关于 Quatm

Quatm 是一个为量子物理实验打造的 Python 开源框架。只需几行代码,就能编排复杂的实验时序、控制多种仪器设备、实时采集和分析数据。无论你的实验室使用 NI板卡、Zynq、ADWin、Artiq 还是自研 FPGA 控制器,Quatm 都能帮你把精力从软件适配中解放出来,专注于物理本身。

若想深入了解,请参阅我们的 开发文档 获取详细信息。

Quatm 对实验硬件有什么要求?

Quatm 是一个软件框架,对硬件没有特殊要求。 只要你的设备支持 USB、串口、网口或 GPIB 等标准通信协议,Quatm 就能在几分钟内完成接入。我们的技术资料以四个原则为指导:

  • 可靠性:所有代码均在世界一流量子实验室中经过严格验证,配有详尽的文档。
  • 易用性:简洁的 Python API,即使初次接触也能在短时间内上手。
  • 灵活性:模块化设计,按需扩展或定制,适应不同的实验需求。
  • 可移植性:同一套脚本可在不同硬件平台上运行,无需重写。

从 USB 设备到远程服务器上的仪器,Quatm 让多线程精确控制变得简单直接。

Quatm 目前包含哪些功能?

Quatm 为量子物理实验提供了一套完整的控制框架,主要功能包括:

实时实验浏览器基于 Qt 的图形界面,支持实验浏览、启动与实时监控。
灵活的参数面板直观的界面用于实时调整各类实验参数,支持参数扫描、循环嵌套等高级功能。
数据分析管理器提供丰富的数据分析工具,包括图像处理、离子检测、高斯拟合等功能。
数据流实时监视支持实时监控数据流,提供实验进展与性能的即时反馈。
丰富的设备驱动内置 ADwin、Andor、BlackFly、Valon、Rigol、Thorlabs 等多种常用实验仪器的驱动程序。
远程控制与数据推送支持本地或远程实时修改实验参数,并将实验数据实时推送至客户端。
模拟仿真模式无需实际硬件即可在模拟模式下测试和开发实验脚本,提高开发效率。

典型工作流程

用 Quatm 做实验的过程非常直观:

  1. 配置设备 — 在 device_db.py 中注册你的仪器,一次配置,长期使用
  2. 编写脚本 — 继承 Experiment 类,在 build() 中声明参数,在 run() 中编排时序
  3. 启动 GUI — 打开实验浏览器,双击脚本,在参数面板中微调
  4. 运行与监控 — 点击 Run,实时查看相机画面和数据曲线
  5. 数据分析 — 实验数据自动以 HDF5 保存,可即时调用内置分析模块处理

整个过程无需编译,修改即生效,非常适合快速迭代的实验环境。

与我们一起改进 Quatm

Quatm 是一个充满活力的开源项目,我们期待每一位用户的声音。无论是功能建议、Bug 报告还是文档改进,欢迎在 GitHub Issues 中提出,或者直接提交 Pull Request。让我们一起把 Quatm 变得更好!

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