qmspectral

Quantum Mechanics Spectral Methods - 使用谱方法（傅里叶和切比雪夫）求解一维定态薛定谔方程。

功能

• 傅里叶谱方法: 适用于周期性边界条件
• 切比雪夫谱方法: 适用于 Dirichlet 边界条件
• 内置势函数:
  • 无限深势阱 (Infinite Well)
  • 简谐振子 (Harmonic Oscillator)
  • 双势阱 (Double Well)

安装

pip install qmspectral

使用示例

from qmspectral import solve

# 使用切比雪夫方法求解简谐振子
energies, wavefuncs, x = solve(
    method="chebyshev",
    potential_name="Harmonic Oscillator",
    a=-10,
    b=10,
    N=64,
    num_states=5
)

print(f"前5个能级: {energies}")

直接使用谱方法

from qmspectral import solve_chebyshev, solve_fourier
from qmspectral.potentials import harmonic

# 切比雪夫方法
energies, wavefuncs, x = solve_chebyshev(harmonic, -10, 10, N=64, num_states=5)

# 傅里叶方法
energies, wavefuncs, x = solve_fourier(harmonic, -10, 10, N=64, num_states=5)

自定义势函数

from qmspectral import solve_chebyshev
import numpy as np

def my_potential(x):
    return 0.5 * x**2 + 0.1 * x**4  # 简谐+微扰

energies, wavefuncs, x = solve_chebyshev(my_potential, -8, 8, N=128, num_states=5)

依赖

• numpy >= 1.20
• scipy >= 1.7

许可证

MIT License