sage notebook dirac bra-ket notation with latex

Question

我很难在 Sage 笔记本中获得正确格式的乳胶输出以用于表示法。我将 sympy 用于 sympy.physics.quantum.Bra 和 Ket，但似乎无法从中获得适当的乳胶行为。

例如，我想在 ket 中显示符号 psi。

sage: p = var('Psi')
sage: show(p)

显示希腊字符 {\Psi}

但使用 sympy

sage: k = Ket(p)
sage: show(k)

显示纯文本 |Psi>

我已经搜索、测试和尝试获取格式化输出，但无济于事。

sage: latex(k)

{\left|\Psi\right\rangle} - 纯文本

创建自定义 Latex 宏：

sage: from sage.misc.latex import latex_extra_preamble
sage: latex.add_macro("\\newcommand{\\ket}[1]{\\left|{#1}\\right\\rangle}")
sage: var("myket", latex_name=r"\ket{\alpha}")
sage: show(myket)

给出我想要的输出！带有 alpha 符号的乳胶风格 ket... 但是，一旦我尝试将此方法应用于 sympy Ket，它就会失败

sage: k = Ket('k', latex_name=r"\left|{\Psi}\right\rangle")
sage: show(k)

和其他变种，都吐出纯文本|k>

我觉得有一个简单的解决方案，我缺少一些标志来让 sympy 在 sage notebook 中正常运行。

Answer 1

这里有一个解决方案。它可能不是很健壮，但它可能会适应您的需要。这里有两个问题：

1 - 你需要告诉 sage 如何给 Bra 和 Ket 涂胶乳。这可以使用latex_table 来完成，这是一个将类型关联到乳胶排版函数的字典：

from sympy.physics.quantum import Bra, Ket
def latexBra(x):
    if len(x.args) == 1:  # x.args contains the argument of the Bra
        res = latex(x.args[0])
    else:
        res = ",".join(latex(i) for i in x.args)
    return r"{\left|%s\right\rangle}"%res

from sage.misc.latex import latex_table
latex_table[Bra] = latexBra

当然，你必须为 Ket 做同样的事情。您可能也想为

sympy.physics.quantum.operator.OuterProduct
sympy.physics.quantum.operator.InnerProduct
...

但是，这只解决了部分问题：给胸罩涂胶乳。请注意，Phi 不是乳胶的。

sage: bPhi = Bra(var('Phi'))
sage: print latex(bPhi)
{\left|\text{\texttt{Phi}}\right\rangle}

2 - 原因是 Sympy bPhi 参数 bPhi.args[0] 不完全是 Sage 变量 Phi 而是 Sympy Symbol 对象：

sage: type(bPhi.args[0])
<class 'sympy.core.symbol.Symbol'>

但是，可以通过将 Symbol 对象强制回 Sage 的符号环 (SR) 来取回 Sage 的 Phi：

sage: SR(bPhi.args[0]) is Phi
True

因此，您可以告诉 Sage 以将 Sympy 的 Symbol 乳胶化：

from sympy.core.symbol import Symbol
latex_table[Symbol] = lambda x : latex(SR(x))

然后：

sage: bPhi = Bra(var('Phi'))
sage: print latex(bPhi)
{\left|\Phi\right\rangle}