Alors que la communauté des simulations ab initio est très structurée autour de quelques grands codes de calculs, la thématique du transport quantique, qui correspond pourtant à une communauté assez conséquente, ne possède pas de tels outils.

Kwant (v1.0) est une plate-forme générique basée sur le cadre théorique dit des « liaisons fortes ». Kwant implémente un nouveau paradigme de simulations numériques où, en lieu et place d’un programme monolithique (avec ses divers fichiers « input » associés), on écrit de courts programmes dans un langage de très haut niveau (python). Du point de vue utilisateur, l’utilisation de Kwant est très proche du formalisme mathématique naturel de la théorie : on décrit un système dans Kwant (Hamiltonien) presque comme on écrit l’équation correspondante sur un tableau noir. Quelques dizaines de lignes de code séparent des applications aussi différentes que des vannes de spins métalliques ou par effet tunnel, des isolants topologiques, le graphène, l’effet Hall quantique, l’électronique moléculaire, les matériaux magnétiques ou supraconducteurs, toute combinaison de ce qui précède et de nombreuses autres applications.

Kwant sert de base logicielle à t-Kwant (transport quantique radio-fréquence résolu en temps, en production) et à ee-Kwant (qui inclut les corrélations à N corps, en développement) qui viennent étoffer nos capacités de simulation à de nouveaux systèmes et de nouveaux régimes dynamiques de fonctionnement.