論文の概要: Quantum algorithm for the Navier Stokes equations by using the
streamfunction vorticity formulation and the lattice Boltzmann method
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.03804v2
- Date: Tue, 15 Mar 2022 10:23:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 23:58:55.920323
- Title: Quantum algorithm for the Navier Stokes equations by using the
streamfunction vorticity formulation and the lattice Boltzmann method
- Title（参考訳）: 流関数渦性定式化と格子ボルツマン法によるナビエ・ストークス方程式の量子アルゴリズム
- Authors: Ljubomir Budinski
- Abstract要約: 量子デバイス上でのナビエ・ストークス方程式(NSE)の解法を提案する。
流体流方程式では, 流れ関数-渦性定式化が採用され, 格子ボルツマン法 (LBM) は1ステップで対応する方程式系を数値的に解くのに用いられている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A new algorithm for solving the Navier-Stokes equations (NSE) on a quantum
device is presented. For the fluid flow equations the stream function-vorticity
formulation is adopted, while the lattice Boltzmann method (LBM) is utilized
for solving the corresponding system of equations numerically for one time
step. Following the nature of the lattice Boltzmann method, the proposed
quantum algorithm consists of five major sections: initialization, collision,
propagation, boundary condition implementation, and calculation of macroscopic
quantities. The collision and boundary condition step is quantumly implemented
by applying the standard-form encoding approach, while the quantum walk
procedure is applied for the propagation step. The algorithm is implemented by
using IBM's quantum computing software development framework Qiskit, while for
the verification purposes two-dimensional (2D) cavity flow is simulated and
compared with classical code.
- Abstract（参考訳）: 量子デバイス上でnavier-stokes方程式(nse)を解く新しいアルゴリズムを提案する。
流動方程式では, 流れ関数-渦性定式化が採用され, 対応する方程式系の数値解法として格子ボルツマン法 (lbm) が用いられる。
格子ボルツマン法の性質に従って、提案された量子アルゴリズムは、初期化、衝突、伝播、境界条件の実装、マクロ量計算の5つの主要なセクションからなる。
衝突・境界条件ステップは標準形式符号化アプローチを適用して量子的に実装され、量子ウォーク手順は伝播ステップに適用される。
このアルゴリズムはIBMの量子コンピューティングソフトウェア開発フレームワークであるQiskitを用いて実装され、2次元(2D)キャビティフローをシミュレーションし、古典的なコードと比較する。
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