論文の概要: Unitary Quantum Algorithm for the Lattice-Boltzmann Method
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13391v2
- Date: Thu, 30 May 2024 09:07:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-31 20:05:24.819697
- Title: Unitary Quantum Algorithm for the Lattice-Boltzmann Method
- Title(参考訳): 格子ボルツマン法のユニタリ量子アルゴリズム
- Authors: David Wawrzyniak, Josef Winter, Steffen Schmidt, Thomas Indinger, Uwe Schramm, Christian Janßen, Nikolaus A. Adams,
- Abstract要約: 本稿では,Lattice-Boltzmann法に基づく計算流体力学の量子アルゴリズムを提案する。
我々の量子アルゴリズムは非線形性を捉えている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a quantum algorithm for computational fluid dynamics based on the Lattice-Boltzmann method. Our approach involves a novel encoding strategy and a modified collision operator, assuming full relaxation to the local equilibrium within a single time step. Our quantum algorithm enables the computation of multiple time steps in the linearized case, specifically for solving the advection-diffusion equation, before necessitating a full state measurement. Moreover, our formulation can be extended to compute the non-linear equilibrium distribution function for a single time step prior to measurement, utilizing the measurement as an essential algorithmic step. However, in the non-linear case, a classical postprocessing step is necessary for computing the moments of the distribution function. We validate our algorithm by solving the one dimensional advection-diffusion of a Gaussian hill. Our results demonstrate that our quantum algorithm captures non-linearity.
- Abstract(参考訳): 本稿では,Lattice-Boltzmann法に基づく計算流体力学の量子アルゴリズムを提案する。
本手法は,一段階の局所平衡に完全に緩和されることを前提として,新しい符号化戦略と改良型衝突演算子を包含する。
我々の量子アルゴリズムは、線形化の場合、特に全状態測定を必要とする前に、対流拡散方程式を解くために、複数の時間ステップの計算を可能にする。
さらに,本定式化は,測定に要するアルゴリズム的なステップとして利用して,測定に先立って1段階の非線形平衡分布関数を計算するために拡張することができる。
しかし、非線形の場合、分布関数のモーメントを計算するためには古典的な後処理ステップが必要である。
ガウス丘の1次元の対流拡散を解くことでアルゴリズムを検証する。
我々の量子アルゴリズムは非線形性を捉えている。
関連論文リスト
- A Sample Efficient Alternating Minimization-based Algorithm For Robust Phase Retrieval [56.67706781191521]
そこで本研究では,未知の信号の復元を課題とする,ロバストな位相探索問題を提案する。
提案するオラクルは、単純な勾配ステップと外れ値を用いて、計算学的スペクトル降下を回避している。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-09-07T06:37:23Z) - Bregman-divergence-based Arimoto-Blahut algorithm [53.64687146666141]
本稿では,Arimoto-BlahutアルゴリズムをBregman-Diversergenceシステム上で定義された一般関数に一般化する。
本稿では,古典的および量子速度歪み理論に適用可能な凸最適化自由アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-10T06:16:24Z) - Hybrid algorithm simulating non-equilibrium steady states of an open
quantum system [10.752869788647802]
非平衡定常状態は開量子系の研究の焦点である。
これらの定常状態を探すための従来の変分アルゴリズムは、資源集約的な実装に悩まされてきた。
我々は、リンドブラッド方程式の演算子-サム形式をシミュレートすることにより、非平衡定常状態の効率的な探索を行う新しい変分量子アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-13T01:57:27Z) - Cascaded variational quantum eigensolver algorithm [0.0]
本稿では,各繰り返しではなく,一組の量子回路の実行のみを必要とするカスケード型変分量子固有解法を提案する。
アンザッツ形式はフォック空間を制限せず、トライアル状態を完全に制御する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-27T14:21:01Z) - Quantum algorithm for stochastic optimal stopping problems with
applications in finance [60.54699116238087]
有名な最小二乗モンテカルロ (LSM) アルゴリズムは、線形最小二乗回帰とモンテカルロシミュレーションを組み合わせることで、最適停止理論の問題を解決する。
プロセスへの量子アクセス、最適な停止時間を計算するための量子回路、モンテカルロの量子技術に基づく量子LSMを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-30T12:21:41Z) - Quadratic Unconstrained Binary Optimisation via Quantum-Inspired
Annealing [58.720142291102135]
本稿では,2次非制約二項最適化の事例に対する近似解を求める古典的アルゴリズムを提案する。
我々は、チューニング可能な硬さと植え付けソリューションを備えた大規模問題インスタンスに対して、我々のアプローチをベンチマークする。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-18T09:26:17Z) - Quantum Algorithms for Prediction Based on Ridge Regression [0.7612218105739107]
本稿では,リッジ回帰モデルに基づく量子アルゴリズムを提案する。
提案アルゴリズムは幅広い応用範囲を持ち,提案アルゴリズムは他の量子アルゴリズムのサブルーチンとして利用することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-27T11:03:52Z) - Quantum Algorithms for Data Representation and Analysis [68.754953879193]
機械学習におけるデータ表現のための固有problemsの解を高速化する量子手続きを提供する。
これらのサブルーチンのパワーと実用性は、主成分分析、対応解析、潜在意味解析のための入力行列の大きさのサブ線形量子アルゴリズムによって示される。
その結果、入力のサイズに依存しない実行時のパラメータは妥当であり、計算モデル上の誤差が小さいことが示され、競合的な分類性能が得られる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-19T00:41:43Z) - Quantum algorithm for the Navier Stokes equations by using the
streamfunction vorticity formulation and the lattice Boltzmann method [0.0]
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。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-05T17:07:33Z) - Single-Timescale Stochastic Nonconvex-Concave Optimization for Smooth
Nonlinear TD Learning [145.54544979467872]
本稿では,各ステップごとに1つのデータポイントしか必要としない2つの単一スケールシングルループアルゴリズムを提案する。
本研究の結果は, 同時一次および二重側収束の形で表される。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-23T20:36:49Z) - Quantum state preparation with multiplicative amplitude transduction [0.0]
異なるエンフェーズを持つアルゴリズムの2つの変種を紹介する。
1つの変種はクォービットを減らし、制御されたゲートを使わないが、もう1つの変種は全体としてゲートを減らしている可能性がある。
計算基底状態の振幅において、所望の精度を達成するために必要な量子ビットの数を推定するために、一般的な解析が与えられる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-01T14:36:50Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。