論文の概要: Quantum state preparation for a velocity field based on the spherical Clebsch wave function
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04652v1
- Date: Fri, 7 Jun 2024 05:41:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-10 15:19:38.539886
- Title: Quantum state preparation for a velocity field based on the spherical Clebsch wave function
- Title（参考訳）: 球状クレブシュ波動関数に基づく速度場の量子状態準備
- Authors: Hao Su, Shiying Xiong, Yue Yang,
- Abstract要約: 球状クレブシュ波動関数(SCWF)による与えられた速度場に対する量子状態の生成法を提案する。
変動量子アルゴリズムを用いて目標速度場をSCWFとその対応する離散量子状態に変換する。
我々の手法は、ソース、シンク、サドルポイントなどの重要な流れの特徴を捉えることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.47707424032449
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We propose a method for preparing the quantum state for a given velocity field, e.g., in fluid dynamics, via the spherical Clebsch wave function (SCWF). Using the pointwise normalization constraint for the SCWF, we develop a variational ansatz comprising parameterized controlled rotation gates. Employing the variational quantum algorithm, we iteratively optimize the circuit parameters to transform the target velocity field into the SCWF and its corresponding discrete quantum state, enabling subsequent quantum simulation of fluid dynamics. Validations for one- and two-dimensional flow fields confirm the accuracy and robustness of our method, emphasizing its effectiveness in handling multiscale and multidimensional velocity fields. Our method is able to capture critical flow features like sources, sinks, and saddle points. Furthermore, it enables the generation of SCWFs for various vector fields, which can then be applied in quantum simulations through SCWF evolution.
- Abstract（参考訳）: 球状クレブシュ波動関数(SCWF)を用いて,流体力学において与えられた速度場,例えば流体力学の量子状態を作成する方法を提案する。
SCWFの点分正規化制約を用いてパラメータ化制御された回転ゲートからなる変分アンサッツを開発する。
変動量子アルゴリズムを用いて、回路パラメータを反復的に最適化し、目標速度場をSCWFとその対応する離散量子状態に変換することにより、流体力学のその後の量子シミュレーションを可能にする。
1次元および2次元流れ場の検証により,本手法の精度とロバスト性を確認し,多次元及び多次元速度場を扱う上での有効性を強調した。
我々の手法は、ソース、シンク、サドルポイントなどの重要な流れの特徴を捉えることができる。
さらに、様々なベクトル場に対するSCWFの生成を可能にし、SCWF進化を通じて量子シミュレーションに適用することができる。
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