論文の概要: Enabling Large-Scale and High-Precision Fluid Simulations on Near-Term Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.06063v2
- Date: Tue, 11 Jun 2024 16:54:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-12 21:24:05.177570
- Title: Enabling Large-Scale and High-Precision Fluid Simulations on Near-Term Quantum Computers
- Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける大規模・高精度流体シミュレーションの実現
- Authors: Zhao-Yun Chen, Teng-Yang Ma, Chuang-Chao Ye, Liang Xu, Ming-Yang Tan, Xi-Ning Zhuang, Xiao-Fan Xu, Yun-Jie Wang, Tai-Ping Sun, Yong Chen, Lei Du, Liang-Liang Guo, Hai-Feng Zhang, Hao-Ran Tao, Tian-Le Wang, Xiao-Yan Yang, Ze-An Zhao, Peng Wang, Sheng Zhang, Chi Zhang, Ren-Ze Zhao, Zhi-Long Jia, Wei-Cheng Kong, Meng-Han Dou, Jun-Chao Wang, Huan-Yu Liu, Cheng Xue, Peng-Jun-Yi Zhang, Sheng-Hong Huang, Peng Duan, Yu-Chun Wu, Guo-Ping Guo,
- Abstract要約: 量子計算流体力学(QCFD)は古典計算流体力学(CFD)に代わる有望な代替手段を提供する
本稿では,超伝導量子コンピュータ上に実装された包括的QCFD法を提案する。
Poiseuilleフローシミュレーションは0.2%以下の相対誤差を達成し、非定常音響波シミュレーションは5043次元行列を解いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.27937804402152
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Quantum computational fluid dynamics (QCFD) offers a promising alternative to classical computational fluid dynamics (CFD) by leveraging quantum algorithms for higher efficiency. This paper introduces a comprehensive QCFD method implemented on a superconducting quantum computer, demonstrating successful simulations of steady Poiseuille flow and unsteady acoustic wave propagation. The Poiseuille flow simulation achieved a relative error of less than $0.2\%$, and the unsteady acoustic wave simulation solved a 5043-dimension matrix, marking the largest fluid simulation on a quantum computer to date. Our approach bridges quantum and classical computing, adapting to quantum hardware constraints and offering scalable solutions for large-scale CFD problems, which paves the way for practical applications of near-term quantum computers in computational science.
- Abstract（参考訳）: 量子計算流体力学(QCFD)は、量子アルゴリズムを高効率に活用することにより、古典計算流体力学(CFD)に代わる有望な代替手段を提供する。
本稿では, 超伝導量子コンピュータ上に実装された総合QCFD法を提案し, 定常ポアゼイユ流と非定常音波伝搬のシミュレーションに成功した。
ポワゼイユ流シミュレーションは相対誤差が0.2 %以下に達し、非定常音響波シミュレーションは5043次元行列を解き、これまでで最大の流体シミュレーションを量子コンピュータ上で達成した。
我々のアプローチは量子コンピューティングと古典コンピューティングを橋渡しし、量子ハードウェアの制約に適応し、大規模CFD問題に対するスケーラブルなソリューションを提供する。
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