論文の概要: Computational Fluid Dynamics on Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.18749v2
- Date: Tue, 2 Jul 2024 15:30:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-03 12:13:48.844724
- Title: Computational Fluid Dynamics on Quantum Computers
- Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける計算流体力学
- Authors: Madhava Syamlal, Carter Copen, Masashi Takahashi, Benjamin Hall,
- Abstract要約: Qubitは計算流体力学(CFD)のための量子解に取り組んでいる
我々は、変分量子CFD(VQCFD)アルゴリズムとそれに基づく2Dソフトウェアプロトタイプを作成しました。
量子シミュレータ上でSoftware Prototypeをテストすることにより、CFDの根底にある偏微分方程式を量子コンピュータで解くことができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: QubitSolve is working on a quantum solution for computational fluid dynamics (CFD). We have created a variational quantum CFD (VQCFD) algorithm and a 2D Software Prototype based on it. By testing the Software Prototype on a quantum simulator, we demonstrate that the partial differential equations that underlie CFD can be solved using quantum computers. We aim to determine whether a quantum advantage can be achieved with VQCFD. To do this, we compare the performance of VQCFD with classical CFD using performance models. The quantum performance model uses data from VQCFD circuits run on quantum computers. We define a key performance parameter Q_{5E7}, the ratio of quantum to classical simulation time for a size relevant to industrial simulations. Given the current state of the Software Prototype and the limited computing resources available, we can only estimate an upper bound for Q_{5E7}. While the estimated Q_{5E7} shows that the algorithm's implementation must improve significantly, we have identified several innovative techniques that could reduce it sufficiently to achieve a quantum advantage. In the next phase of development, we will develop a 3D minimum-viable product and implement those techniques.
- Abstract（参考訳）: QubitSolveは計算流体力学(CFD)のための量子解に取り組んでいる。
我々は、変分量子CFD(VQCFD)アルゴリズムとそれに基づく2Dソフトウェアプロトタイプを作成しました。
量子シミュレータ上でSoftware Prototypeをテストすることにより、CFDの根底にある偏微分方程式を量子コンピュータで解くことができることを示す。
量子アドバンテージがVQCFDで達成できるかどうかを判断することを目的としている。
そこで本研究では,VQCFDの性能と従来のCFDの性能を性能モデルを用いて比較する。
量子性能モデルは、量子コンピュータ上で動作するVQCFD回路のデータを使用する。
産業シミュレーションに関係のあるサイズの量子と古典的シミュレーション時間の比率であるキーパフォーマンスパラメータ Q_{5E7} を定義する。
ソフトウェアプロトタイプの現在の状態と利用可能な限られた計算資源を考えると、我々はQ_{5E7}の上限を見積もることができる。
推定されたQ_{5E7} はアルゴリズムの実装が大幅に改善する必要があることを示しているが、量子的優位性を達成するのに十分削減できる革新的な技術がいくつか見出されている。
開発の次のフェーズでは、3Dの最小限の製品を開発し、それらの技術を実装します。
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