論文の概要: Quantum-assisted tracer dispersion in turbulent shear flow

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.14586v1
• Date: Tue, 17 Jun 2025 14:43:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-18 17:34:59.529261
• Title: Quantum-assisted tracer dispersion in turbulent shear flow
• Title（参考訳）: 乱流せん断流れにおける量子支援トレーサ分散
• Authors: Julia Ingelmann, Fabian Schindler, Jörg Schumacher,
• Abstract要約: 乱流中のラグランジアントレーサ粒子の合成トラックに対する量子支援型生成アルゴリズムを提案する。 結合せん断確率密度関数の生成は、20量子ビットのIQM共振量子コンピューティングプラットフォームである実量子デバイス上で、最大10量子ビットの場合にもテストされる。
• 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-assisted generative algorithm for synthetic tracks of Lagrangian tracer particles in a turbulent shear flow. The parallelism and sampling properties of quantum algorithms are used to build and optimize a parametric quantum circuit, which generates a quantum state that corresponds to the joint probability density function of the classical turbulent velocity components, p(u_1^{\prime}, u_2^{\prime}, u_3^{\prime}). Velocity samples are drawn by one-shot measurements on the quantum circuit. The hybrid quantum-classical algorithm is validated with two classical methods, a standard stochastic Lagrangian model and a classical sampling scheme in the form of a Markov-chain Monte Carlo approach. We consider a homogeneous turbulent shear flow with a constant shear rate S as a proof of concept for which the velocity fluctuations are Gaussian. The generation of the joint probability density function is also tested on a real quantum device, the 20-qubit IQM Resonance quantum computing platform for cases of up to 10 qubits. Our study paves the way to applications of Lagrangian small-scale parameterizations of turbulent transport in complex turbulent flows by quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 乱流中のラグランジアントレーサ粒子の合成トラックに対する量子支援型生成アルゴリズムを提案する。 量子アルゴリズムの並列性とサンプリング特性は、古典的な乱流速度成分p(u_1^{\prime}, u_2^{\prime}, u_3^{\prime})の結合確率密度関数に対応する量子状態を生成するパラメトリック量子回路の構築と最適化に使用される。 速度サンプルは量子回路上のワンショット測定によって描画される。 ハイブリッド量子古典アルゴリズムは、標準的な確率ラグランジアンモデルとマルコフ連鎖モンテカルロアプローチの形式で古典的なサンプリングスキームの2つの古典的手法で検証される。 一定のせん断速度 S を持つ等質乱流せん断流れを,速度変動がガウス的となる概念の証明と考える。 結合確率密度関数の生成は、最大10キュービットのケースに対して、20キュービットのIQM共鳴量子コンピューティングプラットフォームである実量子デバイス上でもテストされる。 本研究は, 量子コンピュータによる複雑な乱流中における乱流輸送の小さなパラメータ化の応用への道を探るものである。

関連論文リスト

• Simulating continuous-space systems with quantum-classical wave functions [0.0]
  非相対論的相互作用量子多体系は、自然に連続空間ハミルトニアンの言葉で記述される。 現在のアルゴリズムでは離散化が必要であり、通常は有限基底集合を選択し、必然的にエラーを発生させる。 我々は、古典的資源と量子的資源を大域的変動アンサッツに組み合わせた、別の離散化のないアプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-10T10:54:59Z)
• Simulating electronic structure on bosonic quantum computers [34.84696943963362]
  電子ハミルトニアンを、ボゾン量子デバイス上で解ける擬似ボゾン問題にマッピングする方法を提案する。 この研究は、多くのフェルミオン系をシミュレートする新しい経路を確立し、ハイブリッド量子ビット量子デバイスの可能性を強調する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-16T02:04:11Z)
• Quantum computing of reacting flows via Hamiltonian simulation [13.377719901871027]
  本研究では, 周期的および一般条件下での反応流をシミュレーションするための量子スペクトル法と有限差分法を開発する。 現在の量子コンピューティングアルゴリズムは、時間的離散化なしで与えられた時間に対してワンショットの解を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-13T04:31:49Z)
• Fighting noise with noise: a stochastic projective quantum eigensolver [0.0]
  本稿では,量子状態の必要なサンプリングにおいて,物理観測値の2次低減につながる新しい手法を提案する。 この方法は、量子デバイス上の一般化学のための励起状態計算やシミュレーションに応用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-26T09:22:06Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Sampling, rates, and reaction currents through reverse stochastic quantization on quantum computers [0.0]
  量子コンピュータを用いて問題に対処する方法を示す。 局所最小値から逃れるハイブリッド量子古典サンプリング手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-25T18:04:52Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• Preparing random states and benchmarking with many-body quantum chaos [48.044162981804526]
  時間に依存しないハミルトン力学の下で自然にランダム状態アンサンブルの出現を予測し、実験的に観察する方法を示す。 観測されたランダムアンサンブルは射影測定から現れ、より大きな量子系のサブシステムの間に構築された普遍的相関に密接に関連している。 我々の研究は、量子力学におけるランダム性を理解するための意味を持ち、より広い文脈でのこの概念の適用を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-05T08:32:43Z)
• Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates with Two Dark Paths in a Trapped Ion [41.36300605844117]
  共振駆動を持つ4レベル系をベースとした171mathrmYb+$イオンを捕捉した2つの暗い経路に非断熱型ホロノミック単一量子ゲートを示す。 現在の実験技術では、非自明なホロノミック2量子ビット量子ゲートも実現可能である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-19T06:57:50Z)

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。