論文の概要: The potential of quantum computers for Particle Image Velocimetry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.13641v1
- Date: Wed, 15 Jul 2026 09:32:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-16 16:39:12.721216
- Title: The potential of quantum computers for Particle Image Velocimetry
- Title（参考訳）: 粒子画像速度測定のための量子コンピュータの可能性
- Abstract要約: 量子ベースPIV(QuPIV)と呼ばれる多次元量子フーリエ変換を用いた量子アルゴリズムを提案する。
我々のエンドツーエンド量子アルゴリズムは、新しい状態準備、修正振幅増幅、出力抽出を含む。
合成データと実験データの両方でアルゴリズムのすべての段階について数値的な研究を行い、エンドツーエンドの能力を正当化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6524460254566904
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Particle Image Velocimetry (PIV) is the prime image-processing technique to measure and visualize velocity fields of laminar and turbulent flows. The velocity field vectors are obtained with sub-pixelaccuracy by analyzing cross-correlations, empowered by Fast Fourier Transforms (FFT). Here, we present a quantum algorithm with multidimensional quantum Fourier Transforms, termed Quantum-based PIV (QuPIV), to replace the classical computation of up to millions of velocity vectors. Our end-to-end quantum algorithm includes a novel state preparation, modified amplitude amplification, and the output extraction. We enhance amplitude amplification by a contracted ground-state projector, which allows a significant reduction of the number of gates in the quantum circuit. We justify the end-to-end capability with numerical studies on all stages of the algorithm on both synthetic and experimental data.
- Abstract（参考訳）: 粒子画像速度測定(Particle Image Velocimetry, PIV)は, 層流および乱流の速度場を測定し, 可視化するための画像処理技術である。
速度場ベクトルは、Fast Fourier Transforms (FFT) による相互相関解析により、サブピクセル精度で得られる。
本稿では,量子ベースPIV (Quantum-based PIV) と呼ばれる多次元量子フーリエ変換を用いた量子アルゴリズムを提案する。
我々のエンドツーエンド量子アルゴリズムは、新しい状態準備、修正振幅増幅、出力抽出を含む。
我々は、収縮した基底状態プロジェクタによる振幅増幅を強化し、量子回路におけるゲート数の大幅な削減を可能にした。
我々は,合成データと実験データの両方において,アルゴリズムのすべての段階に関する数値的な研究により,エンドツーエンドの能力を正当化する。
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