量子晶格玻尔兹曼算法用于相变传热
涉及相变的热传递由于移动相界、非线性计算和时间步长限制等问题,计算量极大。该研究提出了一种用于模拟相变热传递的量子格子玻尔兹曼方法(QLBM)。该方法充分发挥了格子玻尔兹曼法(LBM)的统计特性,同时解决了量子计算中非线性相变的难题。该工作采用界面追踪策略将问题划分为独立的固相和液相区域,使算法能够处理焓-温关系的不连续性。该团队将相变信息存储在量子电路中,避免了经典与量子硬件间频繁的信息交换——这是许多量子应用的瓶颈。实施结果与经典LBM和解析解均吻合,证明QLBM是分析相变热系统的有效方法。使用17个格点与51个量子比特的模拟显示,相较于经典解,均方根(RMS)误差低于0.005。该方法能精确追踪相变过程中的界面移动。
