量子科技中心_量科网

长期以来，量子计算机被认为能高效求解复杂的经典微分方程。大多数数字化容错方案采用卡勒曼线性化将非线性系统映射为线性系统，再运用量子线性系统求解器。但可证明的速度优势通常要求数字化截断和完全容错能力，这使得此类线性化方法在当前硬件上难以实现。本研究提出了一种基于耦合玻色模的模拟连续变量算法，通过量子比特自适应测量避免了希尔伯特空间数字化。该方法将经典场编码为相干态，并基于Koopman-von Neumann（KvN）形式推导的Kraus通道组合，将非线性演化映射为线性动力学。与多数模拟方案不同，该算法具有可证明的高效性：推进一阶含L网格点、d维、K阶空间导数、r次多项式非线性的强耗散偏微分方程（PDE）T个时间步仅需O(T(log L + d r log K))计算量。通过模拟一维Burgers方程和二维Fisher-KPP方程验证了该方案的效能。研究还表明该方法在强耗散条件下具有光子损耗鲁棒性，并推导出可系统抵消主导噪声的解析抵消项（该噪声已通过实验校准）。这项工作建立了非线性系统模拟的连续变量框架，为近期限模拟硬件实现实用级量子加速指明了可行路径。