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该研究团队提出了一种变分量子算法，用于求解具有空间依赖扩散常数D(x)的一维扩散问题。该问题与碱性电解槽中氢氧根离子跨多层膜的交换过程密切相关。在基于Qiskit软件的理想量子模拟中，研究人员采用4至6个数据量子比特（对应16至64个网格点）进行建模。针对这些量子比特数量，该工作选择了具有足够表达能力的参数化量子电路深度。由于扩散系数D在不同膜层间呈分段常数且在界面处不连续，态制备过程需要特别关注。此外，研究人员比较了不同经典优化方案在变分量子算法中的收敛性能。该算法在具有非平凡边界条件及扩散常数跳跃条件的实际问题中展现了适用性，并为量子计算概念验证应用案例的拓展提供了可行路径。