量子科技中心_量科网

量子计算为科学计算提供了加速潜力，但其在反应流领域的应用仍受非线性源项和瞬态模拟挑战的制约。该研究团队提出了一种量子框架来解决这些问题：通过概率密度函数（PDF）方法将非线性反应流控制方程转化为高维线性方程，并采用历史状态法将整个时间演化过程作为单一大型线性系统求解。这种方案既规避了传统时间推进算法的测量瓶颈，又能充分发挥量子线性系统算法的优势。 为从所得量子态中提取目标物理量，该工作开发了一种高效算法来测量PDF的统计矩，避免了代价高昂的全态层析技术。计算复杂度分析表明，该方法相较经典算法可能实现近指数级加速。研究人员通过模拟理想搅拌反应器验证了该框架，证明其能准确捕捉非线性反应系统的PDF演化和统计特性。这项工作为量子计算在非线性反应流中的应用开辟了新途径。