用于计算基态编码的全量子格点气自动机构建模块
格子气自动机(Lattice Gas Automata,简称LGA)是一种模拟包括计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)在内的物理现象的经典方法。量子格子气自动机(Quantum LGA,简称QLGA)则是该系列方法在量子计算机上的实现方案。近年来,QLGA因其通过降低内存需求或同时表征指数级多个LGA状态来高效建模CFD过程的潜力,受到了研究人员的广泛关注。在该工作中,研究人员为基于计算基态编码的QLGA算法引入了创新性构建模块,涵盖从初始条件到测量的全流程,并对模拟系统的所有离散化选择进行了详尽的复杂度分析。 该团队提出了多种初始条件实现方法,针对新型几何图案的高效边界条件实施方案,开发了比既往实现更具交互自由度的新型碰撞运算符,并设计出从量子态提取目标观测量的量子电路。针对每个构建模块,研究人员均提供了直观案例和底层量子电路的开源实现。
