利用量子张量列车表示法在多尺度上求解格罗斯-皮塔耶夫斯基方程

求解具有多尺度特征问题的偏微分方程是一项艰巨挑战,在多个长度尺度上实现高精度往往需要惊人的计算机内存或运算时间。然而物理问题的解通常具有不同尺度的结构特征,因此表现出高度可压缩性。该研究团队采用量子化张量链表示法构建了含时Gross-Pitaevskii方程的求解器,证明量子化方法能有效处理方程中的非线性项。研究人员展示在笔记本电脑单核处理器上,一小时内即可求解横跨七个数量级长度尺度的现象,远超传统方法的计算能力。该工作通过多种具有极端多尺度特征的调制光阱势场案例(包括万亿级二维网格点阵上的方程求解)验证了方法有效性。这种量子启发的计算范式可推广至其他时空耦合的偏微分方程,为求解超多尺度特征微分方程提供了全新工具。

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