量子网格重划分与断裂力学的高效编码

该研究团队提出了一种用于结构力学问题的变分量子算法,专门针对传统上需要大量计算资源的裂纹扩展模拟问题。该工作通过实施参数化量子电路为相关二维案例提供了替代解决方案:将节点位移存储为量子振幅,并高效提取关键观测值。该算法通过最小化有限元法获得的弹性势能来实现最优节点位移,所需测量次数仅为多对数级。在收敛解上,可高效提取应力强度因子等相关标量观测量。为验证方法的可扩展性,研究人员开发了基于重新网格划分技术的热启动策略,利用粗粒度解来规避精细问题优化场景中的贫瘠高原现象。该方法已在Quandela公司光子量子处理器“Ascella”上完成实验验证,综合数值模拟结果证明了该算法在日益复杂量子系统中的可扩展性。

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提交arXiv: 2025-10-16 14:50

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