实空间与傅里叶空间读取方法:复杂度比较及其在CFD问题中的应用

量子计算是一项前景广阔的技术,它能加速求解实际问题的偏微分方程。尽管已提出众多高效量子算法,但解的重构(即量子态读取)仍是关键难题。本文提出并比较了实空间和傅里叶空间中的多种高效读取方法。傅里叶空间读取(FSR)与提出的近似实空间读取(ARSR)方法,是目前重构连续实值函数最高效实用的方案;而基于量子振幅估计(QAE)的方法(尤其在傅里叶空间)则更适合中远期量子设备。研究团队将这些方法应用于计算流体力学(CFD)基准解测试,相较传统采样方法在大网格数情况下展现出显著改进。通过配备高效读取方法,该工作进一步证明无需昂贵线性化策略即可高效求解二维Burgers方程,这预示着中短期量子设备在某些实际应用中具有潜在量子优势。

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提交arXiv: 2025-11-25 07:37

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