使用量子晶格玻尔兹曼算法模拟非平凡不可压缩流动

量子算法已被确认为加速计算流体动力学(CFD)模拟的潜在手段,其中格子玻尔兹曼方法(LBM)是实现量子加速的重要候选方案。该研究团队将近期提出的不可压缩LBM量子算法扩展至实际流体动力学场景,通过引入壁面、入口、出口及外力作用等要素,使其适用于真实流体环境。分析表明,这些改进在保持原始算法渐进复杂度的同时,仍具备潜在的量子优势。此外,为验证理论分析,该工作通过经典数值实验展示了算法在典型不可压缩流动案例(包括驱动泰勒-格林涡流、顶盖驱动方腔流和圆柱绕流)中的精度、复杂度与收敛性。研究成果为非线性流体动力学的精确量子模拟提供了实现路径,并为量子LBM拓展至更具挑战性的流动构型建立了框架。

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提交arXiv: 2025-12-05 15:10

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