计算当前量子硬件上速度场的统计特性

量子算法因其良好的扩展性在计算流体力学(CFD)领域日益受到关注——通过将物理场编码为量子概率振幅,仅需n个量子比特即可表示2^n个空间点。量子CFD的核心挑战在于如何高效读取模拟结果,该问题在现有文献中鲜少被探讨。该研究团队提出直接从参数化ansatz电路中提取空间速度场统计特征(如中心矩和结构函数)的方法,避免了完整的量子态层析成像。作为概念验证,研究人员针对一维速度场实现了该方案(使用4个量子比特编码16个空间点),分析了正弦波信号和Burgers方程演化过程中的四组快照数据。借助Qedma公司的误差缓解软件QESEM,该工作证实此类计算能在当前量子设备(特别是IBMQ的Heron2系统ibm_fez)上实现高精度运算。

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提交arXiv: 2026-01-15 08:09

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