一维Burgers方程量子与经典算法基准测试:QTN、HSE与PINN方法对比
该研究团队针对一维Burgers方程模拟,提出了量子张量网络(QTN)、流体动力学薛定谔方程(HSE)以及物理信息神经网络(PINN)的对比基准测试。通过与传统GMRES方法和谱方法基线进行比较,研究人员分析了从N=4到N=128网格分辨率下的求解精度、运行时缩放特性和资源开销。结果表明三类方法呈现明显的性能层级:QTN求解器凭借纠缠压缩技术捕捉激波前沿,以近乎恒定的运行时缩放实现了最优精度(L2∼10−7);有限差分HSE方法保持稳健性,而谱HSE方法在高分辨率(N=128)下出现灾难性数值失稳;无网格PINN求解器虽具灵活性,但因谱偏差问题其精度(L2∼10−1)显著低于网格方法。该工作最终证实:尽管量子方法在低分辨率流体动力学建模中展现出新颖的表征优势,但在缺乏容错能力或非线性反馈处理算法突破的前提下,当前仍无法超越经典求解器的计算效能。
量科快讯
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