用于量子晶格玻尔兹曼方法的量子机器学习:变分量子电路在多时间步长下对非线性碰撞算子的可训练性

本研究探索了将量子机器学习(QML)应用于量子格子玻尔兹曼方法(QLBM)中碰撞算子非线性分量的近似建模。通过训练变分量子电路(VQC)构建算子U,该团队在作用于线性碰撞后的量子态|Ψᵢ⟩时,能够生成最终态|Ψ_f⟩=U|Ψᵢ⟩,成功复现了基于Bhatnagar-Gross-Krook(BGK)近似推导的非线性碰撞动力学。在此框架下,研究人员提出两种架构:R1模型专注于无中间测量的多时间步量子模拟,旨在连续演化过程中精确捕捉非线性动力学;而R2模型则针对单时间步非线性算子的高精度重构,采用单一酉算子实现。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-01 08:27

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