一种用于超弹性材料非线性有限元分析的变分量子算法

该手稿探讨了一种针对超弹性材料模型中非线性弹性问题的变分量子公式,旨在用于近期含噪中等规模量子(NISQ)设备。该方法利用了超弹性的势能结构,采用混合量子经典框架,其中能量泛函通过参数化量子电路评估,并通过经典优化例程进行优化。为了能在当前量子硬件上实现,引入了非线性应变能密度的多项式近似,从而得到与变分量子算法兼容的表示形式。该方法的有效性通过一维Neo-Hookean材料模型进行了验证,该模型采用一阶和二阶形函数的有限元离散化,并施加非齐次边界条件。数值实验研究了多项式近似阶数对方法准确性和效率的影响,展示了其在近期量子设备上的可行性。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-27 23:37

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