针对多尺度常微分方程与偏微分方程的量子隐式-显式格式:基于薛定谔化方法
本文提出了一种适用于多尺度常微分和偏微分方程的量子隐式-显式(IMEX)格式,其离散化参数与尺度参数 \(\varepsilon\) 无关。该方法的核心要素是对经典IMEX格式的连续时间形式化描述,该描述将量子算法的演化时间与微分方程的物理时间解耦,因此在多尺度设定中尤为实用。基于这一思路,该工作采用薛定谔化框架 [Phys. Rev. Lett. 133 (2024), 230602] 在量子计算机上实现IMEX格式。与先前基于HHL型量子渐进保持(AP)格式 [J. Comput. Phys. 471 (2022), 111641] 的方法相比,新方法仅需一个额外对数因子的更窄辅助寄存器。线性热方程和多尺度电报方程的数值算例表明,该方法与 \(\varepsilon\) 无关。

