用于具有非线性碰撞项的不可压缩流体晶格玻尔兹曼 (QALB) 模拟的量子算法
量子物理
2023-04-13 v1 数学物理
math.MP
流体动力学
摘要
我们提出一种量子算法，用于求解由晶格玻尔兹曼公式表示的物理问题。具体地，我们处理服从 Bhatnagar-Gross-Krook 模型的单相不可压缩流体情形。我们使用 Kowalski 引入的框架，该框架将系统的非线性动力学与玻色模的演化相联系，并在玻色子的玻色子 Fock 空间中为截断分配一个 Carleman 线性化阶数。流动与碰撞步骤均通过酉算符实现。已实现非线性碰撞项的量子化版本，而未像经典 Carleman 技术那样引入来自邻域站点耦合的离散密度变量。我们使用玻色模到量子比特的紧凑映射，其使用的量子比特数随截断玻色子 Fock 空间大小呈对数缩放。该工作可容易地扩展到众多可适配晶格玻尔兹曼公式的多物理场问题。
引用
@article{arxiv.2304.05915,
title = {Quantum Algorithm for Lattice Boltzmann (QALB) Simulation of Incompressible Fluids with a Nonlinear Collision Term},
author = {Wael Itani and Katepalli R. Sreenivasan and Sauro Succi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.05915},
year = {2023}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2301.05762