利用变分量子虚时间演化求解麦克斯韦方程组
量子物理
2024-02-23 v1
摘要
麦克斯韦方程组 (Maxwells equations) 是我们理解电磁场的基础，但即使在高性能计算集群上，其求解也可能计算量巨大。量子计算机为求解这些方程提供了一种有前景的替代方案，因为它们可以在时间和资源上更高效地模拟更大、更复杂的系统。在本文中，我们研究了在近期限量子硬件上使用变分量子虚时间演化 (variational quantum imaginary time evolution, VarQITE) 算法求解麦克斯韦方程组的潜力。我们的目标是分析模拟场的精度与实现 VarQITE 算法所需的量子电路深度之间的权衡。我们证明了 VarQITE 能够以高精度高效地近似这些方程的解，并表明通过优化量子电路深度可以提升其性能。我们的研究结果表明，在近期限量子设备上使用 VarQITE 可能成为求解电磁学及其他领域偏微分方程 (PDEs) 的有力工具。
引用
@article{arxiv.2402.14156,
title = {Solving Maxwells Equations using Variational Quantum Imaginary Time Evolution},
author = {Nam Nguyen and Richard Thompson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.14156},
year = {2024}
}
备注
29 pages, 5 figures