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用量子方法加速有限体积法求解稳态计算流体动力学问题。 (英语) Zbl 1508.81428号

摘要:计算流体力学(CFD)是流体力学的一个分支,它通过数值方法求解流体流动。最近,量子计算已被证明在特定计算任务上优于经典计算机。然而,使用量子计算机来加速CFD求解器仍然是一个挑战。由于流体方程具有高度非线性,现有的量子微分方程求解器仅限于方程的线性,无法应用于CFD。在这里,我们提出了一种量子方法来加速有限体积法,这在经典CFD领域是典型的。我们将重点放在量子计算机如何处理经典输入和输出,设计一个特定的量子数据结构,允许在整个计算过程中快速更新内存,从而实现比经典计算机指数级的加速。数值试验表明,该算法适用于各种CFD问题,包括高度非线性的问题。这种方法补充了现有的非线性微分方程的量子方法,并通过突破单元数和求解速度,实现了CFD的新前沿。

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81页68 量子计算
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
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