Hybrid quantum algorithms for flow problems
Notice bibliographique
Résumé
For quantum computing (QC) to emerge as a practically indispensable computational tool, there is a need for quantum protocols with end-to-end practical applications-in this instance, fluid dynamics. We debut here a high-performance quantum simulator which we term QFlowS (Quantum Flow Simulator), designed for fluid flow simulations using QC. Solving nonlinear flows by QC generally proceeds by solving an equivalent infinite dimensional linear system as a result of linear embedding. Thus, we first choose to simulate two well-known flows using QFlowS and demonstrate a previously unseen, full gate-level implementation of a hybrid and high precision Quantum Linear Systems Algorithms (QLSA) for simulating such flows at low Reynolds numbers. The utility of this simulator is demonstrated by extracting error estimates and power law scaling that relates [Formula: see text] (a parameter crucial to Hamiltonian simulations) to the condition number [Formula: see text] of the simulation matrix and allows the prediction of an optimal scaling parameter for accurate eigenvalue estimation. Further, we include two speedup preserving algorithms for a) the functional form or sparse quantum state preparation and b) in situ quantum postprocessing tool for computing nonlinear functions of the velocity field. We choose the viscous dissipation rate as an example, for which the end-to-end complexity is shown to be [Formula: see text], where [Formula: see text] is the size of the linear system of equations, [Formula: see text] is the solution error, and [Formula: see text] is the error in postprocessing. This work suggests a path toward quantum simulation of fluid flows and highlights the special considerations needed at the gate-level implementation of QC.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».