《量子格子氣自動機在計算流體力學中的套用研究》是依託吉林大學，由閆廣武擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子格子氣自動機在計算流體力學中的套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：閆廣武
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題研究的是用於計算流體力學的量子計算理論與算法。選擇的工具是量子格子氣自動機,利用合適的格子氣自動機格線，在每一個元胞上放置一個含有若干量子比特的量子處理器，每個量子處理器在格線中僅需要糾纏很短的幾個量子比特構成。演化規則的不同將對應不同的巨觀動力學過程。我們選擇三個研究對象， （1）三維的不可壓縮Navier-Stokes方程，（2）三維的可壓縮Ruler方程， （3）非線性方程。一方面我們要研究量子格子氣自動機與巨觀流體流動的聯繫； 另一方面還要研究該量子格子氣自動機的計算有效性。 通過與經典數值方法比較，發現該方法的優勢和不足.
結題摘要
本課題研究的是用於計算流體力學的量子格子氣理論與算法。該理論可以針對不可壓縮的低雷諾數流動進行計算. 這個理論假設是已經存在量子計算機的基礎上的, 在沒有量子計算機的情況下, 我們套用目前的微型計算機代替量子計算機, 計算時間與計算效果基本上可以達到經典格子氣自動機的計算能力和水平. 在這期間, 我們研究設計了量子算法, 量子門電路, 實現了若干經典流動的計算. 結果是可以接受的. 同時也發現了一些問題, 就是低Mach和低Reynolds數限制, 即格子氣自動機存在的問題同樣存在. 重要結果如下:(1)我們實現了Look-Up 表的量子線路. (2) 可控制Reynolds數的量子格子氣模型.
