量子格子气自动机在计算流体力学中的应用研究

项目名称： 量子格子气自动机在计算流体力学中的应用研究

项目编号： No.11272133

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 闫广武

作者单位： 吉林大学

项目金额： 50万元

中文摘要： 本课题研究的是用于计算流体力学的量子计算理论与算法。选择的工具是量子格子气自动机,利用合适的格子气自动机网格，在每一个元胞上放置一个含有若干量子比特的量子处理器，每个量子处理器在网格中仅需要纠缠很短的几个量子比特构成。演化规则的不同将对应不同的宏观动力学过程。我们选择三个研究对象， （1）三维的不可压缩Navier-Stokes方程，（2）三维的可压缩Ruler方程， （3）非线性方程。一方面我们要研究量子格子气自动机与宏观流体流动的联系； 另一方面还要研究该量子格子气自动机的计算有效性。 通过与经典数值方法比较，发现该方法的优势和不足.

中文关键词： 量子格子气自动机；计算流体力学；量子比特；；

英文摘要： This research is quantum computing theory and algorithms for computational fluid dynamics. The tool of choice is the quantum lattice gas automata, and appropriate lattice gas automata grid, a number of qubit quantum processor are placed at each cell, each quantum processor only entangled very short period of a few qubits constitute the grid. Evolution of the rules will correspond to different macro dynamics. We have chosen three objects, (1) three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations, (2) three-dimensional compressible Ruler equation (3) nonlinear equations. On the one hand, we need to study the contact of the quantum lattice gas automata and the macroscopic fluid flow; the other hand, we should also study the validity of the calculation of the quantum lattice gas automata. By comparison with the classical numerical methods, found that the advantages and disadvantages of this method.

英文关键词： Quantum lattice gas；Computational Fluid Dynamics；Qubit；；