清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Divergence-free algorithms for solving nonlinear differential equations on quantum computers

非线性系统 数学 哈密顿量(控制论) 微分方程 量子 分歧(语言学) 应用数学 量子态 算法 量子算法 量子计算机 极限(数学) 哈密顿系统 偏微分方程 时滞微分方程 计算机科学 积分因子 航程(航空) 数值偏微分方程 国家(计算机科学) 差异进化 初值问题
作者
Katsuhiro Endo,Kazuaki Z. Takahashi
出处
期刊:Physical review research [American Physical Society]
卷期号:8 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1103/2hfp-qyz1
摘要

From weather to neural networks, modeling is not only useful for understanding various phenomena but also has a wide range of potential applications. Although nonlinear differential equations are extremely useful tools in modeling, their solutions are difficult to obtain. Based on the expectation of quantum transcendence, quantum algorithms for efficiently solving nonlinear differential equations continue to be developed. However, even the latest promising algorithm has been pointed out to have an evolution time limit. This limit is the theoretically predestined divergence of solutions. We propose algorithms of divergence-free simulation for nonlinear differential equations in quantum computers. For Hamiltonian simulations, a pivot state s is introduced in the neighborhood of state x to be solved. Divergence of the solutions is prevented by moving s to a neighborhood of x whenever x leaves the neighborhood of s . Since updating s is directly related to computational cost, to minimize the number of updates, the nonlinear differential equations are approximated by nonlinear polynomials around s , which are then Carleman linearized. Hamiltonian simulations of nonlinear differential equations based on several representative models are performed to show that the proposed methods break through the theoretical evolution time limit. Furthermore, we demonstrate that the proposed methods work well on an actual quantum computer. The solution of nonlinear differential equations free from evolution time constraints opens the door to practical applications of quantum computers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
学术大拿os完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
27秒前
考尔菲德发布了新的文献求助10
34秒前
务实的一斩完成签到 ,获得积分10
41秒前
考尔菲德完成签到,获得积分10
43秒前
Worenxian完成签到 ,获得积分0
47秒前
顺利的山柳完成签到,获得积分10
59秒前
payload完成签到,获得积分10
1分钟前
航哥完成签到,获得积分10
1分钟前
神勇的半芹完成签到,获得积分10
1分钟前
心灵美太君完成签到,获得积分10
1分钟前
yyyy应助科研通管家采纳,获得20
2分钟前
虚幻唯雪完成签到,获得积分10
2分钟前
ssu90完成签到 ,获得积分10
2分钟前
狂野的含烟完成签到 ,获得积分10
2分钟前
文静的丹彤完成签到,获得积分10
3分钟前
LL完成签到 ,获得积分10
3分钟前
要减肥曼梅完成签到,获得积分10
3分钟前
苗条的枕头完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
然宝应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
yy发布了新的文献求助10
4分钟前
shark发布了新的文献求助10
4分钟前
标致的满天完成签到 ,获得积分10
4分钟前
重要的橘子完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
与山发布了新的文献求助10
4分钟前
shark完成签到,获得积分10
4分钟前
文艺夜白完成签到,获得积分10
4分钟前
善良士晋完成签到,获得积分10
4分钟前
幸福的盼芙完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
xingran720905发布了新的文献求助10
4分钟前
molihuakai应助踏实梦柏采纳,获得10
5分钟前
年轻新晴完成签到,获得积分10
5分钟前
标致的大船完成签到,获得积分10
5分钟前
东临发布了新的文献求助10
5分钟前
东临完成签到,获得积分10
5分钟前
呆萌如容完成签到,获得积分10
5分钟前
高分求助中
On lateral buckling of armouring wires in flexible pipes 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7744669
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9292462
关于积分的说明 20212986
捐赠科研通 7323619
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307639
关于科研通互助平台的介绍 2459557
邀请新用户注册赠送积分活动 2318686