一种基于格子玻尔兹曼方法的量子计算流体动力学模拟方法

本发明公开了一种基于格子玻尔兹曼方法的量子计算流体动力学模拟方法，通过将量子计算的并行性与格子玻尔兹曼方法的优势相结合，通过利用Chapman‑Enskog理论和Maxwell平衡态函数推导得到的含有可调松弛参数的非平衡修正项线化格子玻尔兹曼方程中的碰撞算子，构建了一种高效的流体动力学求解框架。量子计算的特性使其能够通过量子逻辑门对希尔伯特空间中的量子态进行变换，从而高效解决流体力学中的复杂计算问题。通过将实际问题编码为量子比特的量子状态向量，直接利用量子操作改变向量以求解问题，而无需逐一迭代量子比特状态，例如在矩阵与向量相乘过程中，仅需使用量子逻辑门作用于输入量子态即可完成操作，从而显著提高计算效率。