Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2508.13510v1

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2508.13510v1 (quant-ph)
[提交于 2025年8月19日 ]

标题: 量子线性系统问题的薛定谔化

标题: Schrödingerization for quantum linear systems problems

Authors:Yin Yang, Yue Yu, Long Zhang
摘要: 我们从Schrödingerization问题的角度开发了一种用于线性代数方程Ax=b的量子算法,这些问题是通过一个更高维度的线性对流方程系统来表征的。 当A是正定矩阵时,解x可以解释为线性ODE的稳态解。 这个ODE可以通过使用[1]中的LCHS方法求解,该方法作为Schrödingerization方法[2,3]中傅里叶变换的连续实现,通过扭曲相位变换将具有非单位动力学的线性PDE和ODE转换为Schrödinger型系统。 与LCHS方法相比,Schrödingerization可能更受PDE社区的欢迎,因为它更适合利用已建立的计算PDE技术来开发量子算法。 当A是一个一般的厄米特矩阵时,逆矩阵仍然可以在[1]中以LCHS形式表示,但其核函数基于[4]中的傅里叶方法。 尽管这种LCHS形式提供了与最小二乘方程相关的线性ODE的稳态解,但将Schrödingerization应用于这种最小二乘法是不合适的,因为它会导致更大的条件数。 我们证明了在两种情况下,解x都可以表示为Schrödingerization问题的LCHS,或者等价地,作为Schrödingerization问题的稳态解。 这突显了Schrödingerization在量子科学计算中的潜力。 我们提供了一个详细的说明,以及几个数值测试来验证我们所提出方法的正确性。 此外,我们开发了一种量子预处理算法,将BPX多级预处理器与我们的方法结合,以解决泊松方程的有限元离散化。
摘要: We develop a quantum algorithm for linear algebraic equations Ax=b from the perspective of Schr\"odingerization-form problems, which are characterized by a system of linear convection equations in one higher dimension. When A is positive definite, the solution x can be interpreted as the steady-state solution of linear ODEs. This ODE can be solved by using the LCHS method in [1], which serves as the continuous implementation of the Fourier transform in the Schr\"odingerization method from [2,3] Schr\"odingerization transforms linear PDEs and ODEs with non-unitary dynamics into Schr\"odinger-type systems via the warped phase transformation that maps the equation into one higher dimension. Compared to the LCHS method, Schr\"odingerization may be more appealing to the PDE community, as it is better suited for leveraging established computational PDE techniques to develop quantum algorithms. When A is a general Hermitian matrix, the inverse matrix can still be represented in the LCHS form in [1], but with a kernel function based on the Fourier approach in [4]. Although this LCHS form provides the steady-state solution of linear ODEs associated with the least-squares equation, applying Schr\"odingerization to this least-squares is not appropriate, as it results in a much larger condition number. We demonstrate that in both cases, the solution x can be expressed as the LCHS of Schr\"odingerization-form problems, or equivalently, as the steady-state solution to a Schr\"odingerization-form problem. This highlights the potential of Schr\"odingerization in quantum scientific computation. We provide a detailed, along with several numerical tests that validate the correctness of our proposed method. Furthermore, we develop a quantum preconditioning algorithm that combines the BPX multilevel preconditioner with our method to address the finite element discretization of the Poisson equation.
主题: 量子物理 (quant-ph)
引用方式: arXiv:2508.13510 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2508.13510v1 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.13510
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Long Zhang [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 8 月 19 日 04:48:45 UTC (721 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号