一種新的量子演算法在真實量子設備上圍繞固體障礙物進行了 15 步非線性流體模擬，這是公開記錄的同類演示中最複雜的。該技術降低了量子位元要求和電路深度，使工業 CFD 應用更加可行。
芬蘭模擬公司 他們會知道 量子中間件開發商 Haiqu 展示了他們所描述的在真實硬體上運行的物理上最複雜的計算流體動力學模擬。
兩家公司在 IBM 的 Heron R3 量子電腦上，使用他們共同開發的一種名為一步簡化格子玻爾茲曼方法 (OSSLBM) 的新演算法，圍繞固體障礙物、圍繞形狀流動的流體、與飛機機翼或車輛空氣動力學設計相關的問題類型進行了 15 步非線性流體模擬。
計算流體動力學（CFD）是工程模擬中資源最密集的分支之一。對複雜形狀周圍的流體行為進行建模需要巨大的經典計算能力，隨著模擬變得更加詳細，要求呈現非線性增長。
長期以來，量子計算一直被認為是超越經典限制的模擬的潛在途徑，但將這種可能性付諸實踐卻受到量子位元數量、電路深度和量子計算長度的限制，甚至需要運行中等複雜的場景，而不會出現壓倒計算的錯誤。
OSSLBM 演算法直接解決了這個問題。新框架基於量子格子玻爾茲曼方法（QLBM），這是一種將經典流體方程式映射到量子計算上的成熟方法，它減少了每個步驟的計算負擔，允許更長的多步驟模擬保持在當前量子設備可以可靠執行的範圍內。
俳句中間件層對此至關重要：它減少了電路深度，開發了新的演算法子例程，並應用了有針對性的錯誤減少技術，使系統能夠完成當今硬體無法完成的工作流程。
結果的重要性在於障礙。先前的量子 CFD 演示主要集中於更簡單的線性場景、平滑的行為，而沒有與硬邊界互動的複雜性。
模擬流體如何圍繞物體運動是任何有意義的工業應用的先決條件。謝菲爾德大學量子技術系主任 Oleksandr Kiriyenko 教授將這項工作描述為… “對定量差價合約做出了有趣且及時的貢獻，” 補充說，需要更多此類研究來達成工業相關的定量解決方案。
Quanscient 和 Haiqu 至少從 2024 年起就一直在量子 CFD 方面進行合作，當時他們是空中巴士和寶馬量子移動挑戰賽的決賽入圍者，此前還透過 Amazon Braket 展示了 IonQ 設備的工作。工業應用還需要數年時間；目前的工作是一個研究里程碑，證明這種方法在當前複雜程度的設備上是可行的。
