We construct quantum algorithms to compute the solution and/or physical observables of nonlinear ordinary differential equations (ODEs) and nonlinear Hamilton-Jacobi equations (HJE) via linear representations or exact mappings between nonlinear ODEs/HJE and linear partial differential equations (the Liouville equation and the Koopman-von Neumann equation). The connection between the linear representations and the original nonlinear system is established through the Dirac delta function or the level set mechanism. We compare the quantum linear systems algorithms based methods and the quantum simulation methods arising from different numerical approximations, including the finite difference discretisations and the Fourier spectral discretisations for the two different linear representations, with the result showing that the quantum simulation methods usually give the best performance in time complexity. We also propose the Schr\"odinger framework to solve the Liouville equation for the HJE with the Hamiltonian formulation of classical mechanics, since it can be recast as the semiclassical limit of the Wigner transform of the Schr\"odinger equation. Comparsion between the Schr\"odinger and the Liouville framework will also be made.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】线性代数概论:计算、应用和理论,435页pdf
专知会员服务
58+阅读 · 2023年1月30日
牛津大学最新《计算代数拓扑》笔记书,107页pdf
专知会员服务
42+阅读 · 2022年2月17日
专知会员服务
21+阅读 · 2021年7月31日
【斯坦福大学】矩阵对策的协调方法,89页pdf
专知会员服务
24+阅读 · 2020年9月18日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
70+阅读 · 2020年8月2日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
140+阅读 · 2020年7月6日
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月10日
概率论和机器学习中的不等式
PaperWeekly
2+阅读 · 2022年11月9日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
基于LDA的主题模型实践(三)
机器学习深度学习实战原创交流
23+阅读 · 2015年10月12日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年8月3日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】线性代数概论:计算、应用和理论,435页pdf
专知会员服务
58+阅读 · 2023年1月30日
牛津大学最新《计算代数拓扑》笔记书,107页pdf
专知会员服务
42+阅读 · 2022年2月17日
专知会员服务
21+阅读 · 2021年7月31日
【斯坦福大学】矩阵对策的协调方法,89页pdf
专知会员服务
24+阅读 · 2020年9月18日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
70+阅读 · 2020年8月2日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
140+阅读 · 2020年7月6日
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月10日
相关资讯
概率论和机器学习中的不等式
PaperWeekly
2+阅读 · 2022年11月9日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
基于LDA的主题模型实践(三)
机器学习深度学习实战原创交流
23+阅读 · 2015年10月12日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员