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1.
Yangyang Ge 《中国物理 B》2022,31(4):48704-048704
Quantum singular value thresholding (QSVT) algorithm, as a core module of many mathematical models, seeks the singular values of a sparse and low rank matrix exceeding a threshold and their associated singular vectors. The existing all-qubit QSVT algorithm demands lots of ancillary qubits, remaining a huge challenge for realization on nearterm intermediate-scale quantum computers. In this paper, we propose a hybrid QSVT (HQSVT) algorithm utilizing both discrete variables (DVs) and continuous variables (CVs). In our algorithm, raw data vectors are encoded into a qubit system and the following data processing is fulfilled by hybrid quantum operations. Our algorithm requires O[log(MN)] qubits with O(1) qumodes and totally performs O(1) operations, which significantly reduces the space and runtime consumption.  相似文献   
2.
针对二维球坐标系下中子输运方程的SN算法, 提出基于(单元, 方向)二元组的有向图模型, 在已有的基于有向图的并行流水线算法基础上, 设计粒度可控多级并行SN算法。其中, 采用区域分解和并行流水线相结合的方式挖掘空间-角度方向的并行度, 提出能群流水并行方法, 并通过设置合适的流水线粒度来平衡有向图调度、通信和空闲等待开销。实验结果表明: 该算法可以有效地求解二维球坐标系下的中子输运方程。在某国产并行机1920核上, 对于96万网格、60个方向、24能群、数十亿自由度的典型中子输运问题, 获得了71%的并行效率。  相似文献   
3.
作为重要的化石能源,褐煤资源潜力巨大、分布广泛但综合利用率低。研究褐煤的分子结构模型,有助于预测褐煤在热解、液化和气化过程中的化学反应机理及反应路径,进而提高褐煤的综合应用水平。以云南峨山褐煤为研究对象,利用傅里叶变换红外光谱、13C核磁共振波谱及X射线光电子能谱等分析测试方法,获取了峨山褐煤的含碳、含氧及含氮结构参数。在此基础上,借助Gaussian 09计算平台,采用量子化学建模的方法构建并优化了峨山褐煤的分子结构模型。研究结果表明:峨山褐煤的芳碳率为39.20%,芳香碳结构主要为苯和萘,且芳香桥头碳与周边碳的比值χb为0.07;脂碳率为49.51%,脂肪碳结构主要为亚甲基,季碳和氧接脂碳;氧原子主要存在于羟基、醚氧、羰基和羧基结构中;含氮结构则以吡啶为主。基于元素分析、13C 核磁共振波谱分析,又经过热重实验消除褐煤中残余水分的影响后,计算出峨山褐煤的分子式为C153H137O35N2。依据分子式及分析结果计算出峨山褐煤的结构单元含量并构建出其初始结构模型,采用半经验法PM 3基组及密度泛函理论M06-2X/3-21G基组对初始分子构型进行优化。优化后的分子模型具有明显的三维立体特征,芳香环之间较为分散且在空间中排列不规则,芳香簇主要通过亚甲基、醚氧基、羰基、酯基和脂肪环连接,含氧官能团主要分布在分子边缘,脂肪族侧链较多。对优化后的分子模型进行振动频率计算进而获得了分子模型的模拟红外光谱,其与实验红外谱图吻合度良好,证明了峨山褐煤分子结构模型的准确性、合理性。分子结构模型的构建有利于直观地了解峨山褐煤的分子结构特征,从而有助于从微观分子角度研究峨山褐煤的宏观性质。同时,峨山褐煤分子结构模型可为其在热解、液化和气化等领域研究中提供理论指导。  相似文献   
4.
在宽窄水平导轨上进行纯滚动双钢球碰撞实验,发现它与滑动运动中的双钢球碰撞实验明显不同;其原因在于纯滚动双钢球的碰撞是在碰撞点的正碰和切向碰撞的复合碰撞,两类碰撞遵从不同的动力学规律;碰撞过后,两钢球的运动状态都不再是纯滚动,要恢复成纯滚动,每一个钢球都必须通过自身与导轨之间的相互作用,经历一次自调整阶段;而自调整阶段的能量损耗,与钢球的滚动半径和它的即时状态与纯滚动的偏离有关.  相似文献   
5.
6.
In this paper, based on the Hirota bilinear method and symbolic computation approach, multiple-order rogue waves of (2+1)-dimensional Boussinesq type equation are constructed. The reduced bilinear form of the equation is deduced by the transformation of variables. Three kinds of rogue wave solutions are derived by means of bilinear equation. The maximum and minimum values of the first-order rogue wave solution are given at a specific moment. Furthermore, the second-order and third-order rogue waves are explicitly derived. The dynamic characteristics of three kinds of rogue wave solutions are shown by three-dimensional plot.  相似文献   
7.
零误差计算     
研究采用有误差的数值计算来获得无误差的准确值具有重要的理论价值和应用价值.这种通过近似的数值方法获得准确结果的计算被称为零误差计算.本文首先指出,只有一致离散集合中的数才能够开展零误差计算,即有非零隔离界的数集,这也是"数"可以进行零误差计算的一个充要条件.以此为基本出发点,本文分析代数数零误差计算的最低理论精度,该精度对应于恢复近似代数数的准确值时必要的误差控制条件,但由于所采用恢复算法的局限性,这一理论精度往往不能保证成功恢复出代数数的准确值.为此,本文给出采用PSLQ (partial-sum-LQ-decomposition)算法进行代数数零误差计算所需的精度控制条件,与基于LLL (Lenstra-Lenstra-Lovász)算法相比,该精度控制条件关于代数数次数的依赖程度由二次降为拟线性,从而可降低相应算法的复杂度.最后探讨零误差计算未来的发展趋势.  相似文献   
8.
作为马约拉纳费米子的“凝聚态版本”,马约拉纳零能模是当前凝聚态物理领域的研究热点.马约拉纳零能模满足非阿贝尔统计,可以构建受拓扑保护的量子比特.这种由空间上分离的马约拉纳零能模构建的拓扑量子比特不易受局域噪声的干扰,具有长的退相干时间,在容错量子计算中具有重要的应用前景.半导体/超导体纳米线是研究马约拉纳零能模和拓扑量子计算的理想实验平台.本文综述了高质量半导体纳米线外延生长、半导体/超导体异质结制备以及相应的马约拉纳零能模研究方面的进展,并对半导体/超导体纳米线在量子计算中的应用前景进行了展望.  相似文献   
9.
证明6维严格近凯勒流形中的二阶平行拉格朗日子流形一定是全测地的,这推广了L.Vrancken等人文中的一个重要结果.特别地,得到了齐性近凯勒S3×S3中该类拉格朗日子流形的完全分类.  相似文献   
10.
The recent introduction of polymerase chain reaction (PCR)-massively parallel sequencing (MPS) technologies in forensics has changed the approach to allelic short tandem repeat (STR) typing because sequencing cloned PCR fragments enables alleles with identical molecular weights to be distinguished based on their nucleotide sequences. Therefore, because PCR fidelity mainly depends on template integrity, new technical issues could arise in the interpretation of the results obtained from the degraded samples. In this work, a set of DNA samples degraded in vitro was used to investigate whether PCR-MPS could generate “isometric drop-ins” (IDIs; i.e., molecular products having the same length as the original allele but with a different nucleotide sequence within the repeated units). The Precision ID GlobalFiler NGS STR panel kit was used to analyze 0.5 and 1 ng of mock samples in duplicate tests (for a total of 16 PCR-MPS analyses). As expected, several well-known PCR artifacts (such as allelic dropout, stutters above the threshold) were scored; 95 IDIs with an average occurrence of 5.9 IDIs per test (min: 1, max: 11) were scored as well. In total, IDIs represented one of the most frequent artifacts. The coverage of these IDIs reached up to 981 reads (median: 239 reads), and the ratios with the coverage of the original allele ranged from 0.069 to 7.285 (median: 0.221). In addition, approximately 5.2% of the IDIs showed coverage higher than that of the original allele. Molecular analysis of these artifacts showed that they were generated in 96.8% of cases through a single nucleotide change event, with the C > T transition being the most frequent (85.7%). Thus, in a forensic evaluation of evidence, IDIs may represent an actual issue, particularly when DNA mixtures need to be interpreted because they could mislead the operator regarding the number of contributors. Overall, the molecular features of the IDIs described in this work, as well as the performance of duplicate tests, may be useful tools for managing this new class of artifacts otherwise not detected by capillary electrophoresis technology.  相似文献   
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