[发明专利]热传导系统模拟方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种热传导系统模拟方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。方法包括：根据目标热传导系统在初始时刻的第一温度分布信息，确定第一温度分布信息对应的初量子态；根据目标热传导系统对应的温度模拟策略，确定热传导量子线路；根据初量子态和热传导量子线路，确定目标热传导系统的末量子态；根据末量子态，确定并存储目标热传导系统在下一时刻的第二温度分布信息，并根据第二温度分布信息，更新初量子态；当满足预设模拟停止条件时，停止对初量子态更新，得到目标热传导系统从初始时刻到当前时刻的温度模拟结果。采用本方法能够降低热传导系统模拟的复杂度，从而降低热传导系统模拟时间。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种热传导系统模拟方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

热传导是介质内无宏观运动时的传热现象。对热传导系统进行模拟，能够得到热传导系统的温度传播变化和分布。除此之外，热传导系统模拟还可以应用于生物、金融、影像分析等多个领域。因此，实现热传导系统模拟是很有必要的。

传统技术中，使用经典计算机求解热传导系统中的热传导非线性微分方程组，确定热传导系统的下一时刻的温度分布，从而实现模拟热传导的过程。

然而，采用经典计算机实现热传导系统模拟时，该方法的空间复杂度由热传导系统中离散点的个数M决定，该方法的时间复杂度由近似求解微分方程组的基本步骤决定。因此，采用经典计算机实现热传导系统模拟的空间复杂度为O(M)，时间复杂度为O(M²)。由此可见，采用经典计算机实现热传导系统模拟的复杂度过大。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低复杂度的热传导系统模拟方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种热传导系统模拟方法。所述方法包括：

根据目标热传导系统在初始时刻的第一温度分布信息，确定所述第一温度分布信息对应的初量子态；

根据所述目标热传导系统对应的温度模拟策略，确定热传导量子线路；

根据所述初量子态和所述热传导量子线路，确定所述目标热传导系统的末量子态；

根据所述末量子态，确定并存储所述目标热传导系统在下一时刻的第二温度分布信息，并根据所述第二温度分布信息，更新所述初量子态；

当满足预设模拟停止条件时，停止对所述初量子态更新，得到所述目标热传导系统从所述初始时刻到当前时刻的温度模拟结果。

在其中一个实施例中，所述根据目标热传导系统在初始时刻的第一温度分布信息，确定所述第一温度分布信息对应的初量子态包括：

根据目标热传导系统在初始时刻的第一温度分布信息，确定所述目标热传导系统的各离散点对应的初始时刻温度；

采用振幅编码方式，将所述各离散点对应的初始时刻温度编码到初量子态的振幅上，得到所述第一温度分布信息对应的初量子态。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标热传导系统对应的温度模拟策略，确定热传导量子线路包括：

若所述目标热传导系统为一维热传导系统，则根据所述目标热传导系统的热传导方程和等效线性算符算法，计算等效线性算符；

将所述等效线性算符拆分为预设数目个温度酉矩阵；

将所述预设数目个温度酉矩阵转换成基本门操作，得到热传导量子线路。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标热传导系统的热传导方程和等效线性算符算法，计算等效线性算符包括：