Quantum Computational Fluid Dynamics

Projektinformationen

QCFD

ID Finanzhilfevereinbarung: 101080085

DOI

10.3030/101080085

EK-Unterschriftsdatum 19 August 2022

Startdatum 1 November 2022

Enddatum 31 Oktober 2026

Finanziert unter

• Digital, Industry and Space

Gesamtkosten

€ 4 935 146,25

EU-Beitrag

€ 4 935 143,25

Koordiniert durch

UNIVERSITY OF HAMBURG
Germany

CORDIS bietet Links zu öffentlichen Ergebnissen und Veröffentlichungen von HORIZONT-Projekten.

Links zu Ergebnissen und Veröffentlichungen von RP7-Projekten sowie Links zu einigen Typen spezifischer Ergebnisse wie Datensätzen und Software werden dynamisch von OpenAIRE abgerufen.

Leistungen

Documents, reports (5)

Dissemination, exploitation and communication plan (final update)

A plan for dissemination and exploitation including communication activities, final update. Delivery month 36.

Dissemination, exploitation and communication plan (second update)

A plan for dissemination and exploitation including communication activities, second update. Delivery month 24.

Scaling and memory requirements

Report on the scaling and memory requirements of platform independent QCFD algorithms. Delivery month 36.

Dissemination, exploitation and communication plan (first update)

A plan for dissemination and exploitation including communication activities, first update. Delivery month 12

Dissemination, exploitation and communication plan

A plan for dissemination and exploitation including communication activities. Delivery month 6.

Data Management Plan (1)

Data Management plan

A DMP for simulation data and quantum software created during the project.

Data sets, microdata, etc (4)

Core flagship QCFD set

A core set QCFD examples and solutions for comparison with benchmark CFD solutions provided in work package 1. Delivery month 27.

Core benchmark CFD set

A core set of benchmark CFD examples and solutions for comparison with solutions obtained by QCFD algorithms. Delivery month 18.

Core tensor network QCFD set

A core set of tensor network examples and solutions for comparison with benchmark CFD solutions from work package 1. Delivery month 21.

Core gate-level QCFD set

A core set of gate-level simulation examples and solutions for comparison with small benchmark CFD solutions of work package 1. Delivery month 24.

Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (27)

Efficient estimation and sequential optimization of cost functions in variational quantum algorithms

Autoren: Muhammad Umer, Eleftherios Mastorakis, Dimitris G Angelakis
Veröffentlicht in: Quantum Science and Technology, Ausgabe 10, 2025, ISSN 2058-9565
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2058-9565/ADD55E

Reinforcement learning pulses for transmon qubit entangling gates

Autoren: H. N.Nguyen, F. Motzoi, M. Metcalf, K. B. Whaley, M. Bukov, M. Schmitt
Veröffentlicht in: Machine Learning: Science and Technology, 2023, ISSN 2632-2153
Herausgeber: IOP Science
DOI: 10.1088/2632-2153/ad4f4d

Probing the limits of variational quantum algorithms for nonlinear ground states on real quantum hardware: The effects of noise

Autoren: Muhammad Umer, Eleftherios Mastorakis, Sofia Evangelou, Dimitris G. Angelakis
Veröffentlicht in: Physical Review A, Ausgabe 111, 2025, ISSN 2469-9926
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVA.111.012626

Self-adaptive physics-informed quantum machine learning for solving differential equations

Autoren: Abhishek Setty, Rasul Abdusalamov, Felix Motzoi
Veröffentlicht in: Machine Learning: Science and Technology, Ausgabe 6, 2025, ISSN 2632-2153
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2632-2153/ADA3AB

Tensor-programmable quantum circuits for solving differential equations

Autoren: Pia Siegl, Greta Sophie Reese, Tomohiro Hashizume, Nis-Luca van Hülst, Dieter Jaksch
Veröffentlicht in: Physical Review Research, Ausgabe 8, 2026, ISSN 2643-1564
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/2QZH-YF49

Tensor network reduced order models for wall-bounded flows

Autoren: M. Kiffner, D.Jaksch
Veröffentlicht in: PHYSICAL REVIEW FLUIDS, 2023, ISSN 2469-990X
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevFluids.8.124101

Tensor networks enable the calculation of turbulence probability distributions

Autoren: Nikita Gourianov, Peyman Givi, Dieter Jaksch, Stephen B. Pope
Veröffentlicht in: Science Advances, Ausgabe 11, 2025, ISSN 2375-2548
Herausgeber: American Association for the Advancement of Science (AAAS)
DOI: 10.1126/sciadv.ads5990

Hamiltonian and Liouvillian learning in weakly-dissipative quantum many-body systems

Autoren: Tobias Olsacher, Tristan Kraft, Christian Kokail, Barbara Kraus, Peter Zoller
Veröffentlicht in: Quantum Science and Technology, Ausgabe 10, 2025, ISSN 2058-9565
Herausgeber: Quantum Science and Technology
DOI: 10.1088/2058-9565/AD9ED5

Landscape approximation of low-energy solutions to binary optimization problems

Autoren: B.Y. L. Tan, B.Y.Gan, D. Leykam, and D. G. Angelakis
Veröffentlicht in: Physical Review A, 2024, ISSN 2469-9934
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.109.012433

Fast neutral-atom transport and transfer between optical tweezers

Autoren: Cristina Cicali, Martino Calzavara, Eloisa Cuestas, Tommaso Calarco, Robert Zeier, Felix Motzoi
Veröffentlicht in: Physical Review Applied, Ausgabe 24, 2025, ISSN 2331-7019
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/7R3W-8M61

Experimental error suppression in Cross-Resonance gates via multi-derivative pulse shaping

Autoren: Boxi Li, Tommaso Calarco, Felix Motzoi
Veröffentlicht in: npj Quantum Information, Ausgabe 10, 2024, ISSN 2056-6387
Herausgeber: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41534-024-00863-4

Element-wise Multiplication of Tensor Trains

Autoren: Alexios A. Michailidis, Christian Fenton, Martin Kiffner
Veröffentlicht in: SIAM Journal on Scientific Computing, Ausgabe 47, 2025, ISSN 1064-8275
Herausgeber: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/24M1714149

Gate-set evaluation metrics for closed-loop optimal control on nitrogen-vacancy center ensembles in diamond

Autoren: Philipp J. Vetter, Thomas Reisser, Maximilian G. Hirsch, Tommaso Calarco, Felix Motzoi, Fedor Jelezko, Matthias M. Müller
Veröffentlicht in: npj Quantum Information, Ausgabe 10, 2024, ISSN 2056-6387
Herausgeber: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41534-024-00893-Y

Quantum Information Perspective on Many-Body Dispersive Forces

Autoren: Christopher Willby, Martin Kiffner, Joseph Tindall, Jason Crain, Dieter Jaksch
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 135, 2024, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/F7YF-MXD5

Correction Formulas for the Mølmer-Sørensen Gate Under Strong Driving

Autoren: Susanna Kirchhoff, Frank K. Wilhelm, Felix Motzoi
Veröffentlicht in: PRX Quantum, Ausgabe 6, 2025, ISSN 2691-3399
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PRXQUANTUM.6.010328

Hybrid discrete-continuous compilation of trapped-ion quantum circuits with deep reinforcement learning

Autoren: F. Preti, M. Schilling, S.Jerbi, L. M. Trenkwalder, H.P. Nautrup, F. Motzoi, H. J. Briegel
Veröffentlicht in: Quantum 8, 2024, ISSN 2521-327X
Herausgeber: Quantum
DOI: 10.22331/q-2024-05-14-1343

Gaining confidence on the correct realization of arbitrary quantum computations

Autoren: Jose Carrasco, Marc Langer, Antoine Neven, Barbara Kraus
Veröffentlicht in: Physical Review Research, Ausgabe 6, 2024, ISSN 2643-1564
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVRESEARCH.6.L032074

Shallow quantum circuits for efficient preparation of Slater determinants and correlated states on a quantum computer

Autoren: C. H. Chee, D. Leykam, A.M. Mak , D.G. Angelakis
Veröffentlicht in: Physical Review A, 2023, ISSN 2469-9934
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.108.022416

Universal Pulses for Superconducting Qudit Ladder Gates

Autoren: Boxi Li, F.A. Cárdenas-López, Adrian Lupascu, Felix Motzoi
Veröffentlicht in: PRX Quantum, Ausgabe 6, 2025, ISSN 2691-3399
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/9DXW-4C7Y

Unsupervised learning of quantum many-body scars using intrinsic dimension

Autoren: Harvey Cao, Dimitris G Angelakis, Daniel Leykam
Veröffentlicht in: Machine Learning: Science and Technology, Ausgabe 5, 2024, ISSN 2632-2153
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2632-2153/AD4D3F

Quantum algorithms for cooling: A simple case study

Autoren: Daniel Molpeceres, Sirui Lu, J. Ignacio Cirac, Barbara Kraus
Veröffentlicht in: Physical Review Research, Ausgabe 7, 2025, ISSN 2643-1564
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/4HX7-XNHW

Variational Quantum Algorithms for Computational Fluid Dynamics

Autoren: D. Jaksch, P. Givi, A.J. Daley, T. Rung
Veröffentlicht in: AIAA Journal, 2023, ISSN 1533-385X
Herausgeber: American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc.
DOI: 10.2514/1.J062426

Toward Variational Quantum Algorithms for Generalized Linear and Nonlinear Transport Phenomena

Autoren: Sergio Bengoechea, Paul Over, Dieter Jaksch, Thomas Rung
Veröffentlicht in: AIAA Journal, 2025, ISSN 0001-1452
Herausgeber: American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)
DOI: 10.2514/1.J065582

Boundary treatment for variational quantum simulations of partial differential equations on quantum computers

Autoren: Paul Over, Sergio Bengoechea, Thomas Rung, Francesco Clerici, Leonardo Scandurra, Eugene de Villiers, Dieter Jaksch
Veröffentlicht in: Computers & Fluids, Ausgabe 288, 2025, ISSN 0045-7930
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.COMPFLUID.2024.106508

Quantum algorithm for the advection-diffusion equation by direct block encoding of the time-marching operator

Autoren: Paul Over, Sergio Bengoechea, Peter Brearley, Sylvain Laizet, Thomas Rung
Veröffentlicht in: Physical Review A, Ausgabe 112, 2025, ISSN 2469-9926
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/D8HB-FV93

Dynamical quantum phase transitions on random networks

Autoren: Tomohiro Hashizume, Felix Herbort, Joseph Tindall, Dieter Jaksch
Veröffentlicht in: New Journal of Physics, Ausgabe 27, 2025, ISSN 1367-2630
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/ADE07B

Partitioned Quantum Subspace Expansion

Autoren: T. O’Leary, L. W. Anderson, D. Jaksch, M.Kiffner
Veröffentlicht in: Quantum, 2025, ISSN 2521-327X
Herausgeber: Quantum
DOI: 10.22331/Q-2025-05-05-1726

Other (13)

Disentangling strategies and entanglement transitions in unitary circuit games with matchgates

Autoren: Raúl Morral-Yepes, Marc Langer, Adam Gammon-Smith, Barbara Kraus, Frank Pollmann
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
DOI: 10.48550/ARXIV.2507.05055

Real-time adaptive quantum error correction by model-free multi-agent learning

Autoren: Manuel Guatto, Francesco Preti, Michael Schilling, Tommaso Calarco, Francisco Andrés Cárdenas-López, Felix Motzoi
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: ARXIV
DOI: 10.48550/ARXIV.2509.03974

An Information-Minimal Geometry for Qubit-Efficient Optimization

Autoren: Gordon Man, Dimitris G. Angelakis
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Arxiv.org
DOI: 10.48550/ARXIV.2511.08362

Classical feature map surrogates and metrics for quantum control landscapes

Autoren: Martino Calzavara, Tommaso Calarco, Felix Motzoi
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: ARXIV
DOI: 10.48550/ARXIV.2509.25930

Resource-Efficient Hadamard Test Circuits for Nonlinear Dynamics on a Trapped-Ion Quantum Computer

Autoren: "Eleftherios Mastorakis, Muhammad Umer, Milena Guevara-Bertsch, Juris Ulmanis, Felix Rohde and Dimitris G. Angelakis """
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: ARXIV
DOI: 10.48550/ARXIV.2507.19250

Quantum-Inspired Tensor-Network Fractional-Step Method for Incompressible Flow in Curvilinear Coordinates

Autoren: Nis-Luca van Hülst, Pia Siegl, Paul Over, Sergio Bengoechea, Tomohiro Hashizume, Mario Guillaume Cecile, Thomas Rung, Dieter Jaksch
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
DOI: 10.48550/ARXIV.2507.05222

Gradients, parallelism, and variance of quantum estimates

Autoren: Francesco Preti, Michael Schilling, József Zsolt Bernád, Tommaso Calarco, Francisco Cárdenas-López, Felix Motzoi
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: ARXIV
DOI: 10.48550/ARXIV.2509.11214

Quantum time-marching algorithms for solving linear transport problems including boundary conditions

Autoren: Sergio Bengoechea, Paul Over, Thomas Rung
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Arxiv.org
DOI: 10.48550/ARXIV.2511.04271

Matrix Product State Simulation of Reacting Shear Flows

Autoren: Robert Pinkston, Nikita Gourianov, Hirad Alipanah, Peyman Givi, Dieter Jaksch, Juan Jose Mendoza-Arenas
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Arxiv.org
DOI: 10.48550/ARXIV.2512.13661

Symplectic Optimization on Gaussian States

Autoren: Christopher Willby, Tomohiro Hashizume, Jason Crain, Dieter Jaksch
Veröffentlicht in: 2026, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Arxiv.org
DOI: 10.48550/ARXIV.2601.20832

Dispersive Qubit Readout with Intrinsic Resonator Reset

Autoren: M. Jerger, F. Motzoi, Y. Gao, C. Dickel, L. Buchmann, A. Bengtsson, G. Tancredi, Ch. Warren, J. Bylander, D. DiVincenzo, R. Barends, P. A. Bushev
Veröffentlicht in: 2024, ISSN 2331-8422
Herausgeber: arXiv.org
DOI: 10.48550/arXiv.2406.04891

Block Encoding of Sparse Matrices via Coherent Permutation

Autoren: Abhishek Setty
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: ARXIV
DOI: 10.48550/ARXIV.2508.21667

Depth Optimization of Ansatz Circuits for Variational Quantum Algorithms

Autoren: Spyros Tserkis, Muhammad Umer, Dimitris G. Angelakis
Veröffentlicht in: 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Arxiv.org
DOI: 10.48550/ARXIV.2511.13256