الماء في النهر، عندما ينحني حول صخرة، يغير مساره: جزء من التيارات يلتصق بالسطح، وجزء ينفصل ويدور في دوامات أسفل مجرى النهر. الحاسوب التقليدي يحسب مثل هذه التدفقات بتقسيم السائل إلى ملايين الأجزاء الصغيرة وتتبع كل جزء. الحاسوب الكمومي قد يفعل الشيء نفسه، مخزناً احتمالات جميع الأجزاء دفعة واحدة في حالة كمومية واحدة، لكنه حتى الآن لم يكن يعرف كيف يصف بشكل صحيح ما يحدث عند الجدار نفسه.
الباحثون من جامعة بكين اقترحوا كتابة احتمالات جميع السرعات الممكنة للجسيمات على جميع عقد الشبكة في قطر مصفوفة الكثافة. هذا يشبه نوتة أوركسترا، حيث كل صف مسؤول عن سرعة معينة، وكل عمود عن نقطة في الفضاء. عندها، خطوة النقل، عندما تقفز الجسيمات إلى العقد المجاورة، تتحول إلى خلط بسيط للصفوف والأعمدة يمكن تنفيذه على حاسوب كمومي دون فقدان المعلومات.
بالنسبة للجدران، أدخلوا خطوة إضافية قبل النقل: إذا كان الجسيم موجهاً نحو الجدار، يتم تبادل مكونه مع المكون المنعكس في نقطة الحدود المجاورة. بعد ذلك، النقل العادي يعيد الجسيم تلقائياً إلى السائل، ويتم استيفاء شرط الالتصاق من تلقاء نفسه. هذه الحيلة تعمل مع جدران من أي شكل، سواء كان أنبوباً مستقيماً، أو ملف جناح منحنياً، أو حروفاً على واجهة مبنى.
تم اختبار الطريقة على ثلاثة أنواع من التدفقات. بالنسبة للتدفق المخمد في قناة، كان الخطأ يتناقص مع زيادة دقة الشبكة. بالنسبة للتدفق خلف درجة عكسية، اختلف طول منطقة التيار العكسي عن الحساب التقليدي بنسبة 10–17 بالمئة اعتماداً على سرعة التدفق. بالنسبة للتدفق حول أسطوانة، بلغ الخطأ 12–17 بالمئة. أخيراً، تمت محاكاة التدفق حول حروف «PKU» على شبكة تضم أكثر من مليون عقدة، وظهرت دوامات في الفجوات بين الحروف، تماماً كما في التجربة الحقيقية.
العقبة الرئيسية المتبقية هي ما يسمى بخطوة H، وهي إجراء لاستعادة استقلالية الجسيمات بعد التصادمات. تتطلب تكرار المخطط بأكمله عدة مرات وقد تلغي التسارع الكمومي. يخطط الباحثون للبحث عن نسخ مبسطة من خطوة H أو صيغ بديلة بدونها. إذا نجحوا في ذلك، فستتمكن الحواسيب الكمومية من حساب تدفق الهواء حول جناح طائرة أو التدفق في رقاقة ميكروفلويدية أسرع من الحواسيب الفائقة التقليدية.
لمحاكاة التدفق حول الحروف "PKU" (اختصار جامعة بكين)، تطلب الأمر مخططًا كموميًا بشبكة 2048×512 عقدة و23 كيوبتًا، وهو ما يعادل شبكة تقليدية تضم أكثر من مليون نقطة.
تتردد فكرة المحاكاة الكمومية للسوائل مع قصة ستانيسلاف ليم "المنيع"، حيث تشكل الروبوتات النانوية عقلًا جماعيًا يشبه السائل. هنا، يحاكي الكمبيوتر الكمومي سلوك العديد من الجسيمات التي تخضع لقواعد محلية بسيطة، مما يذكرنا بالخصائص الناشئة في الخيال العلمي.