El agua de un río, al rodear una piedra, cambia su trayectoria: parte de la corriente se pega a la superficie, otra se desprende y forma remolinos aguas abajo. Una computadora clásica calcula estos flujos dividiendo el líquido en millones de pequeñas porciones y siguiendo cada una. Una computadora cuántica podría hacer lo mismo almacenando las probabilidades de todas las porciones a la vez en un único estado cuántico, pero hasta ahora no sabía describir correctamente lo que ocurre justo en la pared.
Los autores de la Universidad de Pekín propusieron registrar las probabilidades de todas las velocidades posibles de las partículas en todos los nodos de la malla en la diagonal de una matriz de densidad. Es como la partitura de una orquesta, donde cada fila corresponde a una velocidad y cada columna a un punto del espacio. Así, el paso de transporte, cuando las partículas saltan a los nodos vecinos, se convierte en un simple barajado de filas y columnas que puede realizarse en una computadora cuántica sin pérdida de información.
Para las paredes, introdujeron un paso adicional antes del transporte: si una partícula se dirige hacia la pared, su componente se intercambia con la componente reflejada en el punto fronterizo vecino. Después, el transporte habitual devuelve automáticamente la partícula al fluido, y la condición de no deslizamiento se cumple por sí sola. Este truco funciona para paredes de cualquier forma, ya sea un tubo recto, un perfil de ala curvo o las letras de la fachada de un edificio.
El método se probó en tres tipos de flujos. Para el flujo amortiguado en un canal, el error disminuía al aumentar la resolución de la malla. Para el flujo tras un escalón descendente, la longitud de la zona de recirculación difería del cálculo clásico en un 10–17 por ciento según la velocidad del flujo. Para el flujo alrededor de un cilindro, el error fue del 12–17 por ciento. Finalmente, se simuló el flujo alrededor de las letras "PKU" en una malla de más de un millón de nodos, y en los huecos entre las letras aparecieron vórtices, como en el experimento real. Esto demuestra que una computadora cuántica puede manejar geometrías complejas.
Para simular el flujo alrededor de las letras "PKU" (siglas de la Universidad de Pekín) se necesitó un circuito cuántico con 2048×512 nodos y 23 qubits, lo que equivale a una malla clásica de más de un millón de puntos.
La idea de simular fluidos cuánticamente recuerda al relato de Stanisław Lem "El Invencible", donde los nanorobots forman una inteligencia colectiva similar a un fluido. Aquí, un ordenador cuántico imita el comportamiento de muchas partículas que obedecen reglas locales simples, lo que recuerda a las propiedades emergentes de la ciencia ficción.