[experiment] FT_EPS>0 噪声维度扫描（量子门噪声鲁棒性） #2

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由TiMidlY在2026-06-14 17:19:05 +08:00创建 · 0评论

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2026-06-14 17:19:05 +08:00

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背景：SU2-Quantum = SU2 8.3.0 "Harrier" 分支，研究量子门噪声 / 有限比特精度对 CFD 的影响（每步隐式线性解后对守恒量增量做 3-D 实数 FFT、谱空间截断/扰动再变回）。参考算例 = 3-D Taylor–Green Vortex (TGV)。术语见 docs/glossary.md，FT 滤波器机制见 docs/ft-filter.md，EPS 工作流见 docs/tgv-workflows.md。

约定（接手必读）：① 正式/出结果的 Job 必须从 develop 跑（manifest sha ∈ develop）；feature 仅临时测试。② 下游机 ff-only 拉取、不本地提交。③ 原始数据/派生图不入 git；登记进 private/lab/jobs.md + private/lab/experiments/<slug>.md（uses-jobs:[...]）。

目标

扫描 FT_EPS > 0（谱系数振幅扰动）维度，刻画 CFD 解对"量子门噪声"的鲁棒性——这是项目的核心卖点，但目前所有 headline 结论都是 FT_EPS=0（纯谱截断、无扰动）。

为什么

FT_EPS (ε) = 保留谱系数的振幅扰动：每个保留系数 × 𝒰(1−ε, 1+ε)，per-(seed, TimeIter, iVar, target) 确定性 RNG（见 docs/ft-filter.md）。纯截断（ε=0）只证明了谱可压缩性（"保留少量模态即可逼近真值"）；而噪声鲁棒性（ε>0 时解是否仍可用 / "量子优势"是否仍成立）才是"量子门噪声"框架的实证支撑。现状缺这一维。

任务

设计 ε 扫描轴（建议 log 间隔，如 ε ∈ {1e-4, 3e-4, 1e-3, 3e-3, 1e-2, 3e-2, 1e-1}），与现有 size / re（可选 sfreq）轴组合。先小范围（固定 sfreq=全保留 + 几个 size/re）摸清敏感度，再决定是否全笛卡尔。
复用现成 analysis/eps_sweep/ 脚本（plot_combined.py / plot_terminal_error.py / plot_rms.py）与 docs/tgv-workflows.md 的 EPS sweep 工作流。
关键问题：① ε 多大开始显著破坏 KE/Diss/Enstrophy？② headline 的「S~polylog(N) ⇒ 量子优势」在 ε>0 下是否仍成立（noise × truncation 的交互）？③ RNG 确定性下结果可复现否。

验收

一个 ε>0 的 sweep（HQ Job，从 develop 跑），登记进 private/lab/。
eps 敏感度图（terminal error / RMS / time-series）。
书面结论：噪声鲁棒区间 + headline 在 ε>0 下是否成立。

参考

docs/ft-filter.md（FT_EPS、RNG、no-op 等价路径）
analysis/eps_sweep/、docs/tgv-workflows.md（EPS sweep workflow）
tgv/submit.py（多轴 sweep）

注：owner 明确「暂时不优先做 ε>0」——本 issue 是登记未来工作，不是当前冲刺项。

> **背景**：SU2-Quantum = SU2 8.3.0 "Harrier" 分支，研究量子门噪声 / 有限比特精度对 CFD 的影响（每步隐式线性解后对守恒量增量做 3-D 实数 FFT、谱空间截断/扰动再变回）。参考算例 = 3-D Taylor–Green Vortex (TGV)。术语见 `docs/glossary.md`，FT 滤波器机制见 `docs/ft-filter.md`，EPS 工作流见 `docs/tgv-workflows.md`。 > > **约定（接手必读）**：① 正式/出结果的 Job **必须从 `develop` 跑**（manifest sha ∈ develop）；feature 仅临时测试。② 下游机 ff-only 拉取、不本地提交。③ 原始数据/派生图不入 git；登记进 `private/lab/jobs.md` + `private/lab/experiments/<slug>.md`（`uses-jobs:[...]`）。 ## 目标扫描 **`FT_EPS > 0`（谱系数振幅扰动）维度**，刻画 CFD 解对"量子门噪声"的鲁棒性——这是项目的核心卖点，但**目前所有 headline 结论都是 `FT_EPS=0`（纯谱截断、无扰动）**。 ## 为什么 `FT_EPS` (ε) = 保留谱系数的振幅扰动：每个保留系数 × `𝒰(1−ε, 1+ε)`，per-`(seed, TimeIter, iVar, target)` 确定性 RNG（见 `docs/ft-filter.md`）。纯截断（ε=0）只证明了**谱可压缩性**（"保留少量模态即可逼近真值"）；而**噪声鲁棒性**（ε>0 时解是否仍可用 / "量子优势"是否仍成立）才是"量子门噪声"框架的实证支撑。现状缺这一维。 ## 任务 - 设计 ε 扫描轴（建议 log 间隔，如 ε ∈ {1e-4, 3e-4, 1e-3, 3e-3, 1e-2, 3e-2, 1e-1}），与现有 size / re（可选 sfreq）轴组合。先小范围（固定 sfreq=全保留 + 几个 size/re）摸清敏感度，再决定是否全笛卡尔。 - 复用现成 **`analysis/eps_sweep/`** 脚本（`plot_combined.py` / `plot_terminal_error.py` / `plot_rms.py`）与 `docs/tgv-workflows.md` 的 **EPS sweep 工作流**。 - 关键问题：① ε 多大开始显著破坏 KE/Diss/Enstrophy？② headline 的「S~polylog(N) ⇒ 量子优势」在 ε>0 下是否仍成立（noise × truncation 的交互）？③ RNG 确定性下结果可复现否。 ## 验收 - [ ] 一个 ε>0 的 sweep（HQ Job，从 develop 跑），登记进 `private/lab/`。 - [ ] eps 敏感度图（terminal error / RMS / time-series）。 - [ ] 书面结论：噪声鲁棒区间 + headline 在 ε>0 下是否成立。 ## 参考 - `docs/ft-filter.md`（`FT_EPS`、RNG、no-op 等价路径） - `analysis/eps_sweep/`、`docs/tgv-workflows.md`（EPS sweep workflow） - `tgv/submit.py`（多轴 sweep） > 注：owner 明确「**暂时不优先做 ε>0**」——本 issue 是登记未来工作，不是当前冲刺项。

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