論文の概要: Model Checking for Verification of Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.11359v1
• Date: Fri, 23 Apr 2021 00:43:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 15:14:42.287853
• Title: Model Checking for Verification of Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 量子回路の検証のためのモデル検証
• Authors: Mingsheng Ying
• Abstract要約: 本稿では,量子回路のアサーションに基づく検証のためのフレームワークについて述べる。 量子アサーションはバーホフ=ヴォン・ノイマン量子論理の時間拡張によって定義される。 テンソルネットワークの縮約に基づいて,量子回路の到達可能性解析とモデル検査を行うアルゴリズムを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1878820609988696
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this talk, we will describe a framework for assertion-based verification (ABV) of quantum circuits by applying model checking techniques for quantum systems developed in our previous work, in which: (i) Noiseless and noisy quantum circuits are modelled as operator- and super-operator-valued transition systems, respectively, both of which can be further represented by tensor networks. (ii) Quantum assertions are specified by a temporal extension of Birkhoff-von Neumann quantum logic. Their semantics is defined based on the design decision: they will be used in verification of quantum circuits by simulation on classical computers or human reasoning rather than by quantum physics experiments (e.g. testing through measurements); (iii) Algorithms for reachability analysis and model checking of quantum circuits are developed based on contraction of tensor networks. We observe that many optimisation techniques for computing relational products used in BDD-based model checking algorithms can be generalised for contracting tensor networks of quantum circuits.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,本研究で開発された量子システムに対するモデル検査手法を適用し,量子回路のアサーションベース検証(abv)の枠組みについて述べる。 (i)ノイズのない量子回路とノイズのない量子回路は、それぞれ演算子とスーパーオペレーター値遷移系としてモデル化され、どちらもテンソルネットワークで表現することができる。 (ii) 量子アサーションはバーホフ=ヴォン・ノイマン量子論理の時間拡張によって定義される。 これらのセマンティクスは設計上の決定に基づいて定義されており、古典的なコンピュータ上でのシミュレーションや、量子物理学の実験(例えば測定によるテスト)よりも人間の推論による量子回路の検証に使用される。 三 テンソルネットワークの縮約に基づいて、量子回路の到達可能性解析及びモデル検査のためのアルゴリズムを開発する。 BDDに基づくモデル検査アルゴリズムでは,量子回路のテンソルネットワークを縮小するために,多くの最適化手法が利用できる。

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