論文の概要: Qimaera: Type-safe (Variational) Quantum Programming in Idris
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.10867v1
- Date: Sun, 21 Nov 2021 17:46:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 06:25:42.597743
- Title: Qimaera: Type-safe (Variational) Quantum Programming in Idris
- Title（参考訳）: Qimaera: Idrisのタイプセーフ(可変)量子プログラミング
- Authors: Liliane-Joy Dandy, Emmanuel Jeandel, Vladimir Zamdzhiev
- Abstract要約: 変分量子アルゴリズム(英: Variational Quantum Algorithms)は、古典的および量子的計算をタンデムで処理し、計算問題を解くハイブリッド古典量子アルゴリズムである。
QimaeraはIdris 2プログラミング言語のライブラリセットで、プログラマが可変量子アルゴリズムを実装できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Variational Quantum Algorithms are hybrid classical-quantum algorithms where
classical and quantum computation work in tandem to solve computational
problems. These algorithms create interesting challenges for the design of
suitable programming languages. In this paper we introduce Qimaera, which is a
set of libraries for the Idris 2 programming language that enable the
programmer to implement (variational) quantum algorithms where the full power
of the elegant Idris language works in synchrony with quantum programming
primitives that we introduce. The two key ingredients of Idris that make this
possible are (1) dependent types which allow us to implement unitary (i.e.
reversible and controllable) quantum operations; and (2) linearity which allows
us to enforce fine-grained control over the execution of quantum operations
that ensures compliance with the laws of quantum mechanics. We demonstrate that
Qimaera is suitable for variational quantum programming by providing
implementations of the two most prominent variational quantum algorithms --
QAOA and VQE. To the best of our knowledge, this is the first implementation of
these algorithms that has been achieved in a type-safe framework.
- Abstract（参考訳）: 変分量子アルゴリズム(英: variational quantum algorithms)は、古典量子アルゴリズムと量子量子アルゴリズムが融合して計算問題を解くアルゴリズムである。
これらのアルゴリズムは、適切なプログラミング言語の設計に興味深い課題をもたらす。
本稿では,エレガントなidris言語のフルパワーが,我々が導入する量子プログラミングプリミティブと同期して動作する(可変)量子アルゴリズムを実現するための,idris 2プログラミング言語用のライブラリセットであるqimaeraを紹介する。
これを可能にするidrisの2つの重要な要素は、(1)ユニタリ(つまり可逆性と制御可能な)量子演算を実装することができる依存型、(2)量子力学の法則に準拠することを保証する量子演算の実行に対してきめ細かい制御を強制できる線形性である。
我々は,Qimaeraが変分量子プログラミングに適していることを示し,最も顕著な2つの変分量子アルゴリズム(QAOAとVQE)の実装を提供する。
私たちの知る限りでは、型安全なフレームワークで達成されたこれらのアルゴリズムの最初の実装です。
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