論文の概要: Proto-Quipper with dynamic lifting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.13041v2
- Date: Tue, 8 Nov 2022 20:56:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-15 09:08:39.589418
- Title: Proto-Quipper with dynamic lifting
- Title（参考訳）: ダイナミックリフト付きプロトキッパー
- Authors: Peng Fu, Kohei Kishida, Neil J. Ross, Peter Selinger
- Abstract要約: 我々は、Quipper に存在する Dynamic lifting という構造で Proto-Quipper-M を拡張する。
動的リフトにより、Proto-Quipperプログラムは古典的および量子計算をインターリーブすることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5274311118568713
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quipper is a functional programming language for quantum computing.
Proto-Quipper is a family of languages aiming to provide a formal foundation
for Quipper. In this paper, we extend Proto-Quipper-M with a construct called
dynamic lifting, which is present in Quipper. By virtue of being a circuit
description language, Proto-Quipper has two separate runtimes: circuit
generation time and circuit execution time. Values that are known at circuit
generation time are called parameters, and values that are known at circuit
execution time are called states. Dynamic lifting is an operation that enables
a state, such as the result of a measurement, to be lifted to a parameter,
where it can influence the generation of the next portion of the circuit. As a
result, dynamic lifting enables Proto-Quipper programs to interleave classical
and quantum computation. We describe the syntax of a language we call
Proto-Quipper-Dyn. Its type system uses a system of modalities to keep track of
the use of dynamic lifting. We also provide an operational semantics, as well
as an abstract categorical semantics for dynamic lifting based on enriched
category theory. We prove that both the type system and the operational
semantics are sound with respect to our categorical semantics. Finally, we give
some examples of Proto-Quipper-Dyn programs that make essential use of dynamic
lifting.
- Abstract（参考訳）: Quipperは量子コンピューティングのための関数型プログラミング言語である。
Proto-QuipperはQuipperの正式な基盤を提供する言語群である。
本稿では,Quipper に存在する Dynamic lifting という構造で Proto-Quipper-M を拡張した。
回路記述言語であるため、Proto-Quipperには回路生成時間と回路実行時間という2つの異なるランタイムがある。
回路生成時に既知の値をパラメータと呼び、回路実行時に既知の値を状態と呼ぶ。
ダイナミックリフト(Dynamic lifting)は、測定結果などの状態がパラメータに持ち上げられるようにする操作であり、回路の次の部分の生成に影響を与える可能性がある。
その結果、動的リフティングにより、プロトクイッパープログラムは古典計算と量子計算をインターリーブすることができる。
我々はproto-quipper-dynと呼ばれる言語の構文を記述する。
タイプシステムは、ダイナミックリフトの使用を追跡するためにモダリティのシステムを使用する。
また,拡張圏理論に基づく動的浮揚のための抽象的カテゴリー意味論と同様に,操作的意味論も提供する。
タイプシステムと操作セマンティクスの両方が、私たちのカテゴリーセマンティクスに関して健全であることを証明します。
最後に、動的リフトを必須に利用するProto-Quipper-Dynプログラムの例を示す。
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