論文の概要: Circuit Width Estimation via Effect Typing and Linear Dependency (Long Version)

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.19096v1
• Date: Sun, 29 Oct 2023 18:10:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-31 14:26:42.518713
• Title: Circuit Width Estimation via Effect Typing and Linear Dependency (Long Version)
• Title（参考訳）: エフェクトタイピングと線形依存性による回路幅推定(Long Version)
• Authors: Andrea Colledan and Ugo Dal Lago
• Abstract要約: 本稿では,線形依存型・実効性を持つ回路記述言語Proto-Quipper-Rを提案する。 提案手法は現実的な量子アルゴリズムを検証するのに十分であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3597551064547502
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Circuit description languages are a class of quantum programming languages in which programs are classical and produce a description of a quantum computation, in the form of a quantum circuit. Since these programs can leverage all the expressive power of high-level classical languages, circuit description languages have been successfully used to describe complex and practical quantum algorithms, whose circuits, however, may involve many more qubits and gate applications than current quantum architectures can actually muster. In this paper, we present Proto-Quipper-R, a circuit description language endowed with a linear dependent type-and-effect system capable of deriving parametric upper bounds on the width of the circuits produced by a program. We prove both the standard type safety results and that the resulting resource analysis is correct with respect to a big-step operational semantics. We also show that our approach is expressive enough to verify realistic quantum algorithms.
• Abstract（参考訳）: 回路記述言語(英: circuit description languages)は、プログラムが古典的であり、量子回路の形で量子計算の記述を生成する量子プログラミング言語のクラスである。 これらのプログラムはハイレベルな古典言語の表現力をすべて活用できるため、回路記述言語は複雑で実用的な量子アルゴリズムを記述するのにうまく使われてきたが、その回路は現在の量子アーキテクチャよりも多くの量子ビットやゲートアプリケーションを必要とする可能性がある。 本稿では,プログラムが生成する回路幅のパラメトリックな上限を導出できる線形依存型・効果システムを備えた回路記述言語Proto-Quipper-Rを提案する。 我々は、標準型安全性結果と結果のリソース分析が大きな操作意味論に関して正しいことを証明した。 また,本手法は現実的な量子アルゴリズムを検証するのに十分であることを示す。

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