論文の概要: Quantum Programming Without the Quantum Physics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.16234v1
- Date: Thu, 29 Aug 2024 03:21:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-30 15:05:40.522020
- Title: Quantum Programming Without the Quantum Physics
- Title（参考訳）: 量子物理学のない量子プログラミング
- Authors: Jun Inoue,
- Abstract要約: 量子プログラミングのパラダイムとして,すべてのデータが古典的データに親しみやすい量子プログラミングパラダイムを提案する。
古典的でない唯一の要素は、負の確率で結果を返す乱数生成器である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08158530638728499
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose a quantum programming paradigm where all data are familiar classical data, and the only non-classical element is a random number generator that can return results with negative probability. Currently, the vast majority of quantum programming languages instead work with quantum data types made up of qubits. The description of their behavior relies on heavy linear algebra and many interdependent concepts and intuitions from quantum physics, which takes dedicated study to understand. We demonstrate that the proposed view of quantum programming explains its central concepts and constraints in more accessible, computationally relevant terms. This is achieved by systematically reducing everything to the existence of that negative-probability random generator, avoiding mention of advanced physics as much as possible. This makes quantum programming more accessible to programmers without a deep background in physics or linear algebra. The bulk of this paper is written with such an audience in mind. As a working vehicle, we lay out a simple quantum programming language under this paradigm, showing that not only can it express all quantum programs, it also naturally captures the semantics of measurement without ever mentioning qubits or collapse. The language is proved to be implementable and universal.
- Abstract（参考訳）: 量子プログラミングのパラダイムとして、すべてのデータがよく知られた古典的データであり、唯一の非古典的要素は、負の確率で結果を返却できる乱数生成器である。
現在、ほとんどの量子プログラミング言語は、キュービットからなる量子データ型を扱う。
それらの振る舞いの記述は、重線型代数と多くの相互依存の概念と量子物理学からの直観に依存しており、その理解には専用の研究が必要である。
提案する量子プログラミングの観点は、その中心的な概念と制約を、よりアクセスしやすく、計算に関係のある用語で説明できる。
これは、全てを、その負確率ランダムジェネレータの存在に体系的に還元し、可能な限り高度な物理学の言及を避けることで達成される。
これにより、物理学や線形代数の深い背景なしに、プログラマにとって量子プログラミングがよりアクセスしやすくなる。
この論文の大部分は、そのような聴衆を念頭に置いて書かれている。
動作する車両として、このパラダイムの下で単純な量子プログラミング言語をレイアウトし、全ての量子プログラムを表現できるだけでなく、量子ビットや崩壊を言うことなく、自然に測定の意味を捉えていることを示す。
言語は実装可能で普遍的であることが証明されている。
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