論文の概要: Type-Based Verification of Connectivity Constraints in Lattice Surgery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.00529v1
- Date: Sat, 31 Aug 2024 19:31:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 14:18:10.756584
- Title: Type-Based Verification of Connectivity Constraints in Lattice Surgery
- Title（参考訳）: 格子手術における接続性制約のタイプベース検証
- Authors: Ryo Wakizaka, Yasunari Suzuki, Atsushi Igarashi,
- Abstract要約: 格子演算を用いたフォールトトレラント量子計算はグラフ上の演算として抽象化できる。
$mathcalQ_LS$は手術手術の実行モデルを形式化する一階量子プログラミング言語である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.196629787330046
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fault-tolerant quantum computation using lattice surgery can be abstracted as operations on graphs, wherein each logical qubit corresponds to a vertex of the graph, and multi-qubit measurements are accomplished by connecting the vertices with paths between them. Operations attempting to connect vertices without a valid path will result in abnormal termination. As the permissible paths may evolve during execution, it is necessary to statically verify that the execution of a quantum program can be completed. This paper introduces a type-based method to statically verify that well-typed programs can be executed without encountering halts induced by surgery operations. Alongside, we present $\mathcal{Q}_{LS}$, a first-order quantum programming language to formalize the execution model of surgery operations. Furthermore, we provide a type checking algorithm by reducing the type checking problem to the offline dynamic connectivity problem.
- Abstract（参考訳）: 格子演算を用いたフォールトトレラント量子計算はグラフ上の演算として抽象化することができ、各論理量子ビットはグラフの頂点に対応する。
有効な経路なしで頂点を接続しようとする操作は、異常な終了をもたらす。
実行中に許容経路が進化する可能性があるため、量子プログラムの実行が完了可能であることを静的に検証する必要がある。
本稿では,手術で発生する停止に遭遇することなく,型付きプログラムが実行可能であることを静的に検証するための型ベースの手法を提案する。
また,手術操作の実行モデルを形式化する一階量子プログラム言語である$\mathcal{Q}_{LS}$を提示する。
さらに、オフラインの動的接続問題に対する型チェック問題を低減し、型チェックアルゴリズムを提供する。
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