論文の概要: Qmod: Expressive High-Level Quantum Modeling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.19368v1
• Date: Wed, 26 Feb 2025 18:04:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-27 14:56:27.178862
• Title: Qmod: Expressive High-Level Quantum Modeling
• Title（参考訳）: Qmod: 高速量子モデリング
• Authors: Matan Vax, Peleg Emanuel, Eyal Cornfeld, Israel Reichental, Ori Opher, Ori Roth, Tal Michaeli, Lior Preminger, Lior Gazit, Amir Naveh, Yehuda Naveh,
• Abstract要約: 量子コンピューティングハードウェアは急速に進歩していますが、ハイレベルなプログラミング抽象化が欠如していることは、依然として深刻なボトルネックです。 本稿では,アルゴリズムの意図を自然言語で捉えるために設計された高レベル量子プログラミング言語Qmodについて述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16365624921211983
• License:
• Abstract: Quantum computing hardware is advancing at a rapid pace, yet the lack of high-level programming abstractions remains a serious bottleneck in the development of new applications. Widely used frameworks still rely on gate-level circuit descriptions, causing the algorithm's functional intent to become lost in low-level implementation details, and hindering flexibility and reuse. While various high-level quantum programming languages have emerged in recent years - offering a significant step toward higher abstraction - many still lack support for classical-like expression syntax, and native constructs for useful quantum algorithmic idioms. This paper presents Qmod, a high-level quantum programming language designed to capture algorithmic intent in natural terms while delegating implementation decisions to automation. Qmod introduces quantum numeric variables and expressions, including digital fixed-point arithmetic tuned for compact representations and optimal resource usage. Beyond digital encoding, Qmod also supports non-digital expression modes - phase and amplitude encoding - frequently exploited by quantum algorithms to achieve computational advantages. We describe the language's constructs, demonstrate practical usage examples, and outline future work on evaluating Qmod across a broader set of use cases.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングハードウェアは急速に進歩しているが、新しいアプリケーションの開発において、ハイレベルなプログラミング抽象化の欠如が深刻なボトルネックとなっている。 広く使われているフレームワークは依然としてゲートレベルの回路記述に依存しており、低レベルの実装の詳細でアルゴリズムの機能的意図が失われ、柔軟性と再利用を妨げている。 近年、様々なハイレベルな量子プログラミング言語が登場し、より高度な抽象化に向けた重要なステップを提供しているが、多くの言語は、古典的な表現構文のサポートや、有用な量子アルゴリズムイディオムのためのネイティブな構造を欠いている。 本稿では,実装決定を自動化に委譲しつつ,自然言語でアルゴリズムの意図を捉えた高レベル量子プログラミング言語Qmodを提案する。 Qmodは量子数値変数と式を導入しており、コンパクトな表現と最適なリソース使用のために調整されたデジタル固定点演算を含んでいる。 デジタルエンコーディング以外にも、Qmodは非デジタル式モード(位相と振幅エンコーディング)もサポートしている。 言語の構造を説明し、実用的な使用例を示し、より広いユースケースでQmodを評価するための今後の取り組みを概説する。

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