論文の概要: Is Productivity in Quantum Programming Equivalent to Expressiveness?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.08876v2
• Date: Thu, 17 Apr 2025 14:17:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-18 10:52:44.648753
• Title: Is Productivity in Quantum Programming Equivalent to Expressiveness?
• Title（参考訳）: 量子プログラミングにおける生産性は表現力に等しいか?
• Authors: Francini Corrales-Garro, Danny Valerio-Ramírez, Santiago Núñez-Corrales,
• Abstract要約: 我々は、Qiskit、Cirq、Qrisp、quAPLなどのホスト型量子プログラミング言語と、Q#やQmodなどのスタンドアロン言語を比較した。 我々の研究結果は、異なる量子プログラミングパラダイムが表現性と生産性の間に明確なトレードオフをもたらすことを示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: The expressiveness of quantum programming languages plays a crucial role in the efficient and comprehensible representation of quantum algorithms. Unlike classical programming languages, which offer mature and well-defined abstraction mechanisms, quantum languages must integrate cognitively challenging concepts such as superposition, interference and entanglement while maintaining clarity and usability. However, identifying and characterizing differences in expressiveness between quantum programming paradigms remains an open area of study. Our work investigates the landscape of expressiveness through a comparative analysis of hosted quantum programming languages such as Qiskit, Cirq, Qrisp, and quAPL, and standalone languages including Q# and Qmod. We focused on evaluating how different quantum programming languages support the implementation of core quantum algorithms -- Deutsch-Jozsa, Simon, Bernstein-Vazirani, and Grover -- using expressiveness metrics: Lines of Code (LOC), Cyclomatic Complexity (CC), and Halstead Complexity (HC) metrics as proxies for developer productivity. Our findings suggest that different quantum programming paradigms offer distinct trade-offs between expressiveness and productivity, highlighting the importance of language design in quantum software development.
• Abstract（参考訳）: 量子プログラミング言語の表現力は、量子アルゴリズムの効率的かつ理解可能な表現において重要な役割を担っている。 成熟した、明確に定義された抽象メカニズムを提供する古典的なプログラミング言語とは異なり、量子言語は、明瞭さとユーザビリティを維持しながら、重ね合わせ、干渉、絡み合いのような認知的に困難な概念を統合する必要がある。 しかしながら、量子プログラミングパラダイム間の表現性の違いを特定し、特徴付けることは、まだ研究の領域である。 本稿では,Qiskit,Cirq,Qrisp,quAPLなどのホスト型量子プログラミング言語と,Q#やQmodなどのスタンドアロン言語の比較分析により,表現性の景観を考察する。 Deutsch-Jozsa氏、Simon氏、Bernstein-Vazirani氏、Grover氏は、表現力指標(Lines of Code:LOC)、Cyclomatic Complexity(CC)、Halstead Complexity(HC)メトリクスを開発者生産性のプロキシとして用いた。 我々の研究結果は、異なる量子プログラミングパラダイムが表現性と生産性の間に明確なトレードオフをもたらし、量子ソフトウェア開発における言語設計の重要性を強調していることを示唆している。

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