論文の概要: Compositional Quantum Control Flow with Efficient Compilation in Qunity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.02857v1
- Date: Mon, 04 Aug 2025 19:32:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-06 18:18:55.662694
- Title: Compositional Quantum Control Flow with Efficient Compilation in Qunity
- Title（参考訳）: クニティの効率的なコンパイルによる構成量子制御フロー
- Authors: Mikhail Mints, Finn Voichick, Leonidas Lampropoulos, Robert Rand,
- Abstract要約: 我々はQunityを用いた高レベルの量子制御フロー構造を効率的にコンパイルすることに注力する。
高レベルなQunityコードを量子アセンブリ言語OpenQASM 3に変換するQuinityコンパイラの完全な実装を作成します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2796197251957244
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Most existing quantum programming languages are based on the quantum circuit model of computation, as higher-level abstractions are particularly challenging to implement - especially ones relating to quantum control flow. The Qunity language, proposed by Voichick et al., offered such an abstraction in the form of a quantum control construct, with great care taken to ensure that the resulting language is still realizable. However, Qunity lacked a working implementation, and the originally proposed compilation procedure was very inefficient, with even simple quantum algorithms compiling to unreasonably large circuits. In this work, we focus on the efficient compilation of high-level quantum control flow constructs, using Qunity as our starting point. We introduce a wider range of abstractions on top of Qunity's core language that offer compelling trade-offs compared to its existing control construct. We create a complete implementation of a Qunity compiler, which converts high-level Qunity code into the quantum assembly language OpenQASM 3. We develop optimization techniques for multiple stages of the Qunity compilation procedure, including both low-level circuit optimizations as well as methods that consider the high-level structure of a Qunity program, greatly reducing the number of qubits and gates used by the compiler.
- Abstract（参考訳）: 多くの既存の量子プログラミング言語は計算の量子回路モデルに基づいており、高レベルの抽象化は特に量子制御フローに関連するものの実装が困難である。
ヴォイチックらによって提案されたクニティ言語は、量子制御構造体という形でそのような抽象概念を提供し、結果の言語がまだ実現可能であることを保証するために非常に注意を払っている。
しかし、Quinityは動作可能な実装を欠いていたため、当初提案されていたコンパイル手順は非常に非効率であり、単純な量子アルゴリズムでさえ不合理な大回路にコンパイルする。
本研究では、Qunityを出発点として、高レベルの量子制御フロー構造を効率的にコンパイルすることに焦点を当てる。
既存のコントロール構造と比較して魅力的なトレードオフを提供するQunityのコア言語の上に、幅広い抽象化を導入しています。
高レベルなQunityコードを量子アセンブリ言語OpenQASM 3に変換するQuinityコンパイラの完全な実装を作成します。
我々は,Quinityプログラムの高レベル構造を考慮した低レベル回路最適化や,コンパイラが使用するキュービット数やゲート数を大幅に削減する手法を含む,Qunityコンパイル手順の複数段階の最適化手法を開発した。
関連論文リスト
- Quantum circuits are just a phase [0.0]
我々は「ただの位相」からユニタリを生成する新しい量子プログラム言語を導入する。
この最小限の言語は、量子ゲートから固有分解、共役、制御されたユニタリへの焦点を持ち上げる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-15T19:31:53Z) - Unitary Expressions: A Necessary Abstraction for Extensible Quantum Programming Languages and Systems [0.21756081703276003]
シンボルユニタリ表現として記述されたゲートからなるプログラムを記述・解析・最適化・分析・活用するためのOpenQuditシステムを提案する。
QGLはユニタリ固有の式言語で、OpenQuditでジャスト・イン・タイムのコンパイラを差別化する。
我々のQVMは、現在の主要な数値量子コンパイルフレームワークの約10倍高速に計算できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-16T17:05:41Z) - ONDA: A High-Level Quantum Programming Language with Sequential Execution and Conditional Branching [0.0]
ONDAは量子プログラミングを著しく単純化するために設計された量子プログラミング言語である。
ONDAは、特殊な量子ハードウェアによって自律的に実行される量子命令にコンパイルする。
コンパイルされた命令を自律的に処理する量子マイクロアーキテクチャを活用することで、ONDAは高レベルの量子アルゴリズムの直感的な実装を容易にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-09T11:16:29Z) - Qrisp: A Framework for Compilable High-Level Programming of Gate-Based Quantum Computers [0.52197339162908]
ハイレベルプログラミングパラダイムと量子ハードウェアのギャップを埋めるために設計されたフレームワークであるQrispを紹介する。
Qrispの特長は、プログラムを回路レベルにコンパイルし、既存の物理バックエンドで実行可能にすることである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-20T23:40:22Z) - Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。
短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。
本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-18T01:49:48Z) - Quantum Control Machine: The Limits of Control Flow in Quantum Programming [9.481014977048282]
本稿では、量子コンピュータ上で正しく実現可能な制御フローの抽象化特性の完全な評価を行う。
この設計により、開発者は論理ゲートの代わりにプログラムカウンタを使用して量子アルゴリズムの制御フローを正しく表現できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-28T17:51:35Z) - Qunity: A Unified Language for Quantum and Classical Computing (Extended Version) [3.862247454265945]
量子プログラミング言語Quinityを紹介します。
Qunityは量子コンピューティングを古典コンピューティングの自然な一般化として扱う。
我々はQunityがいくつかの量子アルゴリズムをきれいに表現する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-26T15:34:22Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - On exploring the potential of quantum auto-encoder for learning quantum systems [60.909817434753315]
そこで我々は,古典的な3つのハードラーニング問題に対処するために,QAEに基づく効果的な3つの学習プロトコルを考案した。
私たちの研究は、ハード量子物理学と量子情報処理タスクを達成するための高度な量子学習アルゴリズムの開発に新たな光を当てています。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-29T14:01:40Z) - QuaSiMo: A Composable Library to Program Hybrid Workflows for Quantum
Simulation [48.341084094844746]
本稿では、ハイブリッド量子/古典的アルゴリズムの開発と量子シミュレーションへの応用のための構成可能な設計手法を提案する。
ハードウェアに依存しないQCORをQuaSiMoライブラリに実装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-17T16:17:57Z) - Composable Programming of Hybrid Workflows for Quantum Simulation [48.341084094844746]
本稿では、ハイブリッド量子/古典的アルゴリズムの開発と量子シミュレーションへの応用のための構成可能な設計手法を提案する。
ハードウェアに依存しないQCORをQuaSiMoライブラリに実装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-20T14:20:14Z) - Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms [88.71725630554758]
本稿では、QAS(Quantum Architecture Search)と呼ばれるリソースと実行時の効率的なスキームを提案する。
QASは、よりノイズの多い量子ゲートを追加することで得られる利点と副作用のバランスをとるために、自動的にほぼ最適アンサッツを求める。
数値シミュレータと実量子ハードウェアの両方に、IBMクラウドを介してQASを実装し、データ分類と量子化学タスクを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-20T12:06:27Z) - Extending C++ for Heterogeneous Quantum-Classical Computing [56.782064931823015]
qcorはC++とコンパイラの実装の言語拡張で、異種量子古典プログラミング、コンパイル、単一ソースコンテキストでの実行を可能にする。
我々の研究は、量子言語で高レベルな量子カーネル(関数)を表現できる、第一種C++コンパイラを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-08T12:49:07Z) - Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。
また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。