論文の概要: Denotational semantics for stabiliser quantum programs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.22734v1
- Date: Thu, 27 Nov 2025 19:51:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.701494
- Title: Denotational semantics for stabiliser quantum programs
- Title（参考訳）: 安定化器量子プログラムのための意味論的意味論
- Authors: Robert I. Booth, Cole Comfort,
- Abstract要約: 我々は安定化操作のための音・普遍・完全意味論を開発する。
安定プログラムのための概念実証アセンブリ言語を記述することで、結果のセマンティクスのパワーを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The stabiliser fragment of quantum theory is a foundational building block for quantum error correction and the fault-tolerant compilation of quantum programs. In this article, we develop a sound, universal and complete denotational semantics for stabiliser operations which include measurement, classically-controlled Pauli operators, and affine classical operations, in which quantum error-correcting codes are first-class objects. The operations are interpreted as certain affine relations over finite fields. This offers a conceptually motivated and computationally-tractable alternative to the standard operator-algebraic semantics of quantum programs (whose time complexity grows exponentially as the state space increases in size). We demonstrate the power of the resulting semantics by describing a small, proof-of-concept assembly language for stabiliser programs with fully-abstract denotational semantics.
- Abstract（参考訳）: 量子論の安定化器の断片は、量子エラー補正と量子プログラムのフォールトトレラントコンパイルのための基礎的な構成要素である。
本稿では,古典的に制御されたパウリ演算子やアフィン古典演算子を含む安定化演算のための,量子誤り訂正符号を第一級対象とする音響的,普遍的,完全記述意味論を開発する。
操作は有限体上の特定のアフィン関係として解釈される。
これは、量子プログラムの標準的な作用素-代数的意味論(状態空間が大きくなるにつれて、時間複雑性が指数関数的に増加する)の代替として、概念的に動機付けされ、計算的に抽出可能なものである。
提案手法は, セマンティクスを完全包含した安定化プログラムのための, 概念実証アセンブリ言語を記述することで, セマンティクスのパワーを実証する。
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