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
- 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。
関連論文リスト
- High-level quantum structured programs as quantum registers compositions [0.16992697670497803]
現在の量子プログラムは、主に個々の量子ビットに作用する量子ゲートのレベルに設計されている。
この研究は、高レベルな量子構造化プログラミングを実現するための方法論的原則の確立に寄与する。
論文 参考訳(メタデータ) (2026-08-04T16:13:40Z) - Quantum Orchestras: a Concrete Semantics for Recursive Hybrid Programs [0.0]
多くの生産型量子プログラミング言語は、古典的な基底言語を量子効果で拡張することにより、ハイブリッド量子計算を表現する。
量子オーケストレーションモナドを定義することにより、そのような言語に対する意味論を構築するための一般的な方法を提案する。
我々は、これらの定義を量子非可換ケースにナビケートに拡張しようとするときに生じる微妙さについて検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2026-07-10T16:59:26Z) - Automatic De-Quantization of Quantum Programs Using Constant Propagation [42.89658025409898]
すべての量子演算は費用がかかるため、短期的なアルゴリズムにおける量子リソースの使用を最小限に抑えることが重要である。
本研究では、量子演算を可能な限り古典計算に非量子化することに焦点を当てる。
量子古典的定数伝播のためのハイブリッド状態モデルを形式化し、オープンソースのMQT Coreツールで最適化を実装し、ベンチマーク回路上で評価する。
論文 参考訳(メタデータ) (2026-05-21T19:21:11Z) - Quantum Error Correction with Superpositions of Squeezed Fock States [36.94429692322632]
我々は、$proptoexp(-7r)$とスケールするエラー訂正機能を備えた圧縮されたFock状態の重ね合わせに基づくコードを提案する。
この符号は、中程度のスクイーズレベルであっても、単光子損失と復調の両方の高精度な誤差補正を実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-10-05T13:52:08Z) - The Structure and Interpretation of Quantum Programs I: Foundations [0.0]
Qubitsは量子コンピュータを作るのに最適な方法ですが、プログラムする方法は限られています。
通常の「状態とゲート」形式を「プロップとオプス」(命題と演算子)モデルに置き換える。
我々は、Knill-Laflamme条件の演算子-代数バージョンを証明し、状態がどう変化するかを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-09-03T18:00:23Z) - 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) - Operationally classical simulation of quantum states [41.94295877935867]
古典的な状態準備装置は重ね合わせを発生できないため、出力された状態は通勤しなければならない。
このようなシミュレーションは存在しないことを示し、量子コヒーレンスを証明している。
我々のアプローチは、量子状態がいかにして、いかにして古典的デバイスに基づくジェネリックモデルをデファクトするかを理解するための道のりである。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-02-03T15:25:03Z) - BI-based Reasoning about Quantum Programs with Heap Manipulations [5.744265100221585]
ヒープ操作を伴う量子プログラミング言語Q While-hpのセマンティクスについて述べる。
我々は,意味を分離するための解釈を含む,BIスタイルの量子論理を開発する。
次に、この量子BIスタイルの論理をアサーション言語として採用し、ヒープ制御量子プログラムを推論する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-09-16T10:34:45Z) - A bound on the quantum value of all compiled nonlocal games [49.32403970784162]
暗号コンパイラは、任意の非ローカルゲームを単一の計算バウンド証明器で対話的プロトコルに変換する。
我々は、コンパイルされた2人プレイヤの非ローカルゲームに対して量子音響結果を確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-13T08:11:56Z) - Relativistic Quantum Fields Are Universal Entanglement Embezzlers [41.94295877935867]
絡み合いの埋め込みは、補助系の参照状態から絡み合った量子状態を抽出する直感的な可能性を指す。
エンベジングエンタングルメントの操作タスクとフォン・ノイマン代数の数学的分類との深い関係を明らかにする。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-14T13:58:32Z) - Refinement calculus of quantum programs with projective assertions [5.151896714190243]
本稿では,量子プログラムに適した微積分法を提案する。
まず、量子内における非決定論的プログラムの部分的正当性について検討する。
また,ポストコンディションを最も弱いリベラルなポストコンディションに変換する際のセマンティクスも提示する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-23T22:12:57Z) - The Quantum Monadology [0.0]
関数型プログラミング言語の現代の理論は、計算サイドエフェクトとサイドコンテキストを符号化するためにモナドを使用する。
我々はGrothendieckの「操作のモチベーションヨガ」によって誘導されるパラメータ化モジュールスペクトルのカテゴリ上での(co)モナドの分析を行う。
本稿では、これらのモナディック量子効果を透明なdo-notationで表現したドメイン固有量子プログラミング言語(QS)を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-24T11:19:24Z) - Semidefinite programming relaxations for quantum correlations [42.72938925647165]
量子相関論において、半定緩和のコアアイデアがどのように様々な研究トピックに適用できるかを論じる。
これらのトピックには、非局所性、量子通信、量子ネットワーク、絡み合い、量子暗号が含まれる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-05T18:00:07Z) - Interactive Protocols for Classically-Verifiable Quantum Advantage [46.093185827838035]
証明者と検証者の間の「相互作用」は、検証可能性と実装のギャップを埋めることができる。
イオントラップ量子コンピュータを用いた対話型量子アドバンストプロトコルの最初の実装を実演する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-09T19:00:00Z) - Experimental violations of Leggett-Garg's inequalities on a quantum
computer [77.34726150561087]
単一および多ビット系におけるLeggett-Garg-Bellの不等式違反を実験的に観察する。
本分析では, 量子プラットフォームの限界に注目し, 上記の相関関数は, 量子ビットの数や回路深さが大きくなるにつれて, 理論的予測から逸脱することを示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-06T14:35:15Z)
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。