論文の概要: Qoreo: Choreographic Programming for Quantum Distributed Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.20391v1
- Date: Wed, 22 Jul 2026 17:25:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-23 18:51:38.166912
- Title: Qoreo: Choreographic Programming for Quantum Distributed Systems
- Title（参考訳）: Qoreo: 量子分散システムのためのコレオグラフィプログラミング
- Abstract要約: 本稿では量子分散システムのためのプログラミング言語Qoreoを紹介する。
Qoreoには、非閉化原理を強制する線形型を持つ局所量子言語が含まれている。
我々は、量子ネットワークハードウェア上でのシミュレーションとデプロイのためのNetQASMへの抽出パイプラインを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9365949510386082
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Programming distributed quantum systems requires multiple actors to coordinate precise sequences of quantum operations, classical communication, and entanglement generation. Writing such protocols directly as distributed processes is tedious and error-prone, and subtle mismatches can cause deadlock or silently incorrect quantum states. We present Qoreo, a choreographic programming language for quantum distributed systems in which an entire protocol is expressed as single, global program (a choreography) rather than as a collection of independent actor processes. Qoreo includes a local quantum language with linear types that enforce the no-cloning principle; a choreographic language that combines local quantum computation with inter-actor classical and quantum communication; and a process language for individual network nodes. We prove type safety for choreographies, guaranteeing that well-typed programs implement well-defined quantum operations, and we define endpoint projection~(EPP), which automatically derives a network of independent processes from any choreography. We prove EPP sound and complete with respect to the choreographic semantics; as a corollary, every well-typed choreography projects to a deadlock-free process network. The metatheory of Qoreo is fully mechanized in Rocq, and we provide an extraction pipeline to NetQASM for simulation and deployment on quantum network hardware.
- Abstract（参考訳）: 分散量子システムのプログラミングには、複数のアクターが量子演算、古典的通信、絡み合い生成の正確なシーケンスを調整する必要がある。
このようなプロトコルを分散プロセスとして直接記述するのは面倒でエラーを起こしやすく、微妙なミスマッチはデッドロックや無音で不正な量子状態を引き起こす可能性がある。
本稿では,独立したアクタプロセスの集合ではなく,プロトコル全体を単一グローバルプログラム(コレオグラフィ)として表現する,量子分散システムのためのコレオグラフィプログラミング言語であるQoreoを紹介する。
Qoreoには、非閉化原理を強制する線形型を持つ局所量子言語、局所量子計算とアクター間古典および量子通信を組み合わせた振付言語、個々のネットワークノードのためのプロセス言語が含まれている。
我々は、コレオグラフィーの型安全性を証明し、よく定義されたプログラムがよく定義された量子演算を実装することを保証し、任意のコレオグラフィーから独立したプロセスのネットワークを自動的に導出するエンドポイントプロジェクション~(EPP)を定義する。
我々はEPP音を証明し,コレオグラフィのセマンティクスに関して完全であることを示す。
我々は,量子ネットワークハードウェア上でのシミュレーションと展開のために,NetQASMへの抽出パイプラインを提供する。
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