論文の概要: A Dynamic Intermediate Representation for Hybrid Quantum-Classical Programs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.01037v1
- Date: Tue, 01 Sep 2026 10:35:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-02 16:31:36.562626
- Title: A Dynamic Intermediate Representation for Hybrid Quantum-Classical Programs
- Title（参考訳）: ハイブリッド量子古典プログラムのための動的中間表現
- Authors: Alex Rice, Chris Heunen, Tobias Grosser,
- Abstract要約: ゲートを第一級値に高める新しい中間表現(IR)を導入する。
この統一表現により、古典的な計算は量子的振る舞いを操ることができる。
ノイズモデリング、ランダム化計算、誤差補正、計測に基づく量子コンピューティングのケーススタディは、我々のIRがこれらのプログラムをコンパクトに表現していることを示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4977315626758538
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum compilers typically follow the circuit model, representing programs as fixed sequences of gates. This static view breaks down in hybrid quantum-classical applications, where gate choices depend on runtime data or measurement results. We introduce a new Intermediate Representation (IR) that elevates gates to first-class values, enabling their dynamic creation, composition, and control. This unified representation allows classical computation to steer quantum behaviour, capturing phenomena including stochastic gate selection, adaptive error correction, and measurement-driven computation within a single framework. Case studies in noise modelling, randomised compilation, error correction, and measurement-based quantum computing show that our IR expresses these programs compactly and supports optimisations that were not possible in the circuit model. Evaluation on a benchmark suite of hybrid quantum-classical programs indicates that our IR represents programs compactly and facilitates compiler analysis and transformation.
- Abstract（参考訳）: 量子コンパイラは通常、回路モデルに従い、プログラムをゲートの固定シーケンスとして表現する。
この静的ビューは、ゲートの選択が実行時データや測定結果に依存するハイブリッド量子古典的アプリケーションで分解される。
我々は、ゲートを第一級値に高め、動的生成、構成、制御を可能にする新しい中間表現(IR)を導入する。
この統一表現により、古典的な計算は量子的挙動を操り、確率ゲート選択、適応誤差補正、測定駆動計算などの現象を1つのフレームワークで捉えることができる。
ノイズモデリング、ランダム化コンパイル、誤差補正、測定に基づく量子コンピューティングのケーススタディでは、IRはこれらのプログラムをコンパクトに表現し、回路モデルでは不可能な最適化をサポートする。
ハイブリッド量子古典プログラムのベンチマークスイートの評価は、我々のIRがプログラムをコンパクトに表現し、コンパイラ解析と変換を容易にすることを示している。
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