論文の概要: oracq: A Modular Framework for Implementing and Analyzing Quantum Scientific Computing Algorithms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.41431v1
- Date: Fri, 30 Oct 2026 08:37:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-02 22:05:31.66224
- Title: oracq: A Modular Framework for Implementing and Analyzing Quantum Scientific Computing Algorithms
- Title（参考訳）: oracq: 量子科学計算アルゴリズムの実装と解析のためのモジュラーフレームワーク
- Abstract要約: 我々は、量子アルゴリズムを管理およびチェック可能な決定にするPythonフレームワークであるoracqを提示する。
私たちの主張はインフラというより言語的だ。
2つのエンドツーエンドの運動フレームワーク、圧縮可能なオイラー方程式のための量子有限体積パイプライン、および量子ホモトピー分析パイプラインである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5767807095014682
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Quantum algorithms for scientific computing are specified against access models such as block-encodings, sparse oracles, state preparations, and quantum random-access memories. Their concrete realization is deliberately left open, yet it is a research variable that changes both the numerical behavior and the resource cost of the program, so every reported conclusion is attributable to one realization. In this paper, we present oracq, a Python framework that makes this choice a managed and checkable decision. Our claim is linguistic rather than infrastructural. Algorithms are stored as persistent register-level programs whose oracle slots are declared and typed but unimplemented. A separate binding pass links compatible realizations, so one stored algorithm can be re-bound to a gate network, a QRAM-backed table, or compiled reversible arithmetic and compared across them. Typed QRAM resources, a compiler from pure Python numerical formulas to reversible fixed-point circuits, and block-encoding algebra with qubitization and QSVT-style kernels supply the constructions. Two end-to-end workflows exercise the framework, a quantum finite-volume pipeline for the compressible Euler equations and a quantum homotopy-analysis pipeline that lifts nonlinear PDEs to composable linear input models. The verification methodology separates implementation error from method error, and logical resource accounts cover programs before and after binding. The framework is openly available at https://github.com/IAI-USTC-Quantum/oracq.
- Abstract（参考訳）: 科学計算のための量子アルゴリズムは、ブロックエンコーディング、スパースオラクル、状態準備、量子ランダムアクセスメモリなどのアクセスモデルに対して指定される。
彼らの具体的実現は意図的に開放されているが、プログラムの数値的挙動と資源コストの両方を変える研究変数であり、全ての報告された結論は一つの実現に起因している。
本稿では,この選択を管理的かつ検証可能な決定とするPythonフレームワークであるoracqを紹介する。
私たちの主張はインフラというより言語的だ。
アルゴリズムは、オラクルスロットが宣言され、型付けされるが実装されていない永続的なレジスタレベルプログラムとして格納される。
別個のバインディングがリンクと互換性のある実現法であるため、1つのストアされたアルゴリズムはゲートネットワーク、QRAM支援テーブル、あるいはコンパイルされた可逆算術に再バインドして比較することができる。
型付きQRAMリソース、純粋Pythonの数値式から可逆な固定点回路へのコンパイラ、および量子化とQSVTスタイルのカーネルを備えたブロックエンコード代数は構造を提供する。
2つのエンドツーエンドワークフローは、圧縮可能なオイラー方程式のための量子有限体積パイプラインと、非線形PDEを合成可能な線形入力モデルに持ち上げる量子ホモトピー分析パイプラインである。
検証手法は実装エラーとメソッドエラーを分離し、論理リソースアカウントはバインディング前後のプログラムをカバーする。
このフレームワークはhttps://github.com/IAI-USTC-Quantum/oracq.comで公開されている。
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