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Compositional Quantum Control Flow with Efficient Compilation in Qunity
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DOI：10.1145/3763056.png)
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摘要
En 中文
现有的大多数量子编程语言都基于量子计算电路模型，因为高层次抽象的实现尤其具有挑战性——特别是与量子控制流相关的抽象。Voichick等人提出的Qunity语言，以量子控制结构的形式提供了此类抽象，并非常谨慎地确保最终语言仍可实现。然而，Qunity缺乏工作实现，最初提出的编译过程效率很低，即使是简单的量子算法也会编译成不合理的庞大电路。在本工作中，我们专注于高层次量子控制流结构的高效编译，以Qunity作为起点。我们在Qunity核心语言之上引入了更广泛的抽象，这些抽象与现有控制结构相比具有引人注目的权衡。我们创建了一个完整的Qunity编译器实现，该编译器将高层次Qunity代码转换为量子汇编语言OpenQASM 3。我们为Qunity编译过程的多阶段开发了优化技术，包括低层电路优化以及考虑Qunity程序高层结构的优化方法，显著减少了编译器使用的量子比特和门数量。
Keyword:
quantum programming languages
high-level programming languages
quantum control flow
quantum subroutines
compiler optimizations
期刊
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IF:
2.8
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308
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