研究论文

基于非幂等Kleene代数的量子程序代数推理

作者:

明升应、和

小弟吴作者信息和声明

PLDI 2022:第43届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现国际会议论文集

2022年6月

页657-670

https://doi.org/10.1145/3519939.3523713

出版:2022年6月9日出版历史

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摘要

我们调查代数的量子程序的推理受到基于克莱恩代数的经典程序分析的成功启发。其中一个突出的例子是著名的Kleene代数测试（KAT），它提供了理论见解和实用工具。代数推理的简洁性对于量子程序的可伸缩性分析尤其可取，因为大多数现有方法都涉及指数大小矩阵。然而，KAT的几个关键特性，包括幂等律和经典测试的优良特性，由于其独特的量子特性，尤其是分支特性，在量子程序中无法成立。我们提出非独立Kleene代数（NKA）作为一种自然的替代方法，并为NKA确定了完整、合理的语义模型及其量子解释。根据KAT的应用，我们在NKA中证明了量子编译器优化的代数证明和量子的正规形式虽然-程序。此外，我们用测试扩展了NKA（即NKAT），其中测试根据效应代数对量子谓词进行建模，并说明如何将命题量子霍尔逻辑编码为NKAT定理。

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巴克利A丘普里科夫P奥托尼R兰德·R苏莱尔尤格斯特P(2023)量子网络的代数规格说明第一届量子网络与分布式量子计算研讨会论文集10.1145/3610251.3610557(7-12)在线发布日期：2023年9月10日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3610251.3610557
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索引术语

基于非幂等Kleene代数的量子程序代数推理
1. 计算理论
  1. 形式语言与自动机理论
    1. 形式主义
      1. 代数语言理论
  2. 逻辑
    1. 等式逻辑与重写

建议

关于Kleene代数中推理的复杂性
LICS’97：第十二届IEEE计算机科学逻辑年会论文集

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PLDI 2022:第43届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现国际会议论文集

2022年6月

1038页

国际标准图书编号：9781450392655

内政部：10.1145/3519939

总主席：
兰吉特·贾拉
美国加州大学圣地亚哥分校
,
项目主席：
伊塞尔·迪利格
美国德克萨斯大学奥斯汀分校

版权所有©2022 ACM。

如果复制品不是为了盈利或商业利益而制作或分发的，并且复制品的第一页载有本通知和完整引文，则允许免费制作本作品的全部或部分数字或硬拷贝以供个人或课堂使用。必须尊重作者以外的其他人对本作品组成部分的版权。允许用信用证进行摘要。要以其他方式复制或重新发布，在服务器上发布或重新发布到列表，需要事先获得特定许可和/或付费。从请求权限[电子邮件保护].

赞助商

SIGPLAN：ACM编程语言特别兴趣小组

出版商

计算机协会

美国纽约州纽约市

出版历史

出版：2022年6月9日

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研究文章

会议

PLDI’22

主办单位：

SIGPLAN（SIGPLAN）

PLDI’22:43届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现国际会议

2022年6月13日至17日

加利福尼亚州，圣地亚哥，美国

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2067份提交文件的总体接受率为406份，20%

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巴克利A丘普里科夫P奥托尼R苏莱尔兰德R尤格斯特P(2024)指定量子网络的代数语言美国计算机学会程序设计语言会议录10.1145/36564308：PLDI(1313-1335)在线发布日期：2024年6月20日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3656430
棕褐色S向D卢L卢J蒋Q陈M尹JTsafrir D公司穆苏瓦西M古普塔RAbu-Ghazaleh北部(2024)MorphQPV：利用量子程序中的同构促进机密性验证第29届ACM国际编程语言和操作系统体系结构支持会议记录，第3卷10.1145/3620666.3651360(671-688)在线发布日期：2024年4月27日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3620666.3651360
巴克利A丘普里科夫P奥托尼R兰德·R灵魂R尤格斯特P(2023)量子网络的代数规格说明第一届量子网络与分布式量子计算研讨会论文集10.1145/3610251.3610557(7-12)在线发布日期：2023年9月10日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3610251.3610557
周L巴特·G支柱P刘杰应M(2023)CoqQ：量子程序的基础验证美国计算机学会程序设计语言会议录10.1145/35712227：POPL(833-865)在线发布日期：2023年1月11日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3571222

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