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量子马尔可夫链上的模型检查QCTL plus。 (英语) Zbl 1483.68212号

摘要:近十年来,验证量子系统(包括量子马尔可夫链(QMC))的时间特性引起了越来越多的关注。通常,属性由量子计算树逻辑(QCTL)指定,可达性分析在其中起着核心作用。然而,安全作为双重问题却鲜为人知。基于此,我们提出了一种更具表现力的逻辑——QCTL(^+)(QCTL plus),它通过允许路径公式中的合取和路径公式顶层中的否定来扩展QCTL。前者可以用来表示条件事件,后者可以表示安全性。为了处理合取,我们提出了QMC中经典态的乘积构造和原子路径公式的三值真理;为了处理否定,我们发展了一种代数方法,在一些必要和充分的收敛条件下计算底部强连通子空间相对于超算子的安全性。因此,我们有条件地决定QMCs上的QCTL(^+)公式;如果没有收敛条件,安全问题仍然悬而未决。我们的方法的复杂性取决于输入QMC和QCTL(^+)公式的大小。

MSC公司:

60年第68季度 规范和验证(程序逻辑、模型检查等)
03B44号 时间逻辑
81页68 量子计算
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿齐兹,A。;Singhal,V。;Balarin,F。;布雷顿,R.K。;Sangiovanni-Vincentelli,A.L.,《它通常起作用:随机系统的时序逻辑》,(Wolper,P.,《计算机辅助验证:第七届国际会议》,CAV’95。计算机辅助验证:第七届国际会议,CAV’95,LNCS,第939卷(1995),Springer),155-165
[2] 拜尔,C。;Katoen,J.-P.,《模型检验原理》(2008),麻省理工学院出版社·Zbl 1179.68076号
[3] 巴苏,S。;波拉克,R。;Roy,M.-F.,《实代数几何中的算法》(2006),施普林格出版社·Zbl 1102.14041号
[4] Bianco,A。;de Alfaro,L.,概率和非确定性系统的模型检验,(Thiagarajan,P.S.,《软件技术和理论计算机科学基础》,软件技术和计算机理论科学基础,LNCS,第1026卷(1995),Springer),499-513·Zbl 1354.68167号
[5] Burrell,A.H。;Szwer,D.J。;南卡罗来纳州韦伯斯特。;Lucas,D.M.,99.99可扩展的同时多量子位读出
[6] Chong,F。;富兰克林,D。;Martonosi,M.,《现实量子硬件的编程语言和编译器设计》,《自然》,549180-187(2017)
[7] 克拉克,E.M。;艾默生,E.A。;Sistla,A.P.,使用时序逻辑规范对有限状态并发系统进行自动验证,ACM Trans。程序。语言系统。,8, 2, 244-263 (1986) ·Zbl 0591.68027号
[8] 克拉克,E.M。;格伦伯格,O。;Peled,D.A.,《模型检验》(1999),麻省理工学院出版社
[9] Cohen,H.,计算代数数论课程(1996),Springer
[10] de Moura,L。;Björner,N.,Z3:高效SMT求解器,(Ramakrishnan,C.R.;Rehof,J.,《系统构建和分析的工具和算法:第14届国际会议》,TACAS 2008。系统构建和分析的工具和算法:第14届国际会议,TACAS 2008,LNCS,第4963卷(2008),Springer),337-340
[11] Dolzmann,A。;Sturm,T.,Redlog:计算机代数与计算机逻辑,ACM SIGSAM Bull。,31, 2, 2-9 (1997)
[12] 段,Z。;Niu,L.,无限维量子系统中量子保真度的一些性质,国际量子信息,16,03,第1850028页,(2018)·Zbl 1396.81053号
[13] Emerson,E.A.,《时间和模态逻辑》(van Leeuwen,J.,《理论计算机科学手册》,第B卷,形式模型和语义(1990),Elsevier),995-1072·Zbl 0900.03030号
[14] Fei,Y.-Y。;孟,X.-D。;高,M。;Wang,H。;Ma,Z.,量子人对量子密钥分配校准过程的中间攻击,科学。代表,84283(2018)
[15] Feng,Y。;哈恩,E.M。;Turrini,A。;Ying,S.,量子马尔可夫链的模型检验ω-正则性质,(Meyer,R.;Nestmann,U.,第28届并发理论国际会议,CONCUR 2017。第28届并发理论国际会议,CONCUR 2017,LIPIcs,第85卷(2017),Schloss Dagstuhl-Leibniz Zentrum fuer Informatik),第35条,pp·Zbl 1442.68106号
[16] Feng,Y。;Yu,N。;Ying,M.,模型检验量子马尔可夫链,J.Compute。系统。科学。,79, 7, 1181-1198 (2013) ·Zbl 1311.68086号
[17] Grover,L.K.,数据库搜索的快速量子力学算法,(美国计算机学会第28届年度计算理论研讨会论文集(1996),美国计算机学会),212-219·Zbl 0922.68044号
[18] Hansson,H。;Jonsson,B.,关于时间和可靠性的推理框架,(IEEE实时系统研讨会论文集(1989),IEEE计算机学会),102-111
[19] 哈代,G.H。;Wright,E.M.,《数字理论导论》(1979),牛津大学出版社·Zbl 0423.10001号
[20] 哈罗,A.W。;Hassidim,A。;Lloyd,S.,解线性方程组的量子算法,物理学。修订稿。,第103、15条,第150502页(2009年)
[21] Istrţescu,V.I.,《不动点理论:导论》(2001),施普林格出版社
[22] 基恩,M.S。;O'Brien,G.L.,伯努利工厂,ACM Trans。模型。计算。模拟。,4, 2, 213-219 (1994) ·Zbl 0844.60008号
[23] 李,L。;Feng,Y.,《量子马尔可夫链:混合系统的描述、等价性的可判定性和模型检验线性时间特性》,Inf.Compute。,244, 229-244 (2015) ·Zbl 1329.68119号
[24] Loos,R.,代数扩展中的计算,(Buchberger,B.;Collins,G.E.;Loos,R.,计算机代数:符号和代数计算(1983),Springer),173-187·Zbl 0576.12001号
[25] Masser,D.W.,代数群上的线性关系,(Baker,A.,超越理论的新进展(1988),剑桥大学出版社,248-262·Zbl 0656.10031号
[26] Myerson,A.H。;Szwer,D.J。;南卡罗来纳州韦伯斯特。;Allcock,D.T.C。;柯蒂斯,M.J。;Imreh,G。;谢尔曼,J.A。;Stacey,D.N。;Steane,A.M。;Lucas,D.M.,捕捉离子量子比特的高精度读出,Phys。修订稿。,100,第200502条pp.(2008)
[27] 尼尔森,硕士。;Chuang,I.L.,《量子计算与量子信息》(2000),剑桥大学出版社·Zbl 1049.81015号
[28] Ouaknine,J.等人。;Worrell,J.,简单线性递归序列的最终正性是可判定的,(Esparza,J.;Fraignaud,P.;Husfeldt,T。;Koutsopuias,E.,《自动化、语言和编程——第41届国际学术讨论会》,ICALP 2014,第二部分。自动化、语言与编程——第41届国际学术讨论会,ICALP 2014,第二部分,LNCS,第8573卷(2014),Springer),330-341·Zbl 1410.11135号
[29] Pnueli,A.,《程序的时序逻辑》(第18届计算机科学基础年度研讨会(1977年),IEEE计算机学会),46-57
[30] Shor,P.W.,《量子计算算法:离散对数和因子分解》,(第35届计算机科学基础年度研讨会论文集(1994年),IEEE计算机学会),124-134
[31] Uhlmann,A.,《关于“部分”可信度》,众议员数学。物理。,45, 3, 407-418 (2000) ·兹比尔0962.47003
[32] von Neumann,J.,与随机数字相关的各种技术,(Householder,A.S.;Forsythe,G.E.;Germond,H.H.,Monte Carlo Method(1951),美国政府印刷局:美国政府印刷办公室,华盛顿特区),36-38
[33] 徐,F。;Qi,B。;Lo,H.-K.,实际量子密钥分配系统中相位重映射攻击的实验演示,新J.Phys。,第12条,第113026页(2010年)
[34] 徐,M。;Fu,J。;梅,J。;Deng,Y.,量子马尔可夫链上面向可信度模型检查的代数方法(2021),可在
[35] 徐,M。;黄,C.-C。;冯毅,测量量子马尔可夫链中的约束可达性,信息学报。,58, 6, 653-674 (2021) ·Zbl 1483.68140号
[36] 徐,M。;梅,J。;关,J。;Yu,N.,模型检验量子连续时间马尔可夫链,(Haddad,S.;Varacca,D.,第32届并发理论国际会议,CONCUR 2021。第32届并行理论国际会议,CONCUR 2021,LIPIcs,第203卷(2021),Schloss Dagstuhl),第13条pp。
[37] Ying,M。;Yu,N。;Feng,Y。;Duan,R.,量子程序验证,科学。计算。程序。,78, 9, 1679-1700 (2013)
[38] Ying,S。;Feng,Y。;Yu,N。;Ying,M.,量子马尔可夫链的可达概率,(D'Argenio,P.R.;Melgratti,H.C.,CONCUR 2013:第24届国际会议的并发理论。CONCUR 2013:Concurrency Theory-24届国际会议,LNCS,第8052卷(2013),Springer),334-348·Zbl 1390.68444号
[39] Ying,S。;Ying,M.,量子马尔可夫决策过程的可达性分析,信息计算。,263, 31-51 (2018) ·Zbl 1407.68341号
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