Qunity中高效编译的组合式量子控制流
现有大多数量子编程语言基于量子计算电路模型,因为更高层次的抽象实现面临巨大挑战——尤其是涉及量子控制流的抽象。由Voichick等人提出的Qunity语言通过量子控制结构提供了这类抽象,并精心确保该语言仍具可实现性。然而Qunity缺乏实际运行实现,最初提出的编译流程效率极低,即使简单量子算法也会编译成不合理的大型电路。该工作以Qunity为起点,重点研究高层量子控制流结构的高效编译。研究团队在Qunity核心语言基础上引入了更丰富的抽象机制,与现有控制结构相比能实现更优的权衡取舍。该团队开发了完整的Qunity编译器实现,可将高层Qunity代码转换为量子汇编语言OpenQASM 3,并针对编译流程多个阶段提出了优化技术——包括考虑程序高层结构的优化方法和底层电路优化方法,显著减少了编译器所需的量子比特数量和门操作量。
