论量子计算在经典程序分析中的潜力
传统程序分析技术(如抽象解释与符号执行)对于确保软件正确性、优化性能及实现编译器优化至关重要。然而,当分析具有大状态空间或指数级状态空间的程序时,这些技术面临计算能力限制,影响了保障系统可靠性的有效性。量子计算凭借其并行处理能力与叠加态运算特性,为这些挑战提供了创新解决方案。该研究工作提出QEX架构——一种利用量子计算分析经典程序的设计方案,通过合成将程序状态编码为量子叠加态的电路,并利用量子纠缠追踪程序变量间的数据依赖关系,实现程序行为的同步探索,从而显著提升分析规模与精度。这一突破性技术可广泛应用于调试、安全验证,以及面向下一代硬件的编译器优化等领域。作为概念验证,该团队在22个基准程序上评估了QEX,验证了其在程序状态分析中的有效性。为支持更多语言特性并推动QEX在容错量子计算(FTQC)时代尽早落地,研究人员进一步提出融合经典分析技术的混合方案QEX-H。据了解,这是首个利用量子计算进行经典程序分析的可行性研究。



