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目前，量子编程主要采用低层次、以量子电路为核心的方法，这限制了编译器优化的潜力。该工作展示了一种高层次编程结构如何为编译器提供实现高级优化所需的语义信息。研究团队引入了一种创新优化技术，利用量子专用指令自动将量子门替换为更高效的近似分解，这一过程对程序员透明且能显著降低量子资源需求。此外，该团队还演示了该指令如何确保辅助量子位的正确逆运算，从而实现安全的动态量子内存管理。通过实现多控制NOT门的V链式分解，研究者阐释了这些概念：这种高层次方法不仅能简化代码，还可使编译器生成CNOT门数量减少高达50%的量子电路。结果表明，高层次抽象对于解锁新一代强大编译器优化至关重要，这为提升量子计算效率开辟了新途径。