当抽象打破物理:重新思考量子软件的模块化设计
“抽象”是经典软件工程中的一项基本原则,它实现了模块化、可复用性与可扩展性。然而,量子程序遵循完全不同的语义规则,如幺正性、量子纠缠、不可克隆定理以及测量的破坏性特征,这些特性对经典抽象机制的安全使用构成了挑战。该研究团队在论文中指出量子软件工程中存在一个根本矛盾:语法上有效的抽象实践可能违反量子计算的物理约束。研究人员展示三类因简单抽象破坏量子语义的典型故障案例,并提出一套符合物理规则的抽象机制设计原则。该工作进一步建议了若干研究方向,包括量子专用类型系统、效应标注以及基于合约的模块设计。其目标是基于量子语义并兼顾工程可扩展性,推动对量子软件工程中抽象概念的系统性重新思考。



