Using Coalton to Implement a Quantum Compiler
a year ago
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- Quilc是一个用Common Lisp编写的量子计算机优化编译器，能够将任意量子程序编译为适用于多种量子计算架构的代码。
- Coalton是Common Lisp中的严格类型语言，解决了动态类型语言中的运行时类型错误和有用抽象缺失的问题，使其适合在quilc中实现新功能。
- 离散编译是quilc中通过Coalton实现的重要新特性，允许将量子程序编译为一组离散的本机操作，避免了连续操作的精度问题。
- 离散编译采用Ross-Selinger算法，专注于将RZθ等参数化操作分解为一组离散操作（Clifford+T集合），实现任意精度的近似。
- Coalton的类型类和特设多态性为Ross-Selinger算法所需的数学对象和操作（如特定数环上的算术运算）提供了实现支持。
- 通过数值实验验证了quilc离散编译功能的正确性，结果显示随着精度的提高，概率收敛至预期值且操作计数高效。
- 该实现证明了Coalton能高效且正确地处理复杂数学算法，为语言的进一步改进和功能拓展铺平了道路。