AutoQ 2.0: From Verification of Quantum Circuits to Verification of Quantum Programs
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26230%2F26%3A0196845" target="_blank" >RIV/00216305:26230/26:0196845 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-90660-2_5" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-90660-2_5</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-90660-2_5" target="_blank" >10.1007/978-3-031-90660-2_5</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
AutoQ 2.0: From Verification of Quantum Circuits to Verification of Quantum Programs
Popis výsledku v původním jazyce
We present a verifier of quantum programs called AutoQ 2.0. Quantum programs extend quantum circuits (the domain of AutoQ 1.0) by classical control flow constructs, which enable users to describe advanced quantum algorithms in a formal and precise manner. The extension is highly non-trivial, as we needed to tackle both theoretical challenges (such as the treatment of measurement, the normalization problem, and lifting techniques for verification of classical programs with loops to the quantum world), and engineering issues (such as extending the input format with a support for specifying loop invariants). We have successfully used AutoQ 2.0 to verify two types of advanced quantum programs that cannot be expressed using only quantum circuits: the repeat-until-success (RUS) algorithm and the weak-measurement-based version of Grover's search algorithm. AutoQ 2.0 can efficiently verify all our benchmarks: all RUS algorithms were verified instantly and, for the weak-measurement-based version of Grover's search, we were able to handle the case of 100 qubits in 20 minutes.
Název v anglickém jazyce
AutoQ 2.0: From Verification of Quantum Circuits to Verification of Quantum Programs
Popis výsledku anglicky
We present a verifier of quantum programs called AutoQ 2.0. Quantum programs extend quantum circuits (the domain of AutoQ 1.0) by classical control flow constructs, which enable users to describe advanced quantum algorithms in a formal and precise manner. The extension is highly non-trivial, as we needed to tackle both theoretical challenges (such as the treatment of measurement, the normalization problem, and lifting techniques for verification of classical programs with loops to the quantum world), and engineering issues (such as extending the input format with a support for specifying loop invariants). We have successfully used AutoQ 2.0 to verify two types of advanced quantum programs that cannot be expressed using only quantum circuits: the repeat-until-success (RUS) algorithm and the weak-measurement-based version of Grover's search algorithm. AutoQ 2.0 can efficiently verify all our benchmarks: all RUS algorithms were verified instantly and, for the weak-measurement-based version of Grover's search, we were able to handle the case of 100 qubits in 20 minutes.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
Proceedings of TACAS'25
ISBN
—
ISSN
0302-9743
e-ISSN
—
Počet stran výsledku
22
Strana od-do
87-108
Název nakladatele
Springer Verlag
Místo vydání
Heidelberg
Místo konání akce
Hamilton
Datum konání akce
3. 5. 2025
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
—