Practical quantum programs interleave quantum and classical computation: classical data shape the quantum operations that are performed, and measurement outcomes shape the classical computation that follows. Formal verification of such programs in a proof assistant requires mechanizing a program logic that handles this interplay consistently at every level, from the mathematics of quantum mechanics, through program syntax and semantics, to specifications and proof rules. Such mechanizations, along with the program proofs built on them, typically require substantial manual effort. We present QEDIA, a framework for verifying quantum programs with classical variables in Lean 4. At its foundation is an open library that formalizes the quantum Hoare logic QHL+ across all these levels and proves the logic sound for both partial and total correctness. We construct the library and the program proofs, under human supervision, using an LLM-based prover agent, whose general-purpose core we extend for quantum program verification. We illustrate QEDIA with verified programs including the quantum Fourier transform, phase estimation, repeat-until-success circuits, and Hamiltonian simulation.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
60+阅读 · 2022年5月5日
专知会员服务
92+阅读 · 2021年4月12日
专知会员服务
59+阅读 · 2021年4月12日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
127+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
119+阅读 · 2019年12月24日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
一文助你从零搭建自动交易系统,用Python玩转ML与量化
七月在线实验室
12+阅读 · 2019年9月10日
入行量化,你必须知道的几点
深度学习与NLP
12+阅读 · 2019年3月5日
「机器学习-金融工程-量化投资」所需的数学书
平均机器
11+阅读 · 2019年2月24日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
量化投资精品书籍
平均机器
18+阅读 · 2018年12月21日
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 10月6日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
6+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
7+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
8+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
12+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
60+阅读 · 2022年5月5日
专知会员服务
92+阅读 · 2021年4月12日
专知会员服务
59+阅读 · 2021年4月12日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
127+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
119+阅读 · 2019年12月24日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
相关资讯
一文助你从零搭建自动交易系统,用Python玩转ML与量化
七月在线实验室
12+阅读 · 2019年9月10日
入行量化,你必须知道的几点
深度学习与NLP
12+阅读 · 2019年3月5日
「机器学习-金融工程-量化投资」所需的数学书
平均机器
11+阅读 · 2019年2月24日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
量化投资精品书籍
平均机器
18+阅读 · 2018年12月21日
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员