The paper extends the expectation transformer based analysis of higher-order probabilistic programs to the quantum higher-order setting. The quantum language we are considering can be seen as an extension of PCF, featuring unbounded recursion. The language admits classical and quantum data, as well as a tick operator to account for costs. Our quantum expectation transformer translates such programs into a functional, non-quantum language, enriched with a type and operations over so called cost-structures. By specializing the cost-structure, this methodology makes it possible to study several expectation based properties of quantum programs, such as average case cost, probabilities of events or expected values, in terms of the translated non-quantum programs, this way enabling classical reasoning techniques. As a show-case, we adapt a refinement type system, capable of reasoning on upper-bounds.


翻译:本文将对高阶概率程序的期望变换子分析方法扩展至量子高阶场景。我们所考察的量子语言可视为带有无界递归特性的PCF语言的扩展。该语言兼容经典与量子数据,并包含用于计量成本的tick算子。我们的量子期望变换子将此类程序转换为一种功能性的非量子语言,该语言通过类型及对所谓成本结构的运算进行了增强。通过对成本结构进行特化,该方法使得我们能够基于转换后的非量子程序研究量子程序的多种基于期望的性质,例如平均情况成本、事件概率或期望值,从而启用经典推理技术。作为示例,我们适配了一种能够推理上界的精化类型系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

【MIT博士论文】量子计算中的人工智能前景, 253页pdf
专知会员服务
44+阅读 · 2023年8月23日
【2022新书】给工程师的量子机器学习简介,204页pdf
专知会员服务
55+阅读 · 2022年5月22日
2021年中国量子计算应用市场研究报告
专知会员服务
38+阅读 · 2021年10月28日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年9月12日
解读 | 得见的高斯过程
机器学习算法与Python学习
14+阅读 · 2019年2月13日
量化投资精品书籍
平均机器
18+阅读 · 2018年12月21日
R语言之数据分析高级方法「时间序列」
R语言中文社区
17+阅读 · 2018年4月24日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17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
2+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
3+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
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 · 2月19日
Arxiv
0+阅读 · 2月16日
VIP会员
相关基金
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
2+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
3+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
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