Quantum computing is a difficult concept to grasp for computer scientists because it is full of mathematical formulas that have no intuitive meaning related to the problem that the code solves. While these formulae define the way the system behaves, the operational semantics is very far from regular programming languages that reason with variables, assignments, and passing by value the results of computation. This article takes a step back to define a theoretical framework where quantum programs are not treated as sequential programs, but rather as concurrent programs where variables advertise their states through their own channels and code that uses them is reading that state (and possibly collapsing it). The PiQuant framework is a simple extension of the $π$-calculus that contains additional syntax and semantics for the handling of quantum variables.


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量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。对照于传统的通用计算机,其理论模型是通用图灵机;通用的量子计算机,其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,目前某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。

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