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Lenguaje de programación cuántico QML con historial, reversibilidad y cálculo lambda con mediciones
Research in quantum computing allows us to think about computing in a new
and different way, having the ambition to solve problems more efficiently than
with classical computing.
Now a days, conventional tasks cannot be practically developed in a quantum
computer, however, it is possible to think and develop abstractions of them, for
example through quantum programming languages, being the core of this research,
in particular the Quantum Meta Language (QML).
We present a semantic model that incorporates reversibility via a history track
for the quantum programming language QML, considering classical and quantum
data, omitting measurements. With the history, the reversibility can be explicitly
and naturally applied from the proposed rules. The language is worked first with
classical data and extrapolated to quantum data.
Also, the QML language and quantum lambda calculus were linked, giving
as product a syntax with quantum measurements, operational semantics, typing
rules and some formal proofs.La investigación en el cómputo cuántico permite pensar de una forma nueva y
diferente la computación, teniendo la ambición de solucionar problemas de manera
más eficiente que con el cómputo clásico.
Por ahora, las tareas convencionales no se pueden desarrollar de manera práctica
en una computadora cuántica, sin embargo, sí se puede pensar y desarrollar abstracciones de éstas, por ejemplo a través de lenguajes de programación cuánticos,
siendo el núcleo de esta investigación, en particular el lenguaje Quantum Meta
Language (QML).
Se presenta un modelo semántico que incorpora reversibilidad a través de una
pista de historial para el lenguaje de programación cuántico QML, considerando
datos clásicos y cuánticos, omitiendo mediciones. Con la pila de historial, la
reversibilidad puede aplicarse explícita y naturalmente a partir de las reglas propuestas. El lenguaje se trabaja gradualmente, inicialmente con datos clásicos y un
procedimiento similar al clásico se extrapola con datos cuánticos.
Además, se vincularon los lenguajes QML y cálculo lambda cuántico, dando
como producto una sintaxis con mediciones cuánticas, semántica operacional, reglas
de tipado y ciertas pruebas formales