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量子編程(Quantum programming)是匯編指令序列之行程,稱為量子程序,能夠在量子計算機上運行。量子編程語言使用高級結構化的形式以助表達量子演算法的計算。[1]
量子指令集用於將更高級別的演算法轉換為可以在量子處理器上執行的物理指令。有時這些指令是特定於給定的硬件平台,例如離子阱或超導量子位元。
cQASM,[2]也稱為通用QASM,是一種與硬件無關的QASM,可保證所有量子編譯以及仿真工具之間的互相操作性。它是由TUDelft的QCA實驗室所引入的。
Quil是一種用於量子計算的指令集架構,它首先引入了共享量子/經典的記憶模型。它是由"羅伯特·史密斯"(Robert Smith)、"邁克爾·柯蒂斯"(Michael Curtis),與"威廉·曾"(William Zeng)在"實用量子指令集架構"(A Practical Quantum Instruction Set Architecture)一文中介紹的。[3]許多量子算法(包括量子隱形傳態、量子誤差更正、模擬、[4][5]以及優化演算法[6])需要共享記憶架構。
Blackbird[8][9]是哈納杜量子技術公司及史特貝利菲爾德公司(Strawberry Fields)使用的量子指令集與中介所表示的。Blackbird旨在表示可以於光子量子硬件上運行的連續可變量子程序。
量子程式語言主要有兩類:命令式量子程式語言和函數式量子程式語言。
正在致力於開發用於量子計算的函數式程式語言。函數式程式語言非常適合進行程序推理。一些示例包括 Selinger 的 QPL[13]、Haskell 類 Altenkirch 和 Graattage 的 QML 語言[14][15]。高階量子程式語言,基於lambda演算,由 van Tonder[16]、Selinger 和 Valiron[17] 以及 Arrighi 和 Dowek[18] 提出。
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