摘要。量化器消除(QE)和CRAIG插值(CI)对于用于硬件和软件验证的各种最新自动化方法至关重要。它们植根于布尔设置,并成功地,例如,诸如线性有理算术之类的一阶理论。它们在定量环境中的适用性如何,公式评估数量和定量至高无上的量词是传统布尔量词的天然吊坠?应用程序包括建立程序的定量属性,例如基于概率计划的预期结果的界限,这些计划的预期结果具有无限的非确定性,并通过程序分析信息的流程。在本文中,我们介绍了我们的最佳知识 - 可能是无限的∞-或( - ∞)值或不连续的分段线性线性数量的第一个QE算法。它们是局限性算术的定量对应物,并且是概率程序验证的流行定量断言语言。我们提供严格的声音证明以及上空复杂性的边界。此外,我们的算法得出定量的CI定理:给定任意分段线性量f,g with f | = g,F和G的最强和最弱的Craig插入剂都是无量化的,有效的。
摘要:数据科学是一个极其重要的领域,它涵盖了捕获、维护、处理、分析和传递数据的任务。量子计算用量子信息和处理取代了二进制信息和布尔逻辑,可以从根本上改变数据科学的各个方面。我提供了数据科学量子计算的视角,包括对硬件和算法的最新进展的深入研究。arXiv:2302.08666
为什么要将量子力学与计算和信息理论结合起来?首先,什么是信息,什么是计算?在经典语境中,信息以布尔变量字符串(“位”)的形式存在,计算是通过规定的步骤序列(“程序”)更新字符串的过程,它通过基本布尔运算(“门”)来实现,如 AND、OR、NOT、SWAP 等,其特性是每一步都需要固定的努力来执行,与字符串的长度无关。但位究竟是什么?除了作为布尔变量的存储单位外,它还具有我们可以通过区分物理状态(电子电荷等)来识别其所代表的变量的特性。正如 R. Landauer 所说,“没有表示就没有信息”。因此,我们得出了一个令人震惊的结论,即计算(和信息处理)必须对应于表示信息的系统的物理演化。因此,信息存储、通信和处理的所有可能性和局限性都必须以物理定律为基础——由于许多原因,这种观点并不十分流行,但有一定依据。但当然,量子物理学与经典物理学截然不同。原则上,量子计算机确实无法计算经典计算机上无法计算的任何东西。原因很简单:我们可以用经典计算机模拟薛定谔方程,因此可以模拟任何量子系统——无论需要多长时间。尽管如此,当我们将量子思想引入计算的“物理系统演化”时,我们仍然可以实现比经典计算更多的目标。首先,量子计算机提供了更强大的计算能力,无论是在计算某些对象所需的空间还是时间上。例如,考虑以下任务:给定一个整数 N(n = O(log N)位),我们希望快速找到它的一个因子,即算法在多项式时间内运行,即计算它所需的时间受“输入大小”n 的多项式的限制。可以使用明显的试除法算法,直到√
量子计算提供了全息算法的灵感[37],进而启发了用于计算计数问题的Holant框架(在[18]的Conforence版本中首次引入)。计算计数问题包括各种计算问题,从图表上定义的组合问题到量子计算中统计物理学和计算幅度中计算部分函数的问题。它们正在不同的框架中进行分析,包括计算约束满意度问题(计数CSP)和Holant问题的框架。计算计数问题是一个积极研究的领域,但到目前为止,似乎没有尝试将量子信息理论或量子计算中的知识应用于其分析。尽管如此,如下所示,量子信息理论,尤其是量子纠缠的理论,也是对Holant问题的研究的新途径。通过一组函数f参数化了一个holant问题;在本文中,我们考虑了布尔输入的有限代数复合物值函数。限制到有限的设置,即计数CSP社区中的标准。我们使用它来避免在有限的功能集中允许问题进行参数时出现的有效可计算性的问题。在以下内容中,布尔输入的所有代数复合物值函数的集合表示为υ。我们还写入∂n:= {f∈υ| Arity(f)= n}限制了Arity n功能的限制。此地图分配给每个顶点v∈Va函数π(v)= fv∈F。问题的实例Holant(F)由一个多数G =(V,E)组成,带有顶点V和边缘E,以及MAPπ。该地图还设置了V和F V的参数的边缘之间的两次试验,因此V的程度必须等于f V的arity。给定地图π,任何分配σ:e→{0,1}布尔值的边缘诱导重量
指定TFS(图2.b底部面板;图2.C底部面板中的高级表达)。S吸引力状态的189个差异与实际生物系统中干细胞中谱系指定的TFS 190的共表达水平有关[11,50]。从直觉上讲,从布尔模型的视图中,seg 191细胞状态([[0,0]状态)需要打开谱系指定的TF到Transit 192
条件:布尔值和运算符,条件(如果),替代(如果 - 否),有条件的(if-eLif-else);迭代:状态,and,and,nate,nate,tor,for,for,break,nock,继续,通过;富有成果的功能:返回值,参数,本地和全局范围,功能组成,递归;字符串:字符串切片,不变性,字符串函数和方法,字符串模块;列表为数组。说明性程序:平方根,GCD,指数,总和数字数量,线性搜索,二进制搜索。
2-3 1.4 数字系统 4 5 4-5 1.5 逻辑门 3 8 6-7 2.2 布尔方程 4 12 8-9 2.3 布尔代数 4 16 10 2.4 从逻辑到门 2 18 第 2 单元:组合逻辑设计: 11 2.1 简介 1 19 12 2.5 多级组合逻辑 2 21 13 2.6 X 和 Z 2 23 14-15 2.7 卡诺图 3 26 16 2.8 组合构建块 2 28 17 2.9 时序 2 30 18 4.1 HDL:简介 2 32 19-20 4.2 组合逻辑 2 34 21 4.3结构建模 3 37 22 4.7.1 数据类型 2 39 第 3 单元:时序逻辑设计: 23 3.1 简介 2 41 24-26 3.2 锁存器和触发器 5 46 27-28 3.3 同步逻辑设计 3 49 29-30 3.4 有限状态机 4 53 31-33 3.5 时序逻辑的时序 5 58 34 3.6 并行性 2 60 第 4 单元:硬件描述语言 2: 35-37 4.4 时序逻辑 5 65 38-40 4.5 更多组合逻辑 5 70 41-42 4.6 有限状态机 4 74 43-44 4.8 参数化模块 4 78 45-46 4.9 测试台 4 82 第 5 单元:数字构建模块:
本课程将介绍本科生的基础量子计算和拓扑量子计算。该课程被设计为自我包含。我们将从布尔逻辑,线性代数以及量子力学的公理和基础的基础开始。然后,我们将进入旋转,单一矩阵和量子门。作为一种应用程序,我们将讨论算法,例如Shor的算法和RSA加密。我们希望使用Anyons涵盖拓扑量子计算,并且时间是否允许进一步的主题。这为该领域的工作提供了坚实的背景。
1. 逻辑推理。我们区分了两种逻辑推理方法:基于模型的和基于证明的。根据基于模型的观点,逻辑规则被解释为对布尔变量的一组约束。这种观点产生了 NeSy 方法,其中逻辑转化为神经网络的正则化损失。从证明论的角度来看,逻辑规则被视为推理规则,人们执行一系列推理步骤来获得查询的证明。这种观点导致了 NeSy 方法的产生,其中逻辑是神经网络架构的模板。2. 逻辑语法,我们根据命题、关系或一阶逻辑对系统进行分类。关系和一阶 NeSy 系统在其逻辑语句中引入逻辑变量,从而允许对其学习模块进行结构化(即模板化)定义。 3. 逻辑语义 ,为了实现基于梯度的学习,大多数 NeSy 系统引入了离散布尔逻辑语义的放宽。最常见的选择是模糊逻辑和概率逻辑。 4. 学习。NeSy 系统通常关注学习加权逻辑理论或神经网络权重的参数。一些系统还学习模型的结构,即逻辑规则的形状或神经模块的架构。 5. 符号与子符号。我们可以对比逻辑理论元素的两大类表示
该研究项目提案在EDA(电子设计自动化)和Quantum Computing之间的交集建立。前者是一个研究领域,致力于开发算法和软件工具,以自动化与数字电子电路设计相关的任务。尤其是,这种仪器的前端是逻辑设计流,鉴于对电路的高级描述,它会产生网络清单,这是定义使用块的所有实例及其互连的文档。这些块中的每个块代表一个特定的布尔函数。EDA后端是物理设计流,鉴于网络清单,它定义了电路的最终示意图,即建立要使用的库组件,如何将它们放置在芯片的核心区域(位置)以及如何互连(路由)。库的可用组件组件实现了基本的布尔函数,因此,必须将网表中每个逻辑块映射到一个或多个库组件(技术映射),以获得等效的最终电路。后者是一种计算模型,其操作可以利用量子机械的现象,例如叠加,干扰和纠缠。量子算法经常被证明提供了明显的加速W.R.T.它们的模拟经典实施,并成为解决重大问题的重要工具,其复杂性类别阻止了经典的超级计算机在合理的时间内实现正确的解决方案。