程序模块

超越分离：迈向量子程序模块化推理的规范语言

(1) 一个有用的计算机内存概念模型；(2) 用于描述内存真实陈述的逻辑模型和规范语言；(3) 这些模型（概念模型和逻辑模型）的有效重叠；(4) 分离连词 ∗ ，使框架规则能够进行局部推理；(5) 可扩展的前置条件和后置条件。框架规则规定，如果我们有一个有效的三元组 { 𝑃 } 𝑐 { 𝑄 }，那么我们可以用某个谓词 𝑅 扩展它的前置条件和后置条件，前提是 𝑅 没有任何与 𝑐 修改的变量共同的自由变量，从而得到 { 𝑃 ∗ 𝑅 } 𝑐 { 𝑄 ∗ 𝑅 } 。这样，我们可以对程序片段进行局部推理，同时忽略该片段周围的全局环境。Zhou 等人目前已开展了用于量子计算的分离逻辑方面的工作。 [ 2021 ] 和 Le 等人 [ 2022 ] 仅迎合了上述两个特征——逻辑模型和框架规则。具体而言，它们都没有提供量子软件工程师可以依赖的量子记忆模型，也没有提供可用的规范语言来编写关于量子态的真实陈述。缺乏概念性量子记忆模型，更重要的是，缺乏有用的断言语言，阻碍了前置条件和后置条件的可扩展性，使得这些逻辑难以在实践中使用。量子设置中分离合取的最直观解释是可分离性：当两个状态不纠缠时，可以在这些状态之间放置一个 ∗，这是现有工作所采用的。与经典设置不同，在分离逻辑发明之前的几十年里，指针混叠的可能性阻碍了霍尔逻辑在实际软件中的应用，而可分离量子态之间不存在混叠问题，因此不需要更通用的分离合取概念。然而，这些量子分离逻辑缺乏在本地陈述纠缠态任何有用信息的能力。在目前的量子