Vers une formalisation d'une chaîne de compilation pour un ordinateur quantique
Auteur / Autrice : | Agustín Borgna |
Direction : | Simon Perdrix, Benoît Valiron |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Informatique |
Date : | Soutenance le 13/01/2023 |
Etablissement(s) : | Université de Lorraine |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine (1992-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications |
Jury : | Président / Présidente : Bob Coecke |
Examinateurs / Examinatrices : Simon Perdrix, Benoît Valiron, Michael W. Mislove, Natacha Portier, Claudia Faggian | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Bob Coecke, Michael W. Mislove |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
L'avènement des ordinateurs quantiques capables de résoudre des problèmes irréalisables sur des ordinateurs classiques a motivé le développement de nouveaux langages et outils de programmation pour l'informatique quantique. Cependant, l'état de l'art actuel en matière de programmation quantique n'en est qu'à ses débuts. Dans cette thèse, nous présentons une série d'approches novatrices de différents aspects du processus de compilation quantique basé sur le calcul ZX. Tout d'abord, nous introduisons une nouvelle représentation intermédiaire pour les programmes quantiques capable d'encoder la récursion bornée et les structures de circuits répétés de manière compacte, basée sur les familles de l'extension Scalable du calcul ZX. Nous présentons ensuite un algorithme de compilation pour les circuits hybrides contenant à la fois des portes quantiques et classiques, basé sur l'optimisation de circuits purs de Duncan et al. Enfin, nous définissons le problème de la détection des sections de circuits quantiques qui peuvent être traduites en logique classique, et nous introduisons un algorithme heuristique pour le résoudre.