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P2 Two complete axiomatisations of pure-state qubit quantum computing

纯态量子比特量子计算的两个完备公理化
LICS Proceedings of the 33rd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science2018匹配度 2/10 · 论文属于量子计算/范畴量子力学的图示演算完备公理化,虽涉及形式语义与概率/量子编程标签,但与用户的 PL→AI 静态分析、LLM/Agent、浮点程序分析或贝叶斯程序分析等核心方向无直接交集。引用 78 inbox
Amar Hadzihasanovic, Kang Feng Ng, Quanlong Wang
crossref: 2026-09-12

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一句话:为纯态量子比特量子计算的 ZW 与 ZX 图示演算给出两个完备公理化。

范畴量子力学将有限维量子理论置于紧致闭范畴中,强调图示推理。该框架下已有两种面向纯态量子比特量子计算的等式图示演算:用于量子比特纠缠分类的 ZW 演算,以及用于抽象描述互补可观察量的 ZX 演算;但二者此前均未给出相对于其模型的完备公理化。本文为这两种演算分别建立完备公理化,表明其公理足以推导相应纯态量子比特模型中的全部等式。该结果强化了 ZW/ZX 演算作为量子计算等式推理基础的地位。

问题
在范畴量子力学框架下,ZW 与 ZX 两种图示演算虽被提出用于纯态量子比特量子计算,但均缺少对其模型的完备公理化。
方法
以紧致闭范畴中的等式图示演算为语言,分别为纯态量子比特量子计算的 ZW 与 ZX 演算给出公理化系统。
评估
通过完备性结果说明这些公理能够推导相应语义模型中的全部等式。
原文摘要(Abstract)

Categorical quantum mechanics places finite-dimensional quantum theory in the context of compact closed categories, with an emphasis on diagrammatic reasoning. In this framework, two equational diagrammatic calculi have been proposed for pure-state qubit quantum computing: the ZW calculus, developed by Coecke, Kissinger and the first author for the purpose of qubit entanglement classification, and the ZX calculus, introduced by Coecke and Duncan to give an abstract description of complementary observables. Neither calculus, however, provided a complete axiomatisation of their model.

链接与引用

DOI 原文 ·

BibTeX
@inproceedings{paperbot4376,
  title = {Two complete axiomatisations of pure-state qubit quantum computing},
  author = {Amar Hadzihasanovic and Kang Feng Ng and Quanlong Wang},
  booktitle = {LICS},
  year = {2018},
  doi = {10.1145/3209108.3209128}
}