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P2 Complete Quantum Relational Hoare Logics from Optimal Transport Duality

基于最优传输对偶的完备量子关系霍尔逻辑
LICS 2025 40th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS)2025匹配度 2/10 · 该论文研究量子程序的关系霍尔逻辑与最优传输对偶,属于程序验证/形式化方法,但未涉及用户核心关注的LLM/Agent、静态分析、浮点程序分析或贝叶斯程序分析交叉方向。引用 0 inbox
Gilles Barthe, Minbo Gao, Theo Wang, Li Zhou
crossref: 2026-09-12

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一句话:提出基于最优传输对偶的完备定量量子关系霍尔逻辑,并可嵌入投影断言逻辑。

本文为量子程序提出一种定量关系霍尔逻辑。其断言基于正半定算子的一种新的无穷扩展,可表达量子程序之间的定量关系。作者证明该逻辑是可靠的,并且对于有界后置条件与几乎必然终止的程序是完备的;完备性证明依托最优传输对偶定理的量子版本。此外,论文还定义了一个从带投影断言的量子关系霍尔逻辑到该逻辑的完备嵌入,表明新逻辑能统一并推广已有关系推理。工作以理论证明为主,未报告实现或实验评估。

问题
如何为量子程序建立具有完备性的定量关系霍尔逻辑,以推理程序间的定量关系,并统一已有的投影断言关系逻辑。
方法
引入正半定算子的无穷扩展作为断言;证明该逻辑的可靠性与完备性,其中完备性基于最优传输对偶定理的量子版本;并定义投影断言关系霍尔逻辑到该逻辑的完备嵌入。
评估
通过数学证明建立逻辑的可靠性、对几乎必然终止程序和有界后置条件的完备性,以及嵌入的正确性与完备性;未报告实验评估。
原文摘要(Abstract)

We introduce a quantitative relational Hoare logic for quantum programs. Assertions of the logic range over a new infinitary extension of positive semidefinite operators. We prove that our logic is sound, and complete for bounded postconditions and almost surely terminating programs. Our completeness result is based on a quantum version of the duality theorem from optimal transport. We also define a complete embedding into our logic of a relational Hoare logic with projective assertions.

链接与引用

DOI 原文 ·

BibTeX
@inproceedings{paperbot8637,
  title = {Complete Quantum Relational Hoare Logics from Optimal Transport Duality},
  author = {Gilles Barthe and Minbo Gao and Theo Wang and Li Zhou},
  booktitle = {LICS},
  year = {2025},
  doi = {10.1109/lics65433.2025.00072}
}