跳动城乡网量子计算是一项快速发展的技术，它利用量子物理定律来解决传统计算难以解决的复杂计算问题。世界各地的研究人员已经开发出许多量子算法来利用量子计算，这些算法比传统算法有显著的改进。
量子电路是量子计算的模型，对于开发这些算法至关重要。它们用于在实际部署到量子硬件之前设计和实现量子算法。
量子电路包括一系列量子门、测量和量子比特初始化等操作。量子门通过操作量子比特(经典比特(0 和 1)的量子对应物)和操纵系统的量子态来执行量子计算。量子态是量子电路的输出，可以对其进行测量以获得具有概率的经典结果，然后可以据此执行进一步的操作。
由于量子计算通常违反直觉，并且与传统计算截然不同，因此出错的概率要高得多。因此，有必要验证量子电路是否具有所需的属性并按预期运行。这可以通过模型检查来完成，这是一种用于验证系统是否满足所需属性的形式化验证技术。
尽管一些模型检查器专用于量子程序，但由于表示不同且量子电路中没有迭代，模型检查量子程序与量子电路之间存在差距。
为了解决这一差距，日本先端科学技术大学院大学 (JAIST) 的助理教授 Canh Minh Do 和教授 Kazuhiro Ogata 提出了一种符号模型检查方法。
Do 博士解释说：“考虑到模型检查方法在验证经典电路方面的成功，量子电路的模型检查是一种很有前途的方法。我们使用 Maude 编程语言，利用量子力学定律和基本矩阵运算开发了一种用于量子电路模型检查的符号方法。”
《PeerJ 计算机科学》杂志发表的一项研究详细介绍了他们的方法。
Maude 是一种基于重写逻辑的高级规范/编程语言，支持复杂系统的形式化规范和验证。它配备了线性时序逻辑 (LTL) 模型检查器，用于检查系统是否满足指定的属性。
此外，Maude 还允许创建系统的精确数学模型。研究人员在 Maude 中正式指定了量子电路，将其作为一系列量子门和测量应用程序，使用带有狄拉克符号的量子力学定律将其表示为基本矩阵运算。他们在 LTL 中指定了系统的初始状态和所需属性。
通过使用我们规范中形式化的一组量子物理定律和基本矩阵运算，可以在 Maude 中推理量子计算。然后他们使用内置的 Maude LTL 模型检查器自动验证量子电路是否满足所需的属性。
