We show how to translate a subset of RISC-V machine code compiled from a subset of C to quadratic unconstrained binary optimization (QUBO) models that can be solved by a quantum annealing machine: given a bound $n$, there is input $I$ to a program $P$ such that $P$ runs into a given program state $E$ executing no more than $n$ machine instructions if and only if the QUBO model of $P$ for $n$ evaluates to 0 on $I$. Thus, with more qubits on the machine than variables in the QUBO model, quantum annealing the model reaches 0 (ground) energy in constant time with high probability on some input $I$ that is part of the ground state if and only if $P$ runs into $E$ on $I$ executing no more than $n$ instructions. Translation takes $\mathcal{O}(n^2)$ time effectively turning a quantum annealer into a polynomial-time symbolic execution engine and bounded model checker, eliminating their path and state explosion problems. Here, we take advantage of the fact that any machine instruction may only increase the size of the program state by a constant amount of bits. Translation time comes down from $\mathcal{O}(n^2)$ to $\mathcal{O}(n\cdot|P|)$ if memory consumption of $P$ is bounded by a constant, establishing a linear (quadratic) upper bound on quantum space, in number of qubits on a quantum annealer, in terms of algorithmic time (space) in classical computing. Our prototypical open-source toolchain translates machine code that runs on real RISC-V hardware to models that can be solved by real quantum annealing hardware, as shown in our experiments.


翻译:我们展示如何将从C子集中编集的RISC-V机器代码子集从C 子集中译为可使用量子反射机器解析的二次优化(QUBO) 模型中比QUBO 模型中变量多的Qubits 。 给一个程序,如果并且只有在QUBO模式中以美元计为美元执行不超过美元机器指令时,我们才能将它转换成零美元。因此,如果在QUBO 模型中,机器上比变量多的不限制的二进制优化(QUBO) 模型中,将模型的内值调整成0(地面),某些输入的美元有很高的概率(I美元) 美元是地面状态的一部分,只有美元运行到美元, 美元执行不超过美元的指示。翻译需要$ mathc{O} (n2) 时间将一个量的量子值转换成一个多数字, 在Q_BO 的模型中, 直线性运算算算中, 一个不断的量的量数数的量数数数值只能通过不断的量数的值程序。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
德勤发布《2021年技术趋势》161页pdf(附下载)
专知会员服务
96+阅读 · 2021年4月16日
专知会员服务
75+阅读 · 2021年3月16日
最新《智能交通系统的深度强化学习》综述论文,22页pdf
TensorFlow 2.0 学习资源汇总
专知会员服务
66+阅读 · 2019年10月9日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月28日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月28日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月26日
VIP会员
相关资讯
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员