[发明专利]一种量子程序的编译方法及装置

说明书

本发明公开了一种量子程序的编译方法及装置，方法包括：获得量子程序的源代码；其中，所述源代码的逻辑结构至少包括：循环结构；对所述源代码进行词法分析，得到多个语法单元token；对所述token进行语法分析，构建句法树；基于所述句法树对所述源代码进行语义分析，确定所述源代码变量、表达式、函数分别对应的类型，其中，所述类型至少包括辅助类型和经典类型；根据所述变量、表达式、函数分别对应的类型，将所述源代码编译为特定形式的中间代码，其中，所述中间代码的逻辑结构不包括：循环结构。利用本发明能够从用户编程层面，解决当前需要严格区分类型的难题。

技术领域

本发明属于量子计算技术领域，特别是一种量子程序的编译方法及装置。

背景技术

编译程序是一种计算机程序，它把用一种编程语言(源语言)编写的计算机代码翻译成另一种语言(目标语言)。编译器主要用于将源代码从高级语言转换为低级语言(例如，汇编语言、目标代码或机器代码)以创建可执行的程序。

虽然编译器有不同的类型，编译器可能执行以下部分或全部操作:预处理、词法分析、解析、语义分析(语法定向翻译)、将输入程序转换为中间表示、代码优化和代码生成等。编译器分阶段实现这些操作，以促进源代码到目标代码的有效设计和正确转换。

目前适用于量子程序的编译器处理流程大致如下：编译器在获得源代码后，将源代码编译为量子程序，然后将量子程序发送给FPGA(现场可编程门阵列)生成波形，然后再发送给可以执行波形序列的硬件，如量子处理器(量子处理单元)，由量子处理器执行波形序列获得执行结果。

但是，目前现有的量子处理器执行波形序列获得执行结果存在很大的局限，表现为：量子程序的执行时间非常有限，不可能在执行几行量子程序后，等待用户输入，因此当前量子处理器无法处理量子程序中的循环结构。

基于此，有必要实现一种在不影响量子程序语义前提下，将量子程序变量、表达式、函数分别对应的类型确定编译的方法，使得量子程序中的循环结构转变为量子处理器可处理的量子程序。

发明内容

本发明的目的是提供一种量子程序的编译方法及装置，以解决现有技术中的不足，它能够实现在不影响量子程序语义前提下，将量子程序变量、表达式、函数分别对应的类型确定编译的方法，使得量子程序中的循环结构转变为量子处理器可处理的量子程序，从用户编程层面，解决当前需要严格区分类型的难题。

本申请的一个实施例提供了一种量子程序的编译方法，包括：

获得量子程序的源代码；其中，所述源代码的逻辑结构至少包括：循环结构；

对所述源代码进行词法分析，得到多个语法单元token；

对所述token进行语法分析，构建句法树；

基于所述句法树对所述源代码进行语义分析，确定所述源代码变量、表达式、函数分别对应的类型，其中，所述类型至少包括辅助类型和经典类型；

根据所述变量、表达式、函数分别对应的类型，将所述源代码编译为特定形式的中间代码，其中，所述中间代码的逻辑结构不包括：循环结构。

如上所述的量子程序的编译方法，其中，优选的是，所述对所述源代码进行词法分析，得到多个语法单元token，包括：

对所述源代码进行词法分析，得到多个语法单元token，同时将对应信息写入符号表，其中，所述符号表的属性至少包括：名称name、类型type、值value以及作用域scope，所述源代码的对应信息与所述符号表的属性相对应。

如上所述的量子程序的编译方法，其中，优选的是，所述对所述token进行语法分析，构建句法树，包括：

根据所述token构建句法树，按照源代码语言的语法规则，识别并检查所述句法树的语法，同时更新所述符号表。