A kitűzött feladat egy saját tervezésű, magas szintű kvantumprogramozási nyelv specifikációjának megalkotása azzal a céllal, hogy a kvantumprogramok leírása a programozói szándékhoz, ne a fizikai áramkörhöz igazodjon. A nyelv két tervezési alapelve a kvantumváltozókra vonatkozó affin típusfegyelem - amely nyelvi szinten kényszeríti ki a no-cloning tételt, és a segéd-qubitek visszaszámítását (uncomputation) a fordítóra hárítja -, valamint a vezérlési szerkezetek fázis-tudatos szétválasztása, amely megkülönbözteti az áramkör szerkezetét alakító, a koherens (kontrollált) és a mérési eredményre koherenciaidőn belül reagáló elágazásokat.

. A hallgató feladatának a következőkre kell kiterjednie:

·       Tekintse át a magas szintű kvantumnyelvek szakirodalmát, különös tekintettel a szubstrukturális (lineáris és affin) típusrendszerekre és a biztonságos automatikus uncomputationre!

·       Dolgozza ki a nyelv specifikációját és formális EBNF nyelvtanát: típusrendszer, szuperpozíció-inicializálás, kvantumaritmetika, vezérlési szerkezetek, paraméterezés és eljárások!

·       Értékelje az egyes nyelvi konstrukciók létjogosultságát a kvantumprogramozásban, és indokolja a tervezési döntéseket a precedensnyelvekkel összevetve!

·       Tervezze meg a nyelvi elemek áramkör-szintű megfeleltetését, a szükséges szemantikai ellenőrzéseket és a kvantum-analízis algoritmusait (élettartam-analízis, automatikus uncomputation, segédqubit-újrafelhasználás), a korlátaikkal együtt!

·       Igazolja a tervezés megvalósíthatóságát prototípus-fordítóval, és demonstrálja a nyelv használhatóságát jellegzetes kvantumalgoritmusokon megírt példaprogramokkal, értékelve a megközelítés előnyeit és korlátait!