論文の概要: Locating Buggy Segments in Quantum Program Debugging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.04266v3
• Date: Mon, 15 Jan 2024 03:27:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-18 01:48:37.172600
• Title: Locating Buggy Segments in Quantum Program Debugging
• Title（参考訳）: 量子プログラムデバッグにおけるバギーセグメントの配置
• Authors: Naoto Sato and Ryota Katsube
• Abstract要約: 各セグメントをテストするコストは、その場所によって異なります。 量子プログラムは測定結果に基づいて統計的にテストされるため、精度とコストのトレードオフがある。 本稿では,これらの特徴を考慮に入れたバグ発見手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: When a bug is detected by testing a quantum program on a quantum computer, we want to determine its location to fix it. To locate the bug, the quantum program is divided into several segments, and each segment is tested. However, to prepare a quantum state that is input to a segment, it is necessary to execute all the segments ahead of that segment in a quantum computer. This means that the cost of testing each segment depends on its location. We can also locate a buggy segment only if it is confirmed that there are no bugs in all segments ahead of that buggy segment. Since a quantum program is tested statistically on the basis of measurement results, there is a tradeoff between testing accuracy and cost. Although these characteristics are unique to quantum programs and complicate locating bugs, they have not been investigated. We suggest for the first time that these characteristics should be considered to efficiently locate bugs. We are also the first to propose a bug-locating method that takes these characteristics into account. The results from experiments indicate that the bug-locating cost, represented as the number of executed quantum gates, can be reduced with the proposed method compared with naive methods.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータ上で量子プログラムをテストすることで、バグが検出された場合、その修正の場所を判断したい。 バグを見つけるため、量子プログラムは複数のセグメントに分割され、各セグメントがテストされる。 しかし、セグメントに入力される量子状態を作成するには、そのセグメントに先立って量子コンピュータで全てのセグメントを実行する必要がある。 つまり、各セグメントのテストコストは、その場所に依存する。 また、バギーセグメントの前にすべてのセグメントにバグがないことが確認された場合にのみバギーセグメントを見つけることも可能です。 量子プログラムは、測定結果に基づいて統計的にテストされるため、テスト精度とコストの間にはトレードオフがある。 これらの特徴は量子プログラムに特有のものであり、バグの特定が複雑であるが、研究されていない。 我々は,これらの特徴を効率的にバグを見つけるために考慮すべきことを初めて提案する。 また,これらの特性を考慮したバグ検出手法を最初に提案する。 実験の結果, 量子ゲート数として表されるバグ検出コストは, 提案手法により, ナイーブ法と比較して低減できることが示唆された。

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