論文の概要: Bug-locating Method based on Statistical Testing for Quantum Programs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.20011v1
- Date: Mon, 30 Sep 2024 07:14:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-05 16:08:18.090109
- Title: Bug-locating Method based on Statistical Testing for Quantum Programs
- Title（参考訳）: 量子プログラムの統計的テストに基づくバグ配置法
- Authors: Naoto Sato, 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,コストベースバイナリ検索,早期判定,最終化,振り返りという4つのアプローチからなる効率的なバグ検出手法を提案する。
- 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. These characteristics are unique to quantum programs and complicate locating bugs. We propose an efficient bug-locating method consisting of four approaches, cost-based binary search, early determination, finalization, and looking back, which take these characteristics into account. We present experimental results that indicate that the proposed method can reduce the bug-locating cost, represented as the number of executed quantum gates, compared to naive methods that do not use the four approaches. The limitation and usefulness of the proposed method are also discussed from the experimental results.
- 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に、量子プログラムはいくつか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ためには、セグメントの前の全てのセグメントを量子コンピュータで実行する必要がある。
これは、各セグメントをテストするコストが、その場所に依存することを意味する。
また、バグのある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、バグのあるセグメントを見つけることができます。
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。
これらの特徴は量子プログラムに特有のものであり、バグの配置を複雑にしている。
本稿では,コストベース二元探索,早期判定,最終化,振り返りという4つの手法による効率的なバグ検出手法を提案する。
提案手法は, 4つの手法を用いない単純手法と比較して, 実行された量子ゲートの数として表されるバグ発見コストを低減できることを示す実験結果を示す。
また,実験結果から,提案手法の限界と有用性についても考察した。
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