論文の概要: Distinguishing Quantum Software Bugs from Hardware Noise: A Statistical Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20475v1
• Date: Mon, 28 Jul 2025 02:21:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-29 16:23:57.770119
• Title: Distinguishing Quantum Software Bugs from Hardware Noise: A Statistical Approach
• Title（参考訳）: ハードウェアノイズによる量子ソフトウェアバグの排除:統計的アプローチ
• Authors: Ahmik Virani, Devraj, Anirudh Suresh, Lei Zhang, M V Panduranga Rao,
• Abstract要約: 本稿では,量子ソフトウェアバグとハードウェアノイズを区別する統計的手法を提案する。 我々は、Groverのアルゴリズム、Deutsch-Jozsaアルゴリズム、Simonのアルゴリズムなど、よく知られた量子アルゴリズムを用いて、我々の方法論を評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.00671924018776
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computing in the Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) era presents significant challenges in differentiating quantum software bugs from hardware noise. Traditional debugging techniques from classical software engineering cannot directly resolve this issue due to the inherently stochastic nature of quantum computation mixed with noises from NISQ computers. To address this gap, we propose a statistical approach leveraging probabilistic metrics to differentiate between quantum software bugs and hardware noise. We evaluate our methodology empirically using well-known quantum algorithms, including Grover's algorithm, Deutsch-Jozsa algorithm, and Simon's algorithm. Experimental results demonstrate the efficacy and practical applicability of our approach, providing quantum software developers with a reliable analytical tool to identify and classify unexpected behavior in quantum programs.
• Abstract（参考訳）: Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) 時代における量子コンピューティングは、ハードウェアノイズと量子ソフトウェアバグを区別する上で大きな課題を提示している。 古典的ソフトウェア工学の伝統的なデバッグ技術は、NISQコンピュータのノイズと混ざった量子計算の本質的に確率的な性質のため、この問題を直接解決できない。 このギャップに対処するために、確率的メトリクスを利用して量子ソフトウェアバグとハードウェアノイズを区別する統計手法を提案する。 我々は、Groverのアルゴリズム、Deutsch-Jozsaアルゴリズム、Simonのアルゴリズムなど、よく知られた量子アルゴリズムを用いて、我々の方法論を実証的に評価する。 実験により,提案手法の有効性と実用性を実証し,量子プログラムにおける予期せぬ動作を識別・分類する信頼性の高い解析ツールを量子ソフトウェア開発者に提供した。

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