論文の概要: ConQEC: Concolic Testing for Quantum Error-Correcting Code Implementations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.31443v1
- Date: Thu, 22 Oct 2026 15:40:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-24 02:08:44.428722
- Title: ConQEC: Concolic Testing for Quantum Error-Correcting Code Implementations
- Title（参考訳）: ConQEC: 量子エラー補正コード実装のための衝突テスト
- Abstract要約: 量子エラー訂正コード(QECC)の実装はハイブリッドソフトウェア制御システムである。
本稿では,QECC実装のための最初のコンコリックテストフレームワークであるConQECについて述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.52320320397442
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum error-correcting code (QECC) implementations are hybrid software-control systems: measured syndromes drive decoder dispatch, recovery actions, and logical checks. Existing QECC verification techniques can prove formal obligations, and general quantum testing can expose final failures, but developers still lack a scalable testing workflow that generates concrete faults and explains where a QECC repair path first diverges. This paper presents ConQEC, to our knowledge the first concolic testing framework for QECC implementations. By combining concrete (Pauli) fault replay with symbolic repair-path constraints, ConQEC generates tests that expose not only final logical failures but also fault--syndrome--decoder--recovery (FSDR) diagnostics: the injected fault, observed syndrome, decoder decision, recovery action, oracle result, and earliest divergent stage. Its symbolic encoding of Pauli faults, syndrome predicates, decoder and recovery relations, and oracle checks enables this diagnostic workflow to scale beyond exponentially increasing amplitude-level quantum-state reasoning. We implemented ConQEC and evaluated it on generated source-level QECC families and public QECC artifacts with up to thousands of qubits. ConQEC detects the seeded bug in every experimental case and reports a replay-valid, fault-localizing FSDR witness for each.
- Abstract（参考訳）: 量子エラー訂正コード(Quantum error-correcting code、QECC)は、測定されたシンドロームがデコーダのディスパッチ、リカバリアクション、論理チェックを駆動するハイブリッドソフトウェア制御システムである。
既存のQECC検証テクニックは、正式な義務を証明し、一般的な量子テストは最終的な障害を露呈するが、開発者は、具体的な障害を生成するスケーラブルなテストワークフローを欠き、QECCの修復パスが最初に分岐する場所を説明する。
本稿では,QECC実装のための最初のコンコリックテストフレームワークであるConQECについて述べる。
具体的な(Pauli)フォールトリプレイとシンボリック修復パスの制約を組み合わせることで、ConQECは最終論理的障害だけでなく、インジェクションドフォールト、観察されたシンドローム、デコーダ決定、リカバリアクション、オラクル結果、初期の分岐段階といった、フォールト・シンドローム・デコーダ・リカバリ(FSDR)の診断を露呈するテストを生成する。
パウリ断層、シンドローム述語、デコーダ、回復関係、およびオラクルチェックの象徴的符号化により、この診断ワークフローは指数関数的に増加する振幅レベルの量子状態推論を超えてスケールすることができる。
我々はConQECを実装し、最大数千キュービットのソースレベルQECCファミリーと公開QECCアーティファクトで評価した。
ConQECは、すべての実験ケースでシードされたバグを検出し、それぞれにリプレイ無効でフォールトローカライズされたFSDR証人を報告します。
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