基于电路的量子程序的概率条件、决策与路径覆盖
覆盖准则在经典软件中评估测试充分性方面发挥着核心作用,然而它们对量子程序的有效性仍鲜为人知且基本未被探索。本文提出了六种面向量子定制的准则——条件覆盖、决策覆盖、路径覆盖及其概率变体——这些准则改编自经典对应物。该工作介绍了QaCoCo工具,用于计算基于电路的量子程序的这些准则。该团队在540个电路的大规模多样化数据集上对这些准则进行了实证评估,并分析了所达到的覆盖率。结果表明,尽管电路通常能实现高条件覆盖率和决策覆盖率(平均分别为97.56%和97.63%),但路径覆盖率仍然有限(平均71.84%),尤其是在存在多控门的情况下,这会导致极端的路径爆炸和覆盖不平衡。此外,为了考虑量子电路的概率特性,该工作引入了概率覆盖率,该覆盖率通过置信度度量增强了结构覆盖率(条件、决策和路径覆盖率的平均置信度分别为88.87%、88.65%和37.18%)。最后,通过变异测试,研究人员发现故障检测与结构覆盖率之间相关性弱或不存在,这与经典计算中的观察结果一致。

