量子单元测试可行性研究

量子软件日益增加的复杂性为软件验证与确认带来了重大挑战,尤其在单元测试领域。该研究对量子中心化单元测试进行了全面研究,将传统统计测试方法与专为量子电路设计的测试进行了对比分析。这些测试包括仅能在经典计算机上运行的态矢量测试,以及可在量子硬件上执行的交换测试和新型逆向测试。通过对1,796,880个变异量子电路的实证研究与详细分析,研究人员重点探索了:(a)各类测试检测量子电路预期态与实际态间细微差异的能力;(b)实现高可靠性检测所需的测量次数。结果表明,量子中心化测试(尤其是态矢量测试与逆向测试)在精确性和效率方面具有显著优势,相较于统计测试能有效降低误报率与漏报率。该工作为开发更健壮、可扩展的量子软件测试策略做出了贡献,不仅支持未来容错量子计算机的应用部署,更有助于推动量子软件工程领域的可靠性实践发展。

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