量子计算平台中的漏洞:一项实证研究

摘要:量子计算越来越受到关注,随之而来的是开发量子程序的软件平台的重要性。确保这些平台的正确性很重要,这需要对它们通常存在的错误有全面的了解。为了满足这一需求,本论文首次深入研究了量子计算平台中的错误。我们收集并检查了来自18个开源量子计算平台的223个真实世界错误。我们的研究表明,这些错误中有相当一部分(39.9%)是特定于量子的,需要专门的方法来预防和发现它们。这些错误分布在各种组件中,但特定于量子的错误在表示、编译和优化量子编程抽象的组件中特别常见。许多特定于量子的错误通过意外输出来展现,而不是更明显的错误迹象,如崩溃。最后,我们提供了重复的错误模式层次结构,包括十种新颖的、特定于量子的模式。我们的发现不仅展示了量子计算平台中错误的重要性和普遍性,还帮助开发人员避免常见错误,工具构建者解决预防、发现和修复这些错误的挑战。

作者:Matteo Paltenghi, Michael Pradel

论文ID:2110.14560

分类:Programming Languages

分类简称:cs.PL

提交时间:2023-02-10

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