Dissertação
Mutation Testing of Quantum Programs EVALUATED
Dada a novidade que é a computação quântica, faltam testes aos programas quânticos. Novos métodos para melhorar os testes e para verficar a qualidade das baterias de testes têm de ser desenvolvidos para abordar o problema. A análise de mutação quântica gera versões defeituosas de programas quânticos, chamados mutantes, para verificar a eficácia das técnicas de teste quântico actuais. Desenvolvemos QMutPy, uma extensão do MutPy, uma ferramente de mutação automática que usamos para analisar os programas quânticos do QISKit, a plataforma quântica da IBM. Definimos novos operadores de mutação, especificamente feitos para programas quânticos, que geram mutantes baseados nas medições dos qubits e do uso de portas lógicas quânticas. Para avaliar o desempenho do QMutPy fazemos um estudo empírico em 24 programas quânticos do QISKit. Os resultados obtidos junto com as nossas observações revelam vários problemas (i.e., cobertura do código insuficiente, baterias de testes pequenas, scores de mutação baixos) que podem levar a futuras faltas. Propomos melhorias à cobertura de código e aos casos de teste e mostramos como aumentam o score de mutação. O nosso trabalho valida o QMutPy como uma ferramenta de mutação quântica eficiente, clarificando o estado da arte das baterias de teste quânticas e como melhorá-las.
setembro 22, 2021, 13:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Rui Filipe Lima Maranhão de Abreu
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Professor Catedratico