東京都市大学と連携、量子コンピューティングの品質保証技術を研究開始

量子コンピューティングと品質保証技術に関する革新

株式会社ベリサーブは、量子コンピューティングの実用化に向けたソフトウェア品質保証技術の研究開発を東京都市大学と共同で開始しました。この取り組みは、次世代の計算基盤として期待される量子コンピューティングにおける品質保証を強化することを目指しています。

この記事では、今回の研究の背景、手法、結果および今後の展望について詳しくお伝えします。

研究の背景

近年、AIや量子コンピューティングをはじめとする先端技術が急速に社会に実装される中で、特に量子コンピューティングの重要性が増しています。従来のコンピュータと比較して膨大な計算を短時間で実行できる一方、この技術を利用したプログラムの品質保証がどう行われるかは、今後の課題として浮上しています。

ベリサーブはこれまでのソフトウェア品質保証に関する知見を活かし、量子コンピューティングの特性を考慮した安全性や信頼性の確保に向けた２つの観点、QC4QA（Quantum Computing for Quality Assurance）とQA4QC（Quality Assurance for Quantum Computing）に着目しました。

研究開発の概要

まず、QC4QAの観点から、量子アニーリングを用いたテストケースの生成を検証しました。これには、量子技術に精通した株式会社Quemixとの連携が不可欠でした。具体的には、状態遷移テストにおけるテストケース生成において、量子コンピュータの計算結果を従来型コンピュータで補正する手法を使って、漏れのないテストケースを連続して生成することを目指しました。

実施した検証においては、量子アニーリング方式を用いたテストケースの生成が非常に効果的であることが示されました。既存の手法と比較し、量子コンピュータによるテストケース生成の有用性を実証することに成功したのです。ただし、量子コンピュータの計算結果のみではテストケースの生成が難しい場合もあり、問題設定や計算後の処理が最終的な結果に影響を及ぼすことが判明しました。

得られた知見

今回の研究を通じて、量子コンピュータを利用するプログラムの品質を評価する際には、一連の処理の流れを考慮する重要性が浮き彫りになりました。具体的には、計算結果に満たない部分を修正し、無駄な経路を除去することで、確実にテストケースを生成する必要があります。

さらに、量子コンピュータを使った場合と従来型コンピュータでの処理時間の比較では、量子コンピュータの優位性が示されないケースも多く、技術のさらなる進化が求められます。