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摘要 — 量子计算软件的最新进展正在逐步扩大正在开发的量子程序的范围和规模。但与此同时，这些较大的程序也为更难检测和解决的功能错误提供了更多的可能性。同时，可以帮助开发人员解决这些错误的调试工具仍然几乎不存在，与我们在传统设计自动化和软件工程中认为理所当然的东西相去甚远。因此，即使人们设法识别开发的量子程序的错误行为，检测和解决程序中的潜在错误仍然是一项耗时且繁琐的任务。此外，量子程序中状态空间的指数增长使得即使对于简单的算法，对错误的有效手动调查也变得极其困难，而随着量子比特数量的增加，这几乎是不可能的。为了解决这个问题，这项工作提出了一个调试框架，可在 https://github.com/cda-tum/mqt-debugger 上作为开源实现获得。它可以帮助开发人员调试量子程序中的错误，使他们能够有效地识别错误的存在并诊断其原因。用户可以在代码中放置断言，以测试给定算法的正确性，并使用底层量子程序的经典模拟进行评估。一旦断言失败，所提出的框架将采用不同的诊断方法来指出可能的错误原因。这样，量子程序的调试工作量就大大减少了。
量子程序调试框架
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