2022年度未踏ターゲット事業採択プロジェクト概要（松本・中村PJ）

1．担当PM

• 徳永 裕己（日本電信電話株式会社 コンピュータ&データサイエンス研究所 特別研究員 博士（理学））

2．採択者氏名

• 松本 光洋（有限責任監査法人トーマツ リスクアドバイザリー事業本部）
• 中村 純也（有限責任監査法人トーマツ リスクアドバイザリー事業本部）

3．採択金額

• 3,600,000円

4．プロジェクト名

• 量子コンピューティング向けテストフレームワークの開発

5．応募部門

• ベーシック部門

6．応募枠

• 通常枠

7．関連Webサイト

• なし

8．申請プロジェクト概要

近年量子コンピュータの発展により、複雑な量子回路の作成が可能となりました。それに伴い、プログラムコードに誤りがないことの確認が難しくなっています。古典コンピュータでは、テストコードの作成による誤りの防止が有効であり、それをサポートするライブラリも充実しています。これらは入力と出力が決定論的に既知の場合のみに利用できるため、開発者が出力を想定できない複雑な量子回路のテストには力不足です。

そこで、本プロジェクトでは、量子プログラミングに特化したテストのフレームワークを開発することを目指します。具体的には、Pythonの標準ライブラリであるunittestをベースに、ゲートが状態ベクトルに課す制限に基づいてテストを行う独自メソッド等を作成します。本プロジェクトで開発するテストフレームワークが市民権を得ることで、量子プログラムの誤りを減らし、結果的に計算リソースの無駄使い削減も期待されます。

9．採択理由

テストフレームワークは今後、量子プログラミングが発展していくにつれ重要となっていく課題である。既に高度なアルゴリズムにおいてはプログラムの検証に困難を感じているような事例もある。提案者らは既に量子独特の問題に着目して独自にテーマを検討している。早めに達成が可能なテストフレームワークと今後の検討を含めてより効率性やスケーラビリティを考慮したテストフレームワークの開発を予定しており計画性もある。

今後に向けてさらに検討をする意欲を感じられたので、プロジェクト推進の過程での検討を深めることでユーザにとって有益なテストフレームワークが開発されることを期待したい。