株式会社ベリサーブは、量子コンピューティングの本格活用を見据え、ソフトウェア品質保証技術に関する研究開発を東京都市大学メディア情報学部情報システム学科の増田 聡教授と連携して開始しました。研究では、量子コンピューティングをソフトウェア品質保証に活用する「QC4QA」と、量子コンピューティングを利用するシステムの品質を保証する「QA4QC」の二つの観点に着目します。第一弾として、株式会社Quemixの協力を得て、状態遷移テストのテストケース生成をD-Waveの量子アニーリング方式の量子コンピュータ実機を用いて検証しました。

量子コンピューティングの活用と品質保証を見据えた研究の背景

先端技術の社会実装が進み、量子コンピューティングの実用化や産業化に向けた動きが加速する中、量子コンピュータを利用するプログラムやソフトウェアの品質を評価し保証することの重要性が高まると考えられています。

ベリサーブは、培ってきたソフトウェア品質保証の知見を生かすため、QC4QAとQA4QCの両面に着目しました。特にQA4QCを重要な研究テーマの一つと位置付け、東京都市大学との共同研究を開始しています。自ら量子コンピュータを利用することで特性や品質上の課題に関する知見を蓄積し、得られた知見をQA4QCの研究開発に生かすことで、将来の社会実装を品質保証の面から支えることを目指しています。

量子アニーリングを用いたテストケース生成の検証

第一弾の技術検証では、Quemixの協力を得て、量子アニーリングをテストケース生成に活用できる可能性と、利用時の品質上の課題を検証しました。実務規模の状態遷移モデルを対象に、仕様で定められた状態遷移を網羅しながら少ない手順で連続実行できるテストケースの生成方法を検討し、従来型コンピュータによる二つの計算方法と量子コンピュータによる計算方法で比較を行いました。

検証の結果、量子コンピュータの計算結果に対して従来型コンピュータで補正や不要な経路の削除を行うことで、確認すべき状態遷移を漏れなくたどり、連続実行できるテストケースを生成できることを確認しました。一方で、今回の検証条件では、問題設定の過程で条件を満たすテストケースの生成が難しくなるケースが確認されたほか、量子コンピュータの計算結果単体では要件を満たす生成が難しく、処理時間についても従来型コンピュータに対する優位性は確認できませんでした。

一連の検証を通じ、量子コンピュータを利用するソフトウェアの品質評価においては、計算結果だけでなく、計算に適した形への問題設計や計算後の処理を含めた一連の処理が最終結果に与える影響を評価することが重要であるとの知見を得たとしています。

今後の研究開発の展望

ベリサーブは、今回の技術検証で得られた知見を生かし、QA4QCの観点から量子コンピュータを利用するプログラムやソフトウェアの品質を確認・保証するための研究開発を進めます。利用目的に応じた品質の評価基準やテスト方法を検討し、量子コンピューティングにおける品質保証技術の確立を目指す方針です。

株式会社ベリサーブの概要

• 設立：2001年7月24日
• 代表取締役社長：鴫原 忠大
• 本社：東京都千代田区神田三崎町3-1-16 神保町北東急ビル
• 事業内容：ソフトウェア事業（ソフトウェアテスト・品質関連事業、サイバーセキュリティ関連事業、コンサルティング関連事業、ソフトウェア開発関連事業、その他事業）
• URL：https://www.veriserve.co.jp/

本記事は株式会社ベリサーブの発表をもとに作成されています。

Dellows News編集部

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