Quantum software is an emerging class of software systems, services, and applications that leverage the principles of quantum mechanics through programmable quantum bits (qubits) and quantum gates to perform computations that offer advantages for certain classes of problems. Quantum software architecture enables quantum software developers to abstract away implementation-specific details (i.e., mapping of qubits and quantum gates to high-level architectural components and connectors). Architecture patterns provide proven solutions to recurring design problems, while architecture strategies are approaches that guide the overall design and evolution of a system to meet specific goals. Such patterns and strategies are needed because quantum software systems involve complex hybrid quantum-classical design concerns. However, quantum software practitioners face significant challenges in selecting and implementing appropriate patterns and strategies. To address these challenges, this study proposes decision models for selecting patterns and strategies in six critical design areas in quantum software systems: Communication, Decomposition, Data Processing, Fault Tolerance, Integration and Optimization, and Algorithm Implementation. These decision models are constructed based on data collected from both a mining study (GitHub and Stack Exchange) and an SLR, which were used to identify relevant patterns and strategies with their involved QAs. We then conducted semi-structured interviews with 30 quantum software practitioners to evaluate the familiarity, understandability, completeness, and usefulness of the proposed decision models. The results show that the proposed decision models can aid practitioners in selecting suitable patterns and strategies to address the challenges related to the architecture design of quantum software systems. The dataset is at https://github.com/shamimaaktar1/DMQSA


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
《多智能体大语言模型系统的可靠决策研究》
专知会员服务
41+阅读 · 2月2日
国家标准《信息技术云计算参考架构》
专知会员服务
38+阅读 · 2024年5月24日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年10月12日
专知会员服务
14+阅读 · 2020年12月17日
基于虚拟现实环境的深度学习模型构建
MOOC
24+阅读 · 2019年9月28日
推荐系统(一):推荐系统基础
菜鸟的机器学习
25+阅读 · 2019年9月2日
面试题:请简要介绍下tensorflow的计算图
七月在线实验室
14+阅读 · 2019年6月10日
论文浅尝 | 虚拟知识图谱:软件系统和应用案例综述
开放知识图谱
15+阅读 · 2019年5月7日
基于模型系统的系统设计
科技导报
10+阅读 · 2019年4月25日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
超全总结:神经网络加速之量化模型 | 附带代码
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
6+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
10+阅读 · 8月27日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员