Faktor-faktor dalam Kualitas Perangkat Lunak Kuantum

Model faktor-kriteria-metrik berbasis McCall yang diperluas untuk perangkat lunak kuantum probabilistik, bergantung backend, dan hibrida kuantum-klasik

Jianjun Zhao· 2026· DOI 10.48550/arXiv.2609.29705

Masalah inti

Seiring berkembangnya komputasi kuantum, kebutuhan akan perangkat lunak kuantum berkualitas tinggi meningkat. Model kualitas perangkat lunak klasik, seperti model McCall, menyediakan fondasi yang berguna, tetapi tidak secara eksplisit menangkap sifat khas perangkat lunak kuantum, termasuk hasil pengukuran probabilistik, perilaku yang bergantung backend, dan alur kerja hibrida kuantum-klasik. Makalah ini menjawab kesenjangan tersebut dengan mengusulkan model kualitas dasar untuk perangkat lunak kuantum yang memakai struktur faktor-kriteria-metrik McCall sebagai tulang punggung pengorganisasian. Model ini memperluas himpunan faktor kualitas dengan mengacu pada model dan standar kualitas perangkat lunak klasik yang representatif dan menambahkan ekstensi khusus kuantum hanya bila diperlukan. Kontribusi yang dimaksud adalah titik awal bersama untuk menata, menilai, dan mengomunikasikan persoalan kualitas dalam perangkat lunak kuantum sekaligus mendukung adaptasi sesuai konteks. Makalah ini mendefinisikan himpunan faktor yang dihasilkan dan kriteria kualitas, menyediakan pemetaan banyak-ke-banyak untuk hubungan inti faktor-ke-kriteria, membahas metrik kandidat yang representatif beserta

Inovasi

Makalah ini melaporkan konstruksi model kualitas dasar untuk perangkat lunak kuantum. Hasilnya adalah artefak model itu sendiri: (1) himpunan faktor yang terdefinisi, (2) himpunan kriteria kualitas yang terdefinisi, (3) pemetaan banyak-ke-banyak untuk hubungan inti faktor-ke-kriteria, dan (4) metrik kandidat yang representatif beserta kondisi eksekusi, referensi, dan interpretasi yang diperlukan untuk menggunakannya. Model ini memakai struktur faktor-kriteria-metrik McCall sebagai tulang punggung pengorganisasian, memperluas himpunan faktor kualitas dengan mengacu pada model dan standar kualitas perangkat lunak klasik yang representatif, dan menambahkan ekstensi khusus kuantum hanya bila diperlukan. Makalah ini juga mengilustrasikan bagaimana model yang dihasilkan dapat diterapkan di sepanjang siklus hidup perangkat lunak kuantum. Tidak ada hasil eksperimen kuantitatif, skor tolok ukur, atau validasi empiris yang dilaporkan dalam abstrak; kontribusinya adalah model terstruktur dan ilustrasi penerapannya. Model ini dimaksudkan sebagai titik awal bersama untuk menata, menilai, dan mengomunikasikan persoalan kualitas dalam perangkat lunak kuantum sekaligus mendukung adaptasi sesuai ko

Seiring berkembangnya komputasi kuantum, kebutuhan akan perangkat lunak kuantum berkualitas tinggi meningkat. Model kualitas perangkat lunak klasik, seperti model McCall, menyediakan fondasi yang berguna, tetapi tidak secara eksplisit menangkap sifat khas perangkat lunak kuantum, termasuk hasil pengukuran probabilistik, perilaku yang bergantung backend, dan alur kerja hibrida kuantum-klasik. Makalah ini menjawab kesenjangan tersebut dengan mengusulkan model kualitas dasar untuk perangkat lunak kuantum yang memakai struktur faktor-kriteria-metrik McCall sebagai tulang punggung pengorganisasian. Model ini memperluas himpunan faktor kualitas dengan mengacu pada model dan standar kualitas perangkat lunak klasik yang representatif dan menambahkan ekstensi khusus kuantum hanya bila diperlukan. Kontribusi yang dimaksud adalah titik awal bersama untuk menata, menilai, dan mengomunikasikan persoalan kualitas dalam perangkat lunak kuantum sekaligus mendukung adaptasi sesuai konteks. Makalah ini mendefinisikan himpunan faktor yang dihasilkan dan kriteria kualitas, menyediakan pemetaan banyak-ke-banyak untuk hubungan inti faktor-ke-kriteria, membahas metrik kandidat yang representatif beserta kondisi eksekusi, referensi, dan interpretasi yang diperlukan untuk menggunakannya, dan mengilustrasikan bagaimana model yang dihasilkan dapat diterapkan di sepanjang siklus hidup perangkat lunak kuantum. Karya ini diposisikan sebagai model dasar yang akan dievaluasi dan disempurnakan melalui umpan balik ahli, studi kasus, dan studi empiris lebih lanjut di berbagai konteks perangkat lunak kuantum yang berbeda.

Metodologinya adalah pendekatan konstruksi model yang terstruktur. Tulang punggung pengorganisasiannya adalah hierarki faktor-kriteria-metrik McCall: faktor kualitas menyatakan tujuan kualitas tingkat tinggi, kriteria mengoperasionalkan faktor menjadi karakteristik yang dapat dinilai, dan metrik menyediakan indikator yang dapat diukur. Makalah ini pertama-tama memperluas himpunan faktor kualitas dengan mengacu pada model dan standar kualitas perangkat lunak klasik yang representatif, lalu menambahkan ekstensi khusus kuantum hanya bila diperlukan untuk menangkap sifat khas perangkat lunak kuantum. Himpunan faktor dan kriteria kualitas yang dihasilkan didefinisikan, dan pemetaan banyak-ke-banyak untuk hubungan inti faktor-ke-kriteria disediakan. Untuk setiap metrik kandidat yang representatif, makalah ini membahas kondisi eksekusi, referensi, dan interpretasi yang diperlukan untuk menggunakannya. Model ini kemudian diilustrasikan di sepanjang siklus hidup perangkat lunak kuantum. Pendekatannya bersifat konseptual dan integratif, bukan empiris: makalah ini tidak melaporkan eksperimen terkendali atau studi kasus, dan secara eksplisit menyatakan bahwa umpan balik ahli, studi kasus, dan studi empiris lebih lanjut dapat digunakan untuk mengevaluasi dan menyempurnakan model serta penerapannya di berbagai konteks perangkat lunak kuantum yang berbeda. Hal ini memposisikan kontribusinya sebagai model dasar yang dimaksudkan untuk adaptasi, bukan instrumen pengukuran yang telah tervalidasi.

Mengapa penting

Klaim analitis utamanya adalah bahwa model kualitas perangkat lunak klasik seperti McCall menyediakan fondasi yang berguna tetapi tidak secara eksplisit menangkap sifat khas perangkat lunak kuantum, termasuk hasil pengukuran probabilistik, perilaku yang bergantung backend, dan alur kerja hibrida kuantum-klasik. Model yang diusulkan merespons dengan mempertahankan tulang punggung faktor-kriteria-metrik sekaligus memperluas faktor dari model dan standar klasik serta menambahkan ekstensi khusus kuantum hanya bila diperlukan. Strategi perluasan yang selektif ini dimaksudkan untuk mempertahankan kompatibilitas dengan pemikiran kualitas yang mapan sekaligus membuat model dapat digunakan untuk konteks kuantum. Pemetaan faktor-ke-kriteria banyak-ke-banyak mencerminkan kenyataan bahwa persoalan kualitas dalam perangkat lunak kuantum tidak bersifat satu-ke-satu: satu faktor mungkin memerlukan beberapa kriteria, dan satu kriteria mungkin mendukung beberapa faktor. Pembahasan kondisi eksekusi, referensi, dan interpretasi untuk metrik kandidat menegaskan bahwa metrik tidak berdiri sendiri; penggunaan yang bermakna bergantung pada bagaimana metrik itu dieksekusi, apa yang menjadi pembandingnya, dan bagaimana hasilnya diinterpretasikan. Ilustrasi siklus hidup menunjukkan model ini dapat diterapkan di sepanjang tahap pengembangan perangkat lunak kuantum, tetapi makalah ini memposisikan model sebagai titik awal dasar, bukan standar yang sudah final. Jalur ke depan yang dinyatakan adalah evaluasi dan penyempurnaan melalui umpan balik ahli, studi kasus, dan studi empiris di berbagai konteks perangkat lunak kuantum yang berbeda. Kandidat taksonomi yang dicantumkan untuk digest ini—Architecture, Cybersecurity, Network, dan Cryptography—tidak dibahas secara eksplisit dalam abstrak; kandidat tersebut dapat berfungsi sebagai domain penerapan potensial untuk adaptasi model sesuai konteks, tetapi sumber tidak memberikan rincian mengenai pemetaan ini.

Siapa yang sebaiknya membaca

Praktisi dan peneliti ilmu komputer

Membuka konten member…