| Summary: | In this master’s thesis, new functionalities were implemented to Quirk-E quantum circuit simulator and a local Docker setup was created. The objective was to streamline the quantum software development workflow and improve usability of Quirk-E with the aim of enhancing developer experience in quantum software development. This thesis made contributions to both practical application and academic discourse by advancing usability development in quantum circuit simulators, addressing a well-established need for practical and accessible tools in the field of quantum computing, and responding to concrete challenges in quantum software development that have been identified in previous studies. This study followed a design science research methodology. The literature review began with key word search, after which the sources were categorized by relevance into three levels. Forward and backward searches were conducted for level three sources. Source base was supported by literature previously known by the author. This thesis had three research questions. The first question aimed at figuring out how Quirk-E could be enhanced by implementing new functionalities in it. As a result, four new functionalities and two new features were added to Quirk-E. The second research question set out to explain if Quirk-E was better than other circuit simulators in any way. As a result, Quirk-E was found to have the highest colourfulness with the best colour harmony. In addition, Quirk-E was shown to be relatively easy to navigate and only moderately congested while being rich in terms of provided functionalities. Lastly, based on the use case demonstration, Quirk-E was seen to be the only circuit simulator enabling such a use case, enabling efficient learning. Third research question focused on container technology’s potential with local Quirk-E use. As a result, a local Docker setup was provided and demonstrated. This thesis contributed to the field of quantum computing by improving the capabilities of an existing quantum software development tool further and enhancing its usability, thus improving developer experience in quantum computing.
Tässä pro gradu -tutkielmassa Quirk-E kvanttipiirisimulaattoriin kehitettiin uusia ominaisuuksia ja sen paikallista käyttöä varten luotiin Docker-ympäristö. Tavoitteena oli sujuvoittaa yleistä kvanttiohjelmistokehityksen työnkulkua ja parantaa Quirk-E:n käytettävyyttä, pyrkien näiden tavoitteiden avulla kvanttiohjelmistokehittäjien kokemuksen parantamiseen. Tämä tutkielma teki käytännön ja tutkimuksen kannalta merkittäviä tuloksia. Tutkielmassa keskityttiin kvanttipiirisimulaattorien käytettävyyden kehittämiseen, vastattiin käytännöllisten ja saatavien kvanttiohjelmistotyökalujen tarpeeseen ja reagoitiin aiemmassa tutkimuksessa tunnistettuihin kvanttiohjelmistokehityksen haasteisiin. Metodina käytettiin design science research -menetelmää. Kirjallisuutta etsittiin avainsanahaulla ja lähteet luokiteltiin kolmelle tasolle niiden relevanssin perusteella. Kolmannen tason lähteille tehtiin eteen- ja taaksepäin hakua. Löydettyjä lähteitä tuettiin kirjoittajalle ennalta tutuilla aineistoilla. Tutkielmassa esitettiin kolme tutkimuskysymystä. Ensimmäisen tutkimuskysymyksen tavoitteena oli selvittää, miten Quirk-E:tä voidaan parantaa jatkokehittämällä siihen uusia ominaisuuksia. Tuloksena neljä uutta toiminnallisuutta ja kaksi uutta ominaisuutta implementointiin Quirk-E:hen. Toinen tutkimuskysymys pyrki selvittämään, onko Quirk-E jollakin tavalla muita saatavilla olevia kvanttipiirisimulaattoreita parempi. Arvioinnin tuloksena Quirk-E vaikutti olevan värikkäin ja silti harmonisin kvanttipiirisimulaattori. Lisäksi Quirk-E:n osoitettiin olevan suhteellisen helppo navigoida ja vain keskivertoisesti tukkoinen ollakseen ominaisuuksiltaan rikas kvanttipiirisimulaattori. Vastaava oppimista tukeva käyttötapaus ei ollut tismalleen samanlaisena mahdollinen millään muulla kvanttipiirisimulaattorilla. Kolmas tutkimuskysymys keskittyi konttiteknologian mahdollisuuksiin Quirk-E:n käytössä. Tätä varten tutkielmassa kehitettiin paikallinen Docker-ympäristö Quirk-E:n käyttöä varten ja sen käyttö demonstroitiin. Tämä tutkielma vaikutti kvanttilaskennan tutkimusalaan jatkokehittämällä olemassa olevaa kvanttipiirisimulaattoria ja parantamalla sen käytettävyyttä, näin ollen parantaen myös kvanttiohjelmistokehittäjien kokemusta kvanttiohjelmistokehityksestä.
|
|---|