Quantum Software Engineering

Quantum Software Enginee­ring (QSE) ist die syste­ma­ti­sche Anwen­dung von Prinzi­pien, Metho­den und Werkzeu­gen des Software Enginee­rings zur Spezi­fi­ka­tion, zum Entwurf, zur Imple­men­tie­rung, zum Testen, zur Bereit­stel­lung und zur Wartung von Software, die Quanten­be­rech­nung nutzt, typischer­weise in hybri­den quanten‑klassischen Syste­men. Syste­ma­ti­sche Mapping‑Studien und Roadmap‑Arbeiten zeigen, dass sich die bishe­rige QSE‑Forschung vor allem auf Program­mier­abs­trak­tio­nen, Program­mier­spra­chen, modell­ge­trie­bene Entwick­lung, Testen und Verifi­ka­tion sowie Werkzeug­un­ter­stüt­zung konzen­triert, während Anfor­de­run­gen, Evolu­tion und Wartung deutlich weniger abgedeckt sind. Zentrale offene Frage­stel­lun­gen betref­fen bessere Abstrak­tio­nen, die hardwareun­ab­hän­gi­ges Design mit Leistungs­steue­rung in Einklang bringen, empirisch validierte Metho­den für hybride Archi­tek­tu­ren und CI/CD‑Prozesse sowie eine stärkere Verzah­nung zwischen akade­mi­scher QSE‑Forschung und indus­tri­el­ler Praxis der Quantensoftwareentwicklung.

Quantum software enginee­ring is the syste­ma­tic appli­ca­tion of software enginee­ring princi­ples, methods, and tools to specify, design, imple­ment, test, deploy, and maintain software that uses quantum compu­ta­tion, typically in hybrid quantum–classical systems. Syste­ma­tic mapping and roadmap papers show that most QSE work so far concen­tra­tes on programming abstrac­tions, languages, model‑driven develo­p­ment, testing/verification, and tool support, with less coverage of requi­re­ments, evolu­tion, and mainten­ance. Key open problems include better abstrac­tions that balance hardware‑agnostic design with perfor­mance control, empiri­cally valida­ted methods for hybrid archi­tec­tures and CI/CD, and stron­ger bridges between acade­mic QSE work and indus­trial quantum software practice.