論文の概要: LEGO: QEC Decoding System Architecture for Dynamic Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.03073v2
- Date: Wed, 9 Oct 2024 19:08:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-03 03:56:19.635398
- Title: LEGO: QEC Decoding System Architecture for Dynamic Circuits
- Title（参考訳）: LEGO: 動的回路のためのQECデコードシステムアーキテクチャ
- Authors: Yue Wu, Namitha Liyanage, Lin Zhong,
- Abstract要約: 量子誤り訂正(QEC)はFTQCの重要な構成要素である。
近年,リアルタイムQECデコーダの開発が急速に進んでいる。
LEGOと呼ばれるQECデコーダアーキテクチャを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.1300531003759575
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum error correction (QEC) is a critical component of FTQC; the QEC decoder is an important part of Classical Computing for Quantum or C4Q. Recent years have seen fast development in real-time QEC decoders. Existing efforts to build real-time decoders have yet to achieve a critical milestone: decoding dynamic logical circuits with error-corrected readout and feed forward. Achieving this requires significant engineering effort to adapt and reconfigure the decoders during runtime, depending on the branching of the logical circuit. We present a QEC decoder architecture called LEGO, with the ambitious goal of supporting dynamic logical operations. LEGO employs a novel abstraction called the decoding block to describe the decoding problem of a dynamic logical circuit. Moreover, decoding blocks can be combined with three other ideas to improve the efficiency, accuracy and latency of the decoder. First, they provide data and task parallelisms when combined with fusion-based decoding. Second, they can exploit the pipeline parallelism inside multi-stage decoders. Finally, they serve as basic units of work for computational resource management. Using decoding blocks, LEGO can be easily reconfigured to support all QEC settings and to easily accommodate innovations in three interdependent fields: code, logical operations and qubit hardware. In contrast, existing decoders are highly specialized to a specific QEC setting, which leads to redundant research and engineering efforts, slows down innovation, and further fragments the nascent quantum computing industry.
- Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正(QEC)はFTQCの重要なコンポーネントであり、QECデコーダは量子計算のための古典計算やC4Qの重要な部分である。
近年,リアルタイムQECデコーダの開発が急速に進んでいる。
リアルタイムデコーダを構築するための既存の取り組みはまだ重要なマイルストーンを達成していない。
これを達成するには、論理回路の分岐に依存して、実行時にデコーダを適応し、再構成するために、かなりのエンジニアリング作業が必要になる。
我々は,動的論理演算をサポートするという野心的な目標を掲げ,LEGOと呼ばれるQECデコーダアーキテクチャを提案する。
LEGOは、動的論理回路の復号問題を記述するために、復号ブロックと呼ばれる新しい抽象化を採用している。
さらに、デコーダの効率、精度、遅延を改善するために、デコードブロックを他の3つのアイデアと組み合わせることができる。
まず、融合ベースのデコードと組み合わせることで、データとタスクの並列性を提供する。
次に、マルチステージデコーダ内のパイプライン並列性を活用できる。
最後に、これらは計算資源管理の基本的な単位として機能する。
デコードブロックを使用することで、LEGOはQEC設定をすべてサポートし、コード、論理演算、キュービットハードウェアという3つの相互依存分野におけるイノベーションに容易に対応できるように、簡単に再構成することができる。
対照的に、既存のデコーダは特定のQEC設定に高度に特化しており、冗長な研究とエンジニアリングの努力をもたらし、イノベーションを遅くし、さらに新しい量子コンピューティング産業を断片化する。
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