論文の概要: Predictive Window Decoding for Fault-Tolerant Quantum Programs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.05115v1
• Date: Fri, 06 Dec 2024 15:17:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-09 15:55:48.019708
• Title: Predictive Window Decoding for Fault-Tolerant Quantum Programs
• Title（参考訳）: フォールトトレラント量子プログラムの予測型ウィンドウデコーディング
• Authors: Joshua Viszlai, Jason D. Chadwick, Sarang Joshi, Gokul Subramanian Ravi, Yanjing Li, Frederic T. Chong,
• Abstract要約: リアルタイムデコーディングは、将来のフォールトトレラント量子システムにおいて重要な要素である。 ウィンドウ化されたデコード方式では、いくつかのデコードタスクは、他のタスクが完了するまで遅らせる必要がある。 本稿では,従来のコンピュータアーキテクチャにおける分岐予測から着想を得た投機的ウィンドウデコーディング手法を提案する。 従来の並列ウィンドウデコーダと比較すると,アプリケーションの実行時間を平均40%削減できるという憶測がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.258081366634739
• License:
• Abstract: Real-time decoding is a key ingredient in future fault-tolerant quantum systems, yet many decoders are too slow to run in real time. Prior work has shown that parallel window decoding schemes can scalably meet throughput requirements in the presence of increasing decoding times, given enough classical resources. However, windowed decoding schemes require that some decoding tasks be delayed until others have completed, which can be problematic during time-sensitive operations such as T gate teleportation, leading to suboptimal program runtimes. To alleviate this, we introduce a speculative window decoding scheme. Taking inspiration from branch prediction in classical computer architecture our decoder utilizes a light-weight speculation step to predict data dependencies between adjacent decoding windows, allowing multiple layers of decoding tasks to be resolved simultaneously. Through a state-of-the-art compilation pipeline and a detailed simulator, we find that speculation reduces application runtimes by 40% on average compared to prior parallel window decoders.
• Abstract（参考訳）: リアルタイムデコーディングは、将来のフォールトトレラント量子システムにおいて重要な要素であるが、多くのデコーダはリアルタイムに実行するには遅すぎる。 従来の研究によると、並列ウィンドウの復号化方式は、十分な古典的リソースを前提として、復号化時間が増加する中でスループットの要求を満たすことができる。 しかし、ウィンドウ化された復号方式では、ある復号処理を他の復号処理が完了するまで遅らせる必要があり、これはTゲートのテレポーテーションのような時間に敏感な操作で問題を起こし、プログラムの実行時間以下に繋がる可能性がある。 これを軽減するために、投機的ウィンドウデコード方式を導入する。 従来のコンピュータアーキテクチャにおける分岐予測からインスピレーションを得て、デコーダは、隣接するデコードウィンドウ間のデータ依存関係を予測するために、軽量な推測ステップを使用して、複数のデコードタスクを同時に解決する。 現状のコンパイルパイプラインと詳細なシミュレータを通して、アプリケーションのランタイムを従来の並列ウィンドウデコーダと比較して平均40%削減する。

関連論文リスト

• Integrating Window-Based Correlated Decoding with Constant-Time Logical Gates for Large-Scale Quantum Computation [11.657137510701165]
  フォールトトレラント量子コンピューティングの重要な問題のひとつは、ゲートの実装のオーバーヘッドを減らすことである。 近年提案された相関復号化とアルゴリズム的フォールトトレランスは高速な普遍性ゲートを実現する。 このアプローチは、大規模な回路を扱うための自然な要求であるウィンドウベースの復号法とは相容れない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-22T12:44:41Z)
• Localized statistics decoding: A parallel decoding algorithm for quantum low-density parity-check codes [3.001631679133604]
  任意の量子低密度パリティチェック符号に対する局所統計復号法を導入する。 我々のデコーダは専用ハードウェアの実装に適しており、実験からリアルタイムシンドロームをデコードするための有望な候補として位置づけられている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-26T18:00:09Z)
• Efficient Encoder-Decoder Transformer Decoding for Decomposable Tasks [53.550782959908524]
  エンコーダ・デコーダモデルのための新しい構成を導入し、構造化された出力と分解可能なタスクの効率を改善する。 提案手法は,インプットを一度エンコードして並列にデコードすることで,トレーニングと推論の効率を向上する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-19T19:27:23Z)
• Spatially parallel decoding for multi-qubit lattice surgery [0.10713888959520208]
  量子エラー訂正によって保護される量子アルゴリズムの実行には、リアルタイム、古典的なデコーダが必要である。 リアルタイム復号化に関するこれまでのほとんどの研究は、表面コードに符号化された孤立論理量子ビットに焦点を当ててきた。 表面コードでは、実用性のある量子プログラムは格子手術によって実行されるマルチキュービットの相互作用を必要とする。 格子手術中に大規模なマージパッチが発生する可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-03T00:17:13Z)
• Fast Chain-of-Thought: A Glance of Future from Parallel Decoding Leads to Answers Faster [61.83949316226113]
  FastCoTは並列デコーディングに基づくモデルに依存しないフレームワークである。 我々は、FastCoTが通常のアプローチと比較して、無視できる性能低下だけで、推論時間を20%近く削減できることを示します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-14T15:56:18Z)
• Modular decoding: parallelizable real-time decoding for quantum computers [55.41644538483948]
  リアルタイム量子計算は、ノイズの多い量子ハードウェアによって生成されたデータのストリームから論理的な結果を取り出すことができる復号アルゴリズムを必要とする。 本稿では,デコーディングの精度を犠牲にすることなく,最小限の追加通信でこの問題に対処できるモジュールデコーディングを提案する。 本稿では,格子探索型耐故障ブロックのモジュールデコーディングの具体例であるエッジ頂点分解について紹介する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-08T19:26:10Z)
• Rateless Autoencoder Codes: Trading off Decoding Delay and Reliability [90.17852645780945]
  本稿では、ノイズの多いコードワードが完全に受信される前に、送信メッセージの復号に適した、新しいレートレスオートエンコーダ(AE)ベースのコード設計を提案する。 提案したレートレスAEは、復号遅延の低減のために信頼性をトレードオフすることが望ましいシナリオにおいて、従来のAE設計よりも大幅に優れていた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-28T15:47:14Z)
• Scalable surface code decoders with parallelization in time [8.28402656078529]
  並列処理による曲面符号の高速な古典的処理を実現するスライディングウィンドウ復号方式を提案する。 提案手法では, 時空のシンドロームを時間方向に沿って重なり合うウィンドウに分割し, 内部デコーダと並列に復号化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-19T17:42:53Z)
• Improved decoding of circuit noise and fragile boundaries of tailored surface codes [61.411482146110984]
  高速かつ高精度なデコーダを導入し、幅広い種類の量子誤り訂正符号で使用することができる。 我々のデコーダは、信仰マッチングと信念フィンドと呼ばれ、すべてのノイズ情報を活用し、QECの高精度なデモを解き放つ。 このデコーダは, 標準の正方形曲面符号に対して, 整形曲面符号において, より高いしきい値と低い量子ビットオーバーヘッドをもたらすことがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-09T18:48:54Z)
• Adversarial Neural Networks for Error Correcting Codes [76.70040964453638]
  機械学習(ML)モデルの性能と適用性を高めるための一般的なフレームワークを紹介する。 本稿では,MLデコーダと競合する識別器ネットワークを組み合わせることを提案する。 我々のフレームワークはゲーム理論であり、GAN(Generative Adversarial Network)によって動機付けられている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-21T19:14:44Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。