論文の概要: Chipmunq: Fault-Tolerant Compiler for Chiplet Quantum Architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.16389v1
• Date: Tue, 17 Mar 2026 11:20:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-18 17:42:07.240649
• Title: Chipmunq: Fault-Tolerant Compiler for Chiplet Quantum Architectures
• Title（参考訳）: Chipmunq:Chiplet量子アーキテクチャ用のフォールトトレラントコンパイラ
• Authors: Peter Wegmann, Aleksandra Świerkowska, Emmanouil Giortamis, Pramod Bhatotia,
• Abstract要約: 我々は,フォールトトレラント回路をモジュールアーキテクチャにマッピングし,ルーティングするためのハードウェア対応コンパイラChipmunqを紹介する。 Chipmunqは、最先端のツールに比べてコンパイル時間の13.5倍のスピードアップを実現している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 40.10865338207471
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: As quantum computing advances toward fault-tolerance through quantum error correction, modular chiplet architectures have emerged to provide the massive qubit counts required while overcoming fabrication limits of monolithic chips. However, this transition introduces a critical compilation gap: existing frameworks cannot handle the scale of fault-tolerant quantum circuits while managing the noisy, sparse interconnects of chiplet backends. We present Chipmunq, the first hardware-aware compiler for mapping and routing fault-tolerant circuits onto modular architectures. Chipmunq employs a quantum-error-correction-aware partitioning strategy that preserves the integrity of logical qubit patches, preventing prohibitive gate overheads common in general-purpose compilers. Our evaluation demonstrates that Chipmunq achieves a 13.5x speedup in compilation time compared to state-of-the-art tools. By incorporating chiplet constraints and defective qubits, it reduces circuit depth by 86.4% and SWAP gate counts by 91.4% across varying code distances. Crucially, Chipmunq overcomes heterogeneous inter-chiplet links, improving logical error rates by up to two orders of magnitude.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングが量子エラー補正によってフォールトトレランスへと進むにつれ、モジュラーチップレットアーキテクチャはモノリシックチップの製造限界を克服しつつ必要となる膨大な量子ビット数を提供するために出現してきた。 既存のフレームワークは、チップレットバックエンドのノイズの多い疎結合を管理しながら、フォールトトレラントな量子回路のスケールを処理できない。 我々は,フォールトトレラント回路をモジュールアーキテクチャにマッピングし,ルーティングするためのハードウェア対応コンパイラChipmunqを紹介する。 Chipmunqは量子エラー対応のパーティショニング戦略を採用しており、論理キュービットパッチの完全性を維持し、汎用コンパイラに共通する禁止ゲートオーバーヘッドを防ぐ。 評価の結果,Chipmunqは最新のツールに比べてコンパイル時間の13.5倍の高速化を実現していることがわかった。 チップレットの制約と欠陥量子ビットを組み込むことで、回路の深さを86.4%減らし、SWAPゲートを91.4%減らした。 致命的に、Chipmunqは不均一なチップレット間リンクを克服し、論理的誤り率を最大2桁改善する。

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