論文の概要: DART-Q : A Deadline-Driven Framework for Real-Time QLDPC Decoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.09142v1
• Date: Sat, 09 May 2026 19:57:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-12 23:28:50.083504
• Title: DART-Q : A Deadline-Driven Framework for Real-Time QLDPC Decoding
• Title（参考訳）: DART-Q : リアルタイムQLDPCデコードのためのデッドライン駆動フレームワーク
• Abstract要約: 我々は、ウィンドウ化されたワークロードを個別の到着、キュー、サービス、完了イベントとして扱うリアルタイムQLDPCデコーディングフレームワークであるDART-Qを紹介する。 以上の結果から,リアルタイムデコーダの可視性は,国家組織,過負荷ポリシ,サービス容量によって管理されていることが示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.716414185235193
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Real-time quantum error correction places the classical decoder inside the fault-tolerant control loop under strict timing and memory constraints. For quantum low-density parity-check (QLDPC) codes, practical deployment therefore depends not only on correction performance, but also on timely decoding under deadlines, finite on-chip memory, and time-varying load. However, existing decoder studies primarily emphasize correction performance without exposing operational viability under these constraints. We present DART-Q, a real-time QLDPC decoding framework that treats windowed workloads as discrete arrival, queueing, service, and completion events. DART-Q models each decode request as a deadline-driven online service job with queueing and non-preemptive Earliest Deadline First scheduling. It supports configurable admission control, service times, and bounded rescue policies. Through controlled studies of the SRAM-fit transition, tail latency, overload, and a capacity-scaling extension, DART-Q isolates the effects of memory pressure, rescue selectivity, admission control, and pooled service capacity on timely decoding. Our results show that real-time decoder viability is governed by state organization, overload policy, and service capacity. A cached-summary state organization lowers the SRAM-fit boundary by 4x relative to an edge-centric baseline. Under overload, relaxing the backlog cap increases queued work by approximately 20.1x and worsens p99 latency by approximately 17.6x, with little gain in useful throughput. In contrast, doubling decoder capacity reduces the MissRate from 97.64% to 0.98% and improves p99 latency from 3.861ms to 10$μ$s. These results position DART-Q as a framework for exposing the regime changes that determine real-time QLDPC decoder viability under deadlines, finite memory, and time-varying load.
• Abstract（参考訳）: リアルタイム量子エラー補正は、古典的デコーダをフォールトトレラント制御ループ内に厳格なタイミングとメモリ制約の下に配置する。 量子低密度パリティチェック(QLDPC)コードの場合、実際のデプロイメントは修正性能だけでなく、期限下でのタイムリーな復号化、オンチップメモリの有限、ロード時間に依存する。 しかし、既存のデコーダの研究は、これらの制約の下での運用可能性を明らかにすることなく、主に修正性能を強調している。 我々は、ウィンドウ化されたワークロードを個別の到着、キュー、サービス、完了イベントとして扱うリアルタイムQLDPCデコーディングフレームワークであるDART-Qを紹介する。 DART-Qは、各デコードリクエストを、キューと非プリエンプティブなEarly Deadline Firstスケジューリングを備えた、期限駆動のオンラインサービスジョブとしてモデル化する。 設定可能な受け入れ制御、サービス時間、および制限付き救助ポリシーをサポートする。 SRAMに適合する遷移、テールレイテンシ、オーバーロード、キャパシティスケーリング拡張に関する制御された研究を通じて、DART-Qは、タイムリーデコーディングにおけるメモリプレッシャー、救済選択性、入出力制御、プールされたサービスキャパシティの影響を分離する。 以上の結果から,リアルタイムデコーダの可視性は,国家組織,過負荷ポリシ,サービス容量によって管理されていることが示された。 キャッシュされた土台状態組織は、エッジ中心のベースラインに対してSRAM適合境界を4倍下げる。 オーバーロードの下では、バックログの上限を緩めることでキューの作業量が約20.1倍増加し、p99のレイテンシが約17.6倍悪化する。 対照的にデコーダ容量の倍増はMissRateを97.64%から0.98%に削減し、p99のレイテンシを3.861msから10$μ$sに改善する。 これらの結果から、DART-Qは、リアルタイムQLDPCデコーダの生存可能性、有限メモリ、時間変化負荷を規定する状況変化を露呈するフレームワークとして位置づけられる。

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