論文の概要: TIDE: An FPGA quantum-control processor for deterministic adaptive execution with guarded runtime program revision

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.15173v1
• Date: Sat, 15 Aug 2026 11:20:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-18 19:59:03.215934
• Title: TIDE: An FPGA quantum-control processor for deterministic adaptive execution with guarded runtime program revision
• Title（参考訳）: TIDE:ガード実行プログラム修正による決定論的適応実行のためのFPGA量子制御プロセッサ
• Abstract要約: Time-Deterministic and Instruction-Dynamic Execution (TIDE) はFPGA量子制御プロセッサである。 TIDEは、コミットされた量子制御イベントの決定論的サービスを保持しながら、パラメータと命令構造の両方のランタイム適応を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Measurement-responsive quantum experiments require control programs that can revise future operations after execution has begun without disturbing events already committed to precise timing. We present Time-Deterministic and Instruction-Dynamic Execution (TIDE), an FPGA quantum-control processor that separates a runtime-revisable future from a hardware-timed committed-event stream. TIDE provides two complementary update paths: Dynamic Instruction Parameter Update (DIPU) applies a one-shot patch to the next matching event before parameter capture, while Dynamic Instruction Stream Overwrite (DISO) performs guarded replacement, logical deletion, and out-of-line insertion in future resident-program regions. Per-channel committed-event FIFOs isolate accepted descriptors from subsequent control-core and update activity. The implemented Xilinx ZCU102 design meets timing at 250 MHz for the control core and 425 MHz for the timing/update domain. With downstream ready, every tested descriptor committed at least one timing-domain cycle before its programmed timestamp was dispatched in the programmed cycle at the registered output interfaces. In separate post-commit tests, committed timestamps and payloads remained unchanged under the applied perturbations. The minimum all-success mapped DIPU margin was four 250 MHz control-domain cycles. Under continuous payload delivery, an L-word contiguous overwrite completed in L+5 update-domain cycles. Within the characterized guard-distance range, rejected DISO requests preserved the resident path, whereas all admitted replacement, deletion, and insertion transactions exercised here executed a complete revised sequence. TIDE therefore enables runtime adaptation of both parameters and instruction structure while preserving deterministic service of committed quantum-control events.
• Abstract（参考訳）: 測定応答型量子実験では、正確なタイミングにコミットしたイベントを邪魔することなく、実行開始後の将来の操作を修正できる制御プログラムが必要である。 本稿では,FPGAの量子制御プロセッサであるTIDE(Time-Deterministic and Instruction-Dynamic Execution)について述べる。 動的インストラクションパラメータ更新(DIPU)はパラメータキャプチャ前の次のマッチングイベントにワンショットパッチを適用し、動的インストラクションストリームオーバーライト(DISO)は、将来の常駐プログラムリージョンでガード付き置換、論理的削除、アウト・オブ・ライン挿入を実行する。 チャネルごとのコミットイベントFIFOは、後続のコントロールコアと更新アクティビティから受け入れられたディスクリプタを分離する。 実装されたXilinx ZCU102は、制御コアが250MHz、タイミング/更新ドメインが425MHzである。 ダウンストリームの準備が整うと、テスト済みディスクリプタは、プログラムされたタイムスタンプが登録された出力インターフェイスのプログラムされたサイクルに送られる前に、少なくとも1つのタイミングドメインサイクルをコミットする。 コミット後の別のテストでは、コミットされたタイムスタンプとペイロードは適用された摂動の下で変化しなかった。 DIPUのマージンは250MHzの制御ドメインサイクルが4つあった。 連続ペイロード配信では、L+5更新ドメインサイクルで完了したLワード連続オーバーライトが完了した。 識別されたガード距離範囲内では、拒否されたdisO要求が居住経路を保存し、一方、ここで実行されたすべての置換、削除、挿入トランザクションは完全な修正シーケンスを実行した。 したがって、TIDEは、コミットされた量子制御イベントの決定論的サービスを保持しながら、パラメータと命令構造の両方のランタイム適応を可能にする。

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