論文の概要: FTWeave: Composing Logical Execution, Real-Time Decoding, and Magic-State Supply in Tightly Integrated Quantum-Classical Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.24344v1
• Date: Sat, 17 Oct 2026 00:23:54 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-20 11:46:50.190098
• Title: FTWeave: Composing Logical Execution, Real-Time Decoding, and Magic-State Supply in Tightly Integrated Quantum-Classical Systems
• Title（参考訳）: FTWeave: 軽量集積量子古典システムにおける論理的実行、リアルタイムデコーディング、マジックステートサプライの構成
• Abstract要約: フォールトトレラント量子アプリケーションは、デコードされた測定情報とマジック状態の継続的な供給の両方に依存している。 アーキテクトは、完全なシステムが測定される前に、マシンの量子的および古典的な部分をまとめて準備する必要がある。 FTWeaveは、このアーキテクチャ探索のためのシステムレベルのシミュレータである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8803964763103134
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• Abstract: Fault-tolerant quantum applications depend on both decoded measurement information and a continuing supply of magic states. While an operation waits for either, its logical data require protection that produces more syndrome data and decoding work. Architects must provision the quantum and classical parts of the machine together, before complete systems are available to measure. FTWeave is a system-level simulator for this architectural exploration. It accepts OpenQASM 2/3 circuits, CUDA-Q Logical compiler artifacts, Stim circuits, and provider-derived physical inputs through adapters that preserve operation and measurement dependencies. Users bind these inputs to quantum resources, classical processors, memory, communication, and factory configurations. One event timeline determines application progress, resource ownership, and continuing protection. This supplies the system model needed to connect circuit and decoder evidence to application performance. Controlled demand studies and complete multiplier and Ising circuits show why the coupling changes provisioning decisions. A fixed-work approximation predicts a 3.55x multiplier speedup from additional factories where the coupled model gives almost none. Explicit ownership also changes useful capacity: increasing decoder workers alone has no benefit in a storage-constrained case, while increasing workers and feedback entries together gives 4.93x speedup. Selected color and hypergraph-product code mappings take 53-90% longer under decoder service variability, despite an unchanged mean. These comparisons identify useful resource combinations and distinguish protection work from the elapsed lifetime of quantum data.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子アプリケーションは、デコードされた測定情報とマジック状態の継続的な供給の両方に依存している。 どちらの操作も待つが、その論理データは、より多くのシンドロームデータと復号処理を生成する保護を必要とする。 アーキテクトは、完全なシステムが測定される前に、マシンの量子的および古典的な部分をまとめて準備する必要がある。 FTWeaveは、このアーキテクチャ探索のためのシステムレベルのシミュレータである。 OpenQASM 2/3 回路、CUDA-Q Logical コンパイラアーティファクト、Stim 回路、および演算と測定の依存関係を保持するアダプタを通じてプロバイダから出力される物理入力を受け付けている。 ユーザはこれらの入力を量子リソース、古典的なプロセッサ、メモリ、通信、ファクトリの構成にバインドする。 1つのイベントタイムラインは、アプリケーションの進捗、リソースの所有、継続的な保護を決定する。 これにより、回路とデコーダのエビデンスをアプリケーションパフォーマンスに接続するために必要なシステムモデルが提供される。 制御された需要研究と完全乗算器とイジング回路は、結合が供給決定を変更する理由を示している。 固定作業近似は、結合モデルがほとんど与えない追加工場からの乗算器の高速化を3.55倍に予測する。 デコーダワーカーの増加だけではストレージ制約のないケースではメリットがなく、ワーカーとフィードバックエントリの増大は4.93倍のスピードアップをもたらす。 選択されたカラーおよびハイパーグラフ生成コードマッピングは、平均値が変わらないにもかかわらず、デコーダサービスの変数よりも53-90%長くなる。 これらの比較は有用な資源の組み合わせを特定し、量子データの経過した寿命から保護作業を区別する。

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