Decodificador de correção quântica de erros em tempo real
em delimitaçãonão avaliado
Hardware e algoritmos clássicos que transformam o fluxo de medições de síndrome de um código corretor de erros em correções, rápido o bastante para que o computador quântico nunca espere por elas.
Escopo
No escopo: o algoritmo de decodificação, sua implementação em FPGA ou ASIC, e sua latência e vazão durante um experimento em execução. Fora do escopo: a escolha do código, os próprios qubits (quantum/fault-tolerant-quantum-computer) e a eletrônica criogênica sobre a qual ele pode ficar (enablers/cryogenic-control-electronics).
Latência do decodificador principalfaltam 0,8 ordens de grandeza
Tempo entre o fim de uma medição de síndrome e a correção do decodificador, em decodificação em tempo real. Quanto menor, melhor.
Atual (2024-12-09)6,3 × 10⁻⁵ s
Meta10⁻⁵ s
Limite–
Condições. Latência média do decodificador em tempo real em um experimento em execução: código de superfície de distância 5, tempo de ciclo de 1,1 microssegundo.
Por que esta meta. O tempo de reação do sistema de controle de 10 microssegundos suposto pela estimativa de recursos do RSA-2048 (gidney2025how).
Observação. Outros estudos de decodificadores relatam tempos por rodada de medição sob ruído modelado (liyanage2024fpga); esses não são latências de ponta a ponta em um experimento e não são usados como valores atuais.
Eletrônica criogênica de controleO decodificador lê as síndromes do sistema de controle, e colocá-lo perto dos qubits encurta o caminho e a latência.
Necessária para
Computador quântico tolerante a falhasCada ciclo de correção de erros precisa ter suas síndromes decodificadas antes da próxima operação lógica que depende delas. Necessário: Tempo de reação de 10 microssegundos, o valor suposto na estimativa de recursos do RSA-2048 (gidney2025how).