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J-GLOBAL ID：202202261525240449   整理番号：22A0930244

LILLIPUT:短期量子誤り訂正のための軽量低待ち時間ルックアップテーブル復号器【JST・京大機械翻訳】

LILLIPUT: a lightweight low-latency lookup-table decoder for near-term Quantum error correction

著者 (3件)： Das Poulami (Georgia Institute of Technology, USA) ,  Locharla Aditya (Google, USA) ,  Jones Cody (Google, USA)
資料名： ACM Proceedings  (ACM Proceedings)
号： ASPLOS 2022  ページ： 541-553  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0698C  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 量子デバイスの誤り率は,多くの量子応用を走るのに必要なものよりも桁高い。このギャップを閉じるために,量子誤り訂正(QEC)は論理的量子ビットを符号化し,いくつかの物理的量子ビットを用いて情報を分布する。論理的キュービット上の症候群抽出回路を周期的に実行することによって,エラー(いわゆる症候群)に関する情報を,実行プログラムで抽出する。復号器は,誤差の蓄積を防ぐのに必要な実時間で誤差を同定し,補正するためにこれらの症候群を使用する。残念なことに,ソフトウェア復号器は遅く,ハードウェア復号器は高速だが精度が低い。したがって,ほとんど全てのQEC研究はオフライン復号化に頼っている。近項QECにおける実時間復号化を可能にするために,LILLIPUT-a軽量低待ち時間Look-Upテーブル復号器を提案した。LILLIPUTは,2つの部分Firstで構成され,その入力が実時間で誤差情報を提供するLook-Upテーブル(LUT)にインデックスする誤り検出事象にシンドロームを変換する。第2に,ソフトウェア復号器のオフライン実行により,全ての可能な誤差事象に対して誤り割当てを持つLUTをプログラムする。LILLIPUTは,ゲートと測定を含む量子ハードウェアにおける任意の操作の誤差を許容し,許容誤差の数は符号のサイズと共に成長する。LILLIPUTは,既存のシステムにおける制御と読み出し回路の設計にFPGAが既に使用されているので,実際の採用を可能にする,オフザイスFPGA上で7%以下の論理を利用する。LILLIPUTは数ナノ秒の待ち時間を発生し,実時間復号化を可能にする。また,LILLIPUTにより要求されるメモリを低減するために,圧縮LUT(CLUT)を提案した。すべての誤差事象が等しくありそうで,最もありそうな誤差事象に対するデータを保存するという事実を利用することにより,CLUTは,精度を劣化することなく,最大107x(148MBから1.38MBまで)に必要なメモリを低減する。Please refer to this article’s citation page on the publisher website for specific rights information. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 記憶装置 ,  符号化 ,  *復号器 ,  復号化 ,  誤り検出 ,  *誤り訂正 ,  回路 ,  ハードウェア ,  ソフトウェア ,  *待ち時間 ,  現象 ,  フォールトトレランス ,  FPGA ,  量子情報
準シソーラス用語： 量子ビット ,  *量子誤り訂正 ,  オフライン , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 復号化 ,  フォールトトレラント量子計算 ,  ルックアップテーブルデコーダ ,  量子誤り訂正 ,  表面符号

分類 (2件)： 符号理論  (ND02030R) ,  量子力学一般  (BA06010C)

タイトルに関連する用語 (6件)： 短期 ,  量子誤り訂正 ,  軽量 ,  待ち時間 ,  ルックアップテーブル ,  復号器