GPU加速实现量子LDPC码的63微秒延迟阈值以下症状解码
该论文提出了一种GPU加速的量子低密度奇偶校验(QLDPC)码解码器,其解码延迟低于63微秒,突破了谷歌Willow量子处理器所演示的表面码解码器实时阈值。尽管表面码已实现低于阈值的性能表现,但其编码率随码距增加趋近于零,给可扩展性带来挑战。近期Panteleev与Kalachev等人提出的QLDPC码虽具备恒定编码率和渐近优性,却伴随更高的解码复杂度。针对这一局限,该工作基于商用GPU硬件开发了并行化置信传播解码器,通过症状信息实现优化。研究通过并行化处理在目标延迟限制内实现最大性能,使得[[784, 24, 24]]码的解码延迟突破50微秒,较小规模编码更可低至23.3微秒,满足超导量子比特周期的严苛时序要求。这些成果表明,利用广泛可得的商用硬件对渐近优性量子码进行实时可扩展解码具有可行性,为超越表面码的容错量子计算实践提供了新可能。
