CryoZip:一种用于量子纠错综合征的高效低温压缩器

容错量子计算的规模化越来越受到4K至室温(RT)接口之间有限带宽和功率预算的制约。该工作提出了CryoZip,一种跨层次低温压缩框架,它与轻量级低温量子纠错(QEC)预解码器协同工作,在真实电路级噪声下减少4K至RT的症候群传输量。CryoZip针对稀疏症候群向量,采用滑动窗口压缩架构,其规模在严格的解码延迟约束下进行设计,以最大化能效。该研究在22 nm FDSOI工艺(4K特性表征)上实现并评估了该设计,采用基于向量的功耗、性能与面积分析,获取实际的硬件数据。CryoZip在多种QEC码上实现了高达48倍的压缩率,比现有最优压缩器高出1.8倍,同时带来4至26倍的能效提升。当与QEC预解码器配合使用时,带宽降低超过14,238倍;而在考虑实际QEC接口开销后,能效提升可达42倍。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-29 18:31

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