停滞与投机:面向容错量子计算的流水线执行

容错量子计算需要三个不同系统的协同运作:经典控制逻辑、量子硬件和经典错误解码器。当前的调度模型将逻辑操作视为原子操作,掩盖了这些子系统顺序运行并长时间处于空闲状态的事实。该团队提出了一种流水线执行框架,将每个逻辑操作分解为其组成阶段,即控制、执行和解码。在此基础上,该团队讨论了一些推测策略,允许后续操作在其前序操作完成解码之前就开始处理。该团队在几个常见基准上对该框架进行了评估,结果表明,与无推测的基线相比,采用推测的流水线技术可将总流水线步骤减少20-40%。即使有时需要部分回滚,最具攻击性的策略始终优于保守的替代方案,因为每次回滚的代价相对于所获得的并行性而言较小。该团队进一步表明,推测通过将工作量更均匀地分布在容错量子计算机的异构子系统之间,促进了负载均衡,将空闲时间转化为有用的计算,同时节省了执行时间。
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提交arXiv: 2026-06-17 20:47

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