勿让 CNOT 压垮解码器：面向快速容错量子计算的横向门调度

横向 CNOT (TCNOT) 门可以通过将逻辑操作之间所需的伴随式提取轮数从 $O(d)$ 减少到 $O(1)$，从而加速表面码中的容错量子计算 (FTQC)。这对于具有长程连接性的量子平台（如中性原子）尤为具有吸引力。然而，密集的 TCNOT 调度会大幅增加经典解码工作量。TCNOT 在多个表面码块之间传播错误，扩大了必须联合解码的时空区域。因此，更密集的 TCNOT 调度会增加解码延迟和内存需求，并可能超出可用解码器容量。此外，由于每个解码窗口的探测器错误模型 (DEM) 取决于 TCNOT 调度，穷举预计算所有可能的窗口级 DEM 是不可行的，需要即时 (JIT) DEM 编译。因此，TCNOT 门的实际效益不仅受限于量子硬件性能，还受限于经典解码和 DEM 编译能力。我们引入了 PACE，一个面向基于 TCNOT 的 FTQC 的解码器感知调度框架。PACE 首先通过三种互补技术缓解激进 TCNOT 调度带来的解码器端成本。混合窗口解码根据 DEM 结构为每个解码窗口分配不同的解码器。DEM 拼接通过组装可重用的预编译片段，即时生成特定于调度的窗口级 DEM。子窗口并行解码利用图着色公式将大窗口分解为较小的子窗口。在这些技术的基础上，PACE 随后执行解码器感知调度，以在可用解码器资源内最大化 TCNOT 并发度。我们的评估展示了量子加速与经典解码成本之间的权衡，揭示了当前解码系统在基于 TCNOT 的 FTQC 中的局限性。