分布式 qLDPC 架构中基于 Pauli 计算的时空权衡
量子物理
2026-05-06 v1
摘要
基于 Pauli 的计算(PBC)提供了一个通用框架,用于使用 Pauli 测量和魔法态执行容错量子算法。在单片架构中,PBC 的串行特性将运行时间直接与电路的 T 门数量绑定,使其在电路深度等指标上表现缓慢。然而,在分布式量子计算(DQC)中,主要瓶颈是远程 Bell 对生成。我们研究了在中等规模的 Q-Fly 架构中 PBC 的纠错码块大小与执行时间之间的权衡,通过限制单个节点容量以反映近期约束,同时提供丰富的网络节点以最小化路由和编译效应。我们发现,在针对量子优化算法进行评估时,大型 qLDPC 码块在执行时间方面比表面码基线高出多达一个数量级。通过将量子比特组移动到空闲节点以绕过 PBC 的串行瓶颈,大块架构最小化了网络操作并实现了更快的整体执行速度。这表明 PBC 在分布式机制中是一个极具竞争力的模型,在调用更高效的横向门或同调门之前,将其确立为 qLDPC 系统的实用编译基线。
引用
@article{arxiv.2605.03854,
title = {Space-Time Tradeoffs of Pauli-Based Computation in Distributed qLDPC Architectures},
author = {Naphan Benchasattabuse and Michal Hajdušek and Rodney Van Meter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.03854},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 1 figure; comments welcome!