결함 허용 양자 컴퓨터는 양자 오류 수정(Quantum Error Correction, QEC)을 수행하기 위해 수백만 개의 논리 사이클을 실행합니다. 논리 연산이 전체 논리 사이클에 걸쳐 진행되므로, 논리 사이클 시간(Logical Cycle Time, LCT)이 프로그램 실행 시간을 결정합니다. QEC를 위한 패리티 정보를 추출하는 데 중요한 큐비트 측정은 가장 느린 연산이며 LCT의 43~86%를 차지합니다. 측정 지연 시간(Measurement latencies)은 충실도(fidelity)에 영향을 미칩니다: 빠른 측정은 양자 상태를 정확하게 분류하는 능력을 떨어뜨리는 반면, 느린 측정은 디코히어런스(decoherence)가 발생할 가능성을 높입니다.
따라서 하드웨어 제공업체들은 큐비트당 판독 충실도를 최대화하는 측정 지연 시간을 보정하고, 이를 사용하여 프로그램 실행 중 모든 측정을 스케줄링합니다. 하지만 이러한 보정된 지연 시간은 논리 사이클이 여러 QEC 라운드를 거치면서 데이터 큐비트가 측정되지 않는 기간을 포함하기 때문에 논리 성능에는 최적이 아닙니다. 이는 논리적 수준에서의 디코히어런스 때문에 LCT와 논리 오류율(Logical Error Rates, LERs)을 증가시킵니다.
우리는 두 가지 핵심 통찰력에 기반한 경량의 실시간 측정 지연 시간 선택 정책인 DynaMite를 제안합니다. 첫째, 논리 사이클은 판독 충실도만을 최대화하는 보정된 지연 시간 대신, QEC 코드의 LCT와 LER을 모두 줄일 수 있을 만큼 충분히 빠른 측정 지연 시간을 사용해야 합니다. 둘째, 모든 논리 사이클이 동일하지 않습니다. 많은 사이클들이 QEC 코드의 오류 예산(error budget), 즉 LER을 저해하지 않으면서 허용할 수 있는 실패한 패리티 검사 횟수를 완전히 활용하지 못합니다. 이들 사이클은 훨씬 더 빠른 측정을 사용할 수도 있지만, 지연 시간이 정적으로 선택되고 오류 정보는 실행 시간(runtime)에만 사용 가능하기 때문에 그렇지 않습니다.
DynaMite는 논리 사이클이 여러 QEC 라운드로 구성되어 있다는 사실을 활용하여, 남은 오류 예산과 남은 라운드를 기반으로 다가오는 라운드에 가장 빠른 지연 시간을 선택합니다. 우리의 평가 결과에 따르면, DynaMite는 LCT를 평균 1.69배에서 최대 2.29배까지 감소시키고, LER을 평균 0.46배에서 최대 0.13배까지 베이스라인 대비 감소시키는 것으로 나타났습니다.