부하 인식 표면 코드 아키텍처 설계로 나아가기

요약

본 논문은 양자 우위를 실현하기 위한 오류 허용 양자 컴퓨팅(FTQC) 아키텍처의 과도한 오버헤드 문제를 해결하는 새로운 설계를 제안합니다. 이 설계는 보조 큐비트 중심 영역 주변에 표면 코드 패치를 배치하여 모든 데이터 큐비트에 균일한 접근성을 제공하며, 부하 기반 배치 방법을 도입해 최적화된 레이아웃을 결정합니다. 또한, 워크로드별로 측정 지연을 줄이는 재구성 가능한 최적화를 통해 효율성과 동시 실행 능력을 크게 향상시켰습니다.

핵심 포인트

• 표면 코드 패치를 보조 큐비트 중심 영역에 배치하여 데이터 큐비트에 균일한 접근성을 확보했습니다.
• 애플리케이션의 게이트 프로파일을 활용하는 새로운 부하 기반 배치 방법을 도입하여 레이아웃 최적화를 수행했습니다.
• 워크로드별로 측정 지연을 줄이는 재구성 가능한 최적화 기능을 추가했습니다.
• 제안된 아키텍처는 데이터 타일 수를 최대 21% 감소시키고, 10개 프로그램 동시 실행 시 최대 90%의 효율성을 달성함을 입증했습니다.