Investigadores han desarrollado un nuevo decodificador para la corrección de errores cuánticos (QEC) que mejora significativamente la relación entre precisión y latencia. Este avance es crucial para la computación cuántica a gran escala, que requiere sistemas tolerantes a fallos capaces de extraer y decodificar síndromes de error en tiempo real. El decodificador, denominado decodificación de conjunto de cosets, optimiza el enfoque de decodificación Union-Find (UF) al explotar explícitamente los cosets lógicamente equivalentes, lo que permite una aproximación más precisa de la decodificación de máxima verosimilitud a nivel de coset.

El método propuesto utiliza una exploración de bosques en conjunto para generar múltiples candidatos consistentes con los cosets y los agrega para mejorar la precisión. Además, se ha logrado reducir la complejidad computacional y de memoria mediante la eliminación en orden inverso y la compresión de grafos sin pérdida de datos, manteniendo la fidelidad de la decodificación. A nivel de hardware, el equipo ha diseñado una arquitectura específica de dominio que reutiliza recursos temporalmente, evitando el crecimiento de recursos proporcional a la distancia del código que caracteriza a las arquitecturas espaciales previas. Se han implementado optimizaciones como el hashing de memoria multibanco y el mapeo jerárquico de ID para mitigar los bloqueos de pipeline y los conflictos de memoria bajo patrones de acceso altamente concurrentes.

En pruebas con un modelo de ruido depolarizador a nivel de circuito, este nuevo enfoque co-diseñado supera a los decodificadores basados en Minimum-Weight Perfect Matching (MWPM) y Union-Find (UF) en términos de la relación precisión-latencia. Además, reduce el consumo de LUT (Look-Up Tables) en FPGAs hasta 8.2 veces en comparación con los recursos reportados por decodificadores UF anteriores. La capacidad de ajustar el número de candidatos ofrece una flexibilidad adicional, permitiendo adaptar el rendimiento de la decodificación a los requisitos específicos de diferentes cargas de trabajo tolerantes a fallos en computación cuántica.