論文の概要: Trapping Sets of Quantum LDPC Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.15297v2
• Date: Thu, 7 Oct 2021 06:30:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-18 07:38:31.978316
• Title: Trapping Sets of Quantum LDPC Codes
• Title（参考訳）: 量子LDPC符号のトラッピングセット
• Authors: Nithin Raveendran and Bane Vasi\'c
• Abstract要約: 量子トラップセット(QTS)を,そのトポロジカル構造とデコーダに基づいて同定し,分類する。 より優れたQLDPC符号やデコーダの設計にQTSの知識を利用できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.482750811734565
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Iterative decoders for finite length quantum low-density parity-check (QLDPC) codes are attractive because their hardware complexity scales only linearly with the number of physical qubits. However, they are impacted by short cycles, detrimental graphical configurations known as trapping sets (TSs) present in a code graph as well as symmetric degeneracy of errors. These factors significantly degrade the decoder decoding probability performance and cause so-called error floor. In this paper, we establish a systematic methodology by which one can identify and classify quantum trapping sets (QTSs) according to their topological structure and decoder used. The conventional definition of a TS from classical error correction is generalized to address the syndrome decoding scenario for QLDPC codes. We show that the knowledge of QTSs can be used to design better QLDPC codes and decoders. Frame error rate improvements of two orders of magnitude in the error floor regime are demonstrated for some practical finite-length QLDPC codes without requiring any post-processing.
• Abstract（参考訳）: 有限長量子低密度パリティチェック(QLDPC)符号に対する反復デコーダは、ハードウェアの複雑さが物理量子ビットの数にのみ線形にスケールするため、魅力的である。 しかし、それらは短いサイクル、コードグラフに存在するトラップセット(TSs)として知られる有害なグラフィカルな構成、およびエラーの対称な退化の影響を受けている。 これらの要因はデコーダの復号確率性能を著しく低下させ、いわゆるエラーフロアを引き起こす。 本稿では,量子トラップセット(QTS)を,その位相構造とデコーダに基づいて識別・分類できる体系的手法を確立する。 QLDPC符号のシンドローム復号シナリオに対処するために、古典的誤り訂正からTSの定義を一般化する。 より優れたQLDPC符号やデコーダの設計にQTSの知識を利用できることを示す。 実際の有限長QLDPC符号では, 後処理を必要とせず, 2桁のフレーム誤り率の改善が示された。

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