論文の概要: Refined Belief-Propagation Decoding of Quantum Codes with Scalar
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- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.07122v1
- Date: Sun, 14 Feb 2021 10:29:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 04:18:22.116496
- Title: Refined Belief-Propagation Decoding of Quantum Codes with Scalar
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- Title(参考訳): スカラーメッセージによる量子符号の復号化
- Authors: Kao-Yueh Kuo and Ching-Yi Lai
- Abstract要約: スパース行列に基づく符号は優れた性能を有し、信念伝達(BP)により効率よく復号できる。
安定化器符号のBP復号は、基礎となるタナーグラフの短周期から性能損失を被る。
連続スケジュールによるメッセージ正規化を伴うBPの動作は,計算機シミュレーションにおけるデコード性能とエラーフロアを大幅に向上させる可能性があることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.340338299803562
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Codes based on sparse matrices have good performance and can be efficiently
decoded by belief-propagation (BP). Decoding binary stabilizer codes needs a
quaternary BP for (additive) codes over GF(4), which has a higher check-node
complexity compared to a binary BP for codes over GF(2). Moreover, BP decoding
of stabilizer codes suffers a performance loss from the short cycles in the
underlying Tanner graph. In this paper, we propose a refined BP algorithm for
decoding quantum codes by passing scalar messages. For a given error syndrome,
this algorithm decodes to the same output as the conventional quaternary BP but
with a check-node complexity the same as binary BP. As every message is a
scalar, the message normalization can be naturally applied to improve the
performance. Another observation is that the message-update schedule affects
the BP decoding performance against short cycles. We show that running BP with
message normalization according to a serial schedule (or other schedules) may
significantly improve the decoding performance and error-floor in computer
simulation.
- Abstract(参考訳): スパース行列に基づくコードは優れた性能を持ち、信念伝達(bp)によって効率的に復号することができる。
バイナリ安定化器符号の復号にはGF(4)上の(付加的な)符号に対する4次BPが必要であり、GF(2)上の符号に対する2次BPと比較してチェックノードの複雑さが高い。
さらに、安定化器符号のBP復号化は、基礎となるTannerグラフのショートサイクルから性能損失を被る。
本稿では,スカラーメッセージを渡すことで量子符号を復号化するための改良されたBPアルゴリズムを提案する。
与えられたエラーシンドロームに対して、このアルゴリズムは従来の4次BPと同じ出力にデコードするが、チェックノードの複雑さはバイナリBPと同じである。
すべてのメッセージがスカラーであるため、メッセージの正規化はパフォーマンスを改善するために自然に適用できる。
もう一つの観察は、メッセージ更新スケジュールが短周期に対するbp復号性能に影響することである。
逐次スケジュール(または他のスケジュール)に従ってメッセージ正規化を伴うbpの実行は、コンピュータシミュレーションにおける復号性能とエラー床を大幅に改善する可能性がある。
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