論文の概要: A Joint Code and Belief Propagation Decoder Design for Quantum LDPC Codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06874v3
- Date: Sun, 5 May 2024 16:17:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-07 23:55:35.906566
- Title: A Joint Code and Belief Propagation Decoder Design for Quantum LDPC Codes
- Title（参考訳）: 量子LDPC符号の合同符号と伝播デコーダの設計
- Authors: Sisi Miao, Jonathan Mandelbaum, Holger Jäkel, Laurent Schmalen,
- Abstract要約: 本稿では,QLDPC符号のための新しいジョイントコードとデコーダ設計を提案する。
合同符号はブロック長の平方根の最小距離を持つ。
その結果, 脱分極チャネル上でのデコード性能が顕著であった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.194602156761048
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum low-density parity-check (QLDPC) codes are among the most promising candidates for future quantum error correction schemes. However, a limited number of short to moderate-length QLDPC codes have been designed and their decoding performance is sub-optimal with a quaternary belief propagation (BP) decoder due to unavoidable short cycles in their Tanner graphs. In this paper, we propose a novel joint code and decoder design for QLDPC codes. The constructed codes have a minimum distance of about the square root of the block length. In addition, it is, to the best of our knowledge, the first QLDPC code family where BP decoding is not impaired by short cycles of length 4. This is achieved by using an ensemble BP decoder mitigating the influence of assembled short cycles. We outline two code construction methods based on classical quasi-cyclic codes and finite geometry codes. Numerical results demonstrate outstanding decoding performance over depolarizing channels.
- Abstract（参考訳）: 量子低密度パリティチェック(QLDPC)符号は、将来の量子誤り訂正スキームの最も有望な候補の一つである。
しかし、短長から中長のQLDPC符号は限定的に設計されており、その復号性能はタナーグラフの避けられない短周期のため、第4の信念伝搬(BP)デコーダと準最適である。
本稿では,QLDPC符号のための新しいジョイントコードとデコーダ設計を提案する。
構築された符号はブロック長の平方根あたりの最小距離を有する。
さらに、私たちの知る限りでは、BPデコーディングが長さ4の短いサイクルで障害を受けない最初のQLDPCコードファミリーである。
これは、組み立てた短周期の影響を緩和するアンサンブルBPデコーダを用いて達成される。
古典的準巡回符号と有限幾何符号に基づく2つの符号構成法について概説する。
数値計算により, 脱分極チャネル上でのデコード性能が顕著であった。
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