論文の概要: Ambiguity Clustering: an accurate and efficient decoder for qLDPC codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.14527v2
• Date: Fri, 03 Jan 2025 16:40:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-06 15:09:29.111817
• Title: Ambiguity Clustering: an accurate and efficient decoder for qLDPC codes
• Title（参考訳）: Ambiguity Clustering:qLDPC符号の正確かつ効率的なデコーダ
• Authors: Stasiu Wolanski, Ben Barber,
• Abstract要約: 本稿では,Ambiguity Clustering Decoder (AC)を導入し,測定データを独立に復号可能なクラスタに分割する。 0.3%の回路レベルの脱分極ノイズにより、ACはBP-OSDの27倍の精度で出力される。 本実装では,M2 CPU上でのシンドローム抽出1ラウンドあたり135usで144キュービットのGross符号をデコードする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Error correction allows a quantum computer to preserve states long beyond the decoherence time of its physical qubits. Key to any scheme of error correction is the decoding algorithm, which estimates the error state of qubits from the results of syndrome measurements. The leading proposal for quantum error correction, the surface code, has fast and accurate decoders, but several recently proposed quantum low-density parity check (qLDPC) codes allow more logical information to be encoded in significantly fewer physical qubits. The state-of-the-art decoder for general qLDPC codes, BP-OSD, has a cheap Belief Propagation stage, followed by linear algebra and search stages which can each be slow in practice. We introduce the Ambiguity Clustering decoder (AC) which, after the Belief Propagation stage, divides the measurement data into clusters that can be decoded independently. We benchmark AC on the recently proposed bivariate bicycle qLDPC codes and find that, with 0.3% circuit-level depolarising noise, AC is up to 27x faster than BP-OSD with matched accuracy. Our implementation of AC decodes the 144-qubit Gross code in 135us per round of syndrome extraction on an M2 CPU, already fast enough to keep up with neutral atom and trapped ion systems.
• Abstract（参考訳）: 誤り訂正により、量子コンピュータは物理量子ビットのデコヒーレンス時間を超える状態を保存することができる。 誤り訂正のスキームの鍵となるのは復号アルゴリズムであり、このアルゴリズムはシンドローム測定の結果からキュービットの誤り状態を推定する。 量子誤り訂正の主な提案である表面符号は高速で正確なデコーダを持つが、最近提案された量子低密度パリティチェック(qLDPC)符号により、より論理的な情報をより少ない物理量子ビットで符号化することができる。 一般的なqLDPC符号の最先端デコーダであるBP-OSDは安価で、線形代数と探索段階が続く。 本稿では,Ambiguity Clustering Decoder (AC)を導入し,その測定データを独立に復号可能なクラスタに分割する。 我々は、最近提案された二変量自転車qLDPC符号のACをベンチマークし、0.3%の回路レベルの偏極ノイズにより、ACはBP-OSDよりも27倍高速で精度が整うことを発見した。 当社のAC実装では、M2 CPU上で1ラウンドあたり135usで144キュービットのGross符号を復号化しています。

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