論文の概要: Degenerate quantum erasure decoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13509v1
• Date: Wed, 20 Nov 2024 18:02:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-21 16:11:33.300646
• Title: Degenerate quantum erasure decoding
• Title（参考訳）: 退化量子消去復号法
• Authors: Kao-Yueh Kuo, Yingkai Ouyang,
• Abstract要約: 明示的なコードと効率的なデコーダを用いて、ニアキャパシティ性能を実現する方法を示す。 さらに、混合消去や非分極エラーなど、他のエラーモデルを扱うデコーダの可能性についても検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.6119527195998025
• License:
• Abstract: Erasures are the primary type of errors in physical systems dominated by leakage errors. While quantum error correction (QEC) using stabilizer codes can combat these error, the question of achieving near-capacity performance with explicit codes and efficient decoders remains a challenge. Quantum decoding is a classical computational problem that decides what the recovery operation should be based on the measured syndromes. For QEC, using an accurate decoder with the shortest possible runtime will minimize the degradation of quantum information while awaiting the decoder's decision. We examine the quantum erasure decoding problem for general stabilizer codes and present decoders that not only run in linear-time but are also accurate. We achieve this by exploiting the symmetry of degenerate errors. Numerical evaluations show near maximum-likelihood decoding for various codes, achieving capacity performance with topological codes and near-capacity performance with non-topological codes. We furthermore explore the potential of our decoders to handle other error models, such as mixed erasure and depolarizing errors, and also local deletion errors via concatenation with permutation invariant codes.
• Abstract（参考訳）: 消去は、漏洩エラーに支配される物理システムにおける主要なタイプのエラーである。 安定化器符号を用いた量子誤り訂正(QEC)はこれらの誤りに対処できるが、明示的な符号と効率的な復号器による近容量性能の実現は依然として課題である。 量子デコード(Quantum decoding)は、測定されたシンドロームに基づいて回復操作を決定する古典的な計算問題である。 QECでは、最小限のランタイムを持つ正確なデコーダを使用することで、デコーダの決定を待つ間、量子情報の劣化を最小限に抑えることができる。 一般安定化器符号の量子消去復号問題と,線形時間だけでなく精度も高い復号器について検討する。 縮退誤差の対称性を利用してこれを実現する。 数値評価では, 様々な符号の最大値に近い復号化, 位相符号によるキャパシティ性能, 非位相符号によるニアキャパシティ性能が示されている。 さらに、混合消去や脱分極エラーといった他のエラーモデルを扱うデコーダの可能性や、置換不変コードとの結合による局所的削除エラーについても検討する。

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