論文の概要: Optimizing Qubit Mapping with Quasi-Orthogonal Space-Time Block Codes and Quaternion Orthogonal Designs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.06145v1
- Date: Mon, 09 Dec 2024 01:58:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-10 14:52:32.356151
- Title: Optimizing Qubit Mapping with Quasi-Orthogonal Space-Time Block Codes and Quaternion Orthogonal Designs
- Title（参考訳）: 準直交空間時間ブロック符号と四元直交直交設計によるクビットマッピングの最適化
- Authors: Valentine Nyirahafashimana, Nurisya Mohd Shah, Umair Abdul Halim, Mohamed Othman, Sharifah Kartini Said Husain,
- Abstract要約: 本研究では、量子誤り訂正フレームワークにおける準直交時空間ブロック符号(QOSTBC)と準直交時空間ブロック符号(QOD)の統合による量子ビットマッピングについて検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.25828876338076
- License:
- Abstract: This study explores the qubit mapping through the integration of Quasi-Orthogonal Space-Time Block Codes (QOSTBCs) with Quaternion Orthogonal Designs (QODs) in quantum error correction (QEC) frameworks. QOSTBCs have gained prominence for enhancing performance and reliability in quantum computing and communication systems. These codes draw on stabilizer group formalism and QODs to boost error correction, with QOSTBCs mapping logical qubits to physical ones, refines error handling in complex channels environments. Simulations results demonstrate the effectiveness of this approach by comparing the percentage improvement under various detected and corrected error conditions for four different cases, \textbf{$Z_1$} up to \textbf{$Z_4$}. The obtained simulations and implemental results show that QOSTBCs consistently achieve a higher correction improvement percentage than stabilizer Group for \textbf{$Z_1$}, \textbf{$Z_2$}, and \textbf{$Z_4$}; QOSTBCs can correct more errors than those detected, achieving over 100\% correction rates for first two cases, which indicates their enhanced resilience and redundancy in high-error environments. While for \textbf{$Z_3$}, stabilizer consistently remains above that of QOSTBCs, reflecting its slightly better performance. These outcomes indicate that QOSTBCs are reliable in making better logarithmic efficiency and error resilience, making them a valuable asset for quantum information processing and advanced wireless communication.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、量子誤り訂正(QEC)フレームワークにおける準直交時空間ブロック符号(QOSTBC)と準直交時空間ブロック符号(QOD)の統合による量子ビットマッピングについて検討する。
QOSTBCは、量子コンピューティングと通信システムの性能と信頼性を向上させることで有名になった。
これらの符号は安定化群形式とQODを用いて誤り訂正を促進し、QOSTBCは論理量子ビットを物理ビットにマッピングし、複雑なチャネル環境におけるエラー処理を洗練させる。
シミュレーションの結果は、検出および修正された4つのケースに対する様々なエラー条件下でのパーセンテージ改善を、 \textbf{$Z_4$} から \textbf{$Z_4$} に比較することにより、このアプローチの有効性を示す。
その結果,QOSTBCは検出した値よりも高い誤差を補正でき,最初の2例では100倍以上の補正率を達成でき,高い環境下でのレジリエンスと冗長性の向上が示される。
textbf{$Z_3$} の場合、安定化器は QOSTBC よりも常に上であり、性能はわずかに向上している。
これらの結果から、QOSTBCは対数効率とエラーレジリエンスの向上に信頼性があり、量子情報処理や高度な無線通信に有用な資産であることが示唆された。
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