論文の概要: Enhanced Min-Sum Decoding of Quantum Codes Using Previous Iteration Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.05021v1
• Date: Thu, 09 Jan 2025 07:28:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-10 13:58:47.893858
• Title: Enhanced Min-Sum Decoding of Quantum Codes Using Previous Iteration Dynamics
• Title（参考訳）: 先行反復ダイナミクスを用いた量子符号の最小復号化
• Authors: Dimitris Chytas, Nithin Raveendran, Bane Vasic,
• Abstract要約: 本稿では,量子低密度パリティチェック符号の縮退を利用した新しいメッセージパス復号法を提案する。 我々は2ブロックのCalderbank-Shor-Steane符号(CSS)に着目している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6048794343841766
• License:
• Abstract: In this paper, we propose a novel message-passing decoding approach that leverages the degeneracy of quantum low-density parity-check codes to enhance decoding performance, eliminating the need for serial scheduling or post-processing. Our focus is on two-block Calderbank-Shor-Steane (CSS) codes, which are composed of symmetric stabilizers that hinder the performance of conventional iterative decoders with uniform update rules. Specifically, our analysis shows that, under the isolation assumption, the min-sum decoder fails to converge when constant-weight errors are applied to symmetric stabilizers, as variable-to-check messages oscillate in every iteration. To address this, we introduce a decoding technique that exploits this oscillatory property by applying distinct update rules: variable nodes in one block utilize messages from previous iterations, while those in the other block are updated conventionally. Logical error-rate results demonstrate that the proposed decoder significantly outperforms the normalized min-sum decoder and achieves competitive performance with belief propagation enhanced by order-zero ordered statistics decoding, all while maintaining linear complexity in the code's block length.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、量子低密度パリティチェック符号の縮退を利用してデコード性能を向上し、シリアルスケジューリングや後処理を不要とする新しいメッセージパスデコード手法を提案する。 我々は2ブロックのCalderbank-Shor-Steane (CSS) 符号に重点を置いている。 具体的には, 分離仮定の下では, 一定重み付きエラーが対称安定化器に適用されると, min-sumデコーダが収束しないことを示す。 そこで本研究では,この振動特性を利用した復号化手法を提案する: 1ブロックの変数ノードは,以前の繰り返しからのメッセージを利用するが、もう1ブロックのノードは従来より更新される。 論理誤り率の結果から,提案デコーダは正規化されたmin-sumデコーダを著しく上回り,命令ゼロの統計デコーダにより強化された信念の伝播と競合する性能を達成し,コードブロック長の線形複雑性を維持した。

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