論文の概要: Practical hybrid decoding scheme for parity-encoded spin systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.26189v2
• Date: Fri, 31 Oct 2025 05:15:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-03 13:41:53.446594
• Title: Practical hybrid decoding scheme for parity-encoded spin systems
• Title（参考訳）: パリティ符号化スピンシステムの実用的ハイブリッド復号法
• Authors: Yoshihiro Nambu,
• Abstract要約: 我々はSLHZモデルについて検討し、幾何学的に局所的なスピン相互作用によってのみ実装された短期量子アニールデバイスの実現を目指した。 SLHZモデルと古典的な低密度パリティチェック符号との密接な接続を考慮すると、復号には2つのアプローチが選択できる。 提案手法は,SLHZモデルに基づくデコーダの読み出しにビットフリップデコードを適用することによって,この2つの手法を組み合わせる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a practical hybrid decoding scheme for the parity-encoding architecture. This architecture was first introduced by N. Sourlas as a computational technique for tackling hard optimization problems, especially those modeled by spin systems such as the Ising model and spin glasses, and reinvented by W. Lechner, P. Hauke, and P. Zoller to develop quantum annealing devices. We study the specific model, called the SLHZ model, aiming to achieve a near-term quantum annealing device implemented solely through geometrically local spin interactions. Taking account of the close connection between the SLHZ model and a classical low-density-parity-check code, two approaches can be chosen for the decoding: (1) finding the ground state of a spin Hamiltonian derived from the SLHZ model, which can be achieved via stochastic decoders such as quantum annealing or classical Monte Carlo samplers; (2) using deterministic decoding techniques for the classical LDPC code, such as belief propagation and bit-flip decoder. The proposed hybrid approach combines the two approaches by applying bit-flip decoding to the readout of the stochastic decoder based on the SLHZ model. We present simulations demonstrating that this approach can reveal the latent potential of the SLHZ model, realizing soft-annealing concept proposed by Sourlas.
• Abstract（参考訳）: 本稿ではパリティエンコーディングアーキテクチャのための実用的なハイブリッドデコーディング手法を提案する。 このアーキテクチャは最初にN. Sourlasによってハード最適化問題、特にIsingモデルやスピングラスなどのスピンシステムでモデル化された問題に対処するための計算手法として導入され、W. Lechner、P. Hauke、P. Zollerによって再発明された。 我々はSLHZモデルと呼ばれる特定のモデルについて検討し、幾何学的に局所的なスピン相互作用によってのみ実装された短期量子アニールデバイスの実現を目指している。 SLHZモデルと古典的低密度パリティチェック符号との密接な接続を考慮すると、(1)量子アニーリングやモンテカルロサンプリングのような確率的デコーダによって達成されるSLHZモデルから派生したスピンハミルトンの基底状態を見つけること、(2)信念伝播やビットフリップデコーダなどの古典LDPC符号に対する決定論的デコーダを用いる2つのデコーダを選択することができる。 提案手法は,SLHZモデルに基づく確率デコーダの読み出しにビットフリップデコードを適用することによって,この2つの手法を組み合わせる。 本稿では,Sourlas が提案したソフトアニールの概念により,SLHZ モデルの潜在ポテンシャルを明らかにすることができることを示す。

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