防溢出的多对数时间并行最小权重完美匹配解码器:迈向实验验证
容错量子计算(FTQC)需要快速且精确的量子纠错解码,该问题通常被建模为最小权重完美匹配(MWPM)问题。基于行列式的解码方法被认为是一种突破传统MWPM开花算法多项式时间复杂度局限的潜力方案,其渐近并行运行时间可达多对数级别。然而现有方法在计算矩阵行列式时,需要用不切实际的大位长来表示中间值;更重要的是,在有限位长机器上运行时,该算法无法检测溢出,因而无法保证其数学正确性。本工作通过构建截断多项式环上的代数框架,提出了一种能检测有限位长溢出的多对数时间MWPM解码器。该框架下所有算术运算均通过按位异或和移位操作实现,具有高效且硬件友好的特性。此外,通过针对行列式方法结构的算法优化,研究人员在保持多对数时间复杂度的前提下,将行列式计算中中间值的算术位长需求降低了99.9%以上。这些成果为在FTQC早期阶段实现多对数时间MWPM解码的原理验证演示提供了可能。
量科快讯
4 天前

