可线性时间编解码的量子纠错码

近年来,量子编码理论领域发展迅速,在量子低密度奇偶校验码(LDPC)、量子局部可测试码以及具有有趣横向门操作的量子码等多个激动人心的编码类别上取得了突破。然而,一个在经典编码领域已被深入研究的重要类别——快速可编解码的量子码——至今尚未得到系统研究。该问题涉及信道容量场景,即在完美编码与解编码/解码操作之间存在噪声信道,这种场景对于容错量子计算机之间的通信至关重要。该研究团队构建了渐近性能优良的量子编码方案,其编码与解编码过程可通过深度为对数级、总门数为线性的量子电路实现。经典解码算法同样仅需对数级深度,并使用(nlogn)数量级的逻辑门,或在门数保持线性时采用更高深度方案。研究人员进一步构造了具有明确结构的渐近优良量子码,其编码、解编码及解码过程均仅需线性数量逻辑门,且编码与解编码过程可在对数级深度内完成。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-04 19:29

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