容错解码QLDPC-GKP码与电路级软信息

近年来,级联玻色-稳定子码作为实现低开销容错量子计算的长期候选方案,受到了广泛关注。在此类系统中,从内部玻色码的综合征测量中获得的模拟信息被用于为外部码层(如表面码等离散变量稳定子码)的解码提供依据。量子低密度奇偶校验(QLDPC)码作为外部码的使用尤其引人注目,因为这些码族提供了显著更高的编码率,从而进一步降低大规模量子计算的开销。最近的研究详细探讨了QLDPC-GKP码的性能,并表明使用来自内部码的模拟信息显著提升了解码器性能。然而,这些研究通常假设的噪声模型仅限于去极化噪声或现象学噪声。本文基于Noh等人在表面-GKP码背景下提出的模型,研究了QLDPC-GKP级联码在电路级噪声下的性能。为了展示模拟信息带来的性能提升,研究团队探讨了三种场景:(a)无软信息解码,(b)使用预计算错误概率但无实时软信息解码,以及(c)使用从内部GKP码逐轮解码中获得的实时软信息解码。结果显示,(a)和(b)之间的改进微乎其微,但(c)中的性能显著提升,表明实时软信息对于电路级噪声下的级联解码至关重要。研究团队还研究了不同深度的测量调度方案,并表明使用最小深度的调度方案对于从内部码获取可靠的软信息至关重要。

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