级联方形Gottesman-Kitaev-Preskill码的可实现速率

戈特斯曼-基塔耶夫-普雷斯基尔(GKP)码在位移噪声和纯损耗信道下可实现最优速率,这为其最优性奠定了理论基础。然而,现有自对偶辛格构造仅能在离散噪声强度集合中实现此类最优速率。本研究提出了一种新型编码策略,通过级联连续变量-离散变量编码突破既往成果,确立了GKP码在所有噪声强度下的最优速率。具体而言:针对位移噪声,我们采用构造性方法,通过将GKP码与量子极化码及模拟解码技术级联实现最优速率;对于纯损耗信道,则通过随机编码方法证明了GKP码可达容量的存在性。这些成果凸显了基于级联的GKP码性能优势,并为构建优质GKP格提供了新方法。

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