简并性剪枝:一种针对量子低密度奇偶校验码置信传播解码的局部高效后处理方法

量子低密度奇偶校验(qLDPC)码因其低开销协议的潜力,有望实现可扩展的容错量子计算。解码qLDPC码的常用方法是采用置信传播(BP)解码器,并通过后处理步骤提升解码精度。为实现实时解码,后处理算法需满足计算成本低且仅依赖Tanner图局部操作的特点以支持并行实现。针对这一需求,该研究团队提出“简并剪枝”(DC)技术——一种面向BP解码器的高效后处理方法,其操作仅限定于各稳定子生成元的支撑集内。该方法通过为每个稳定子生成元选择性移除错误概率最低的变量节点,在保持BP固有并行化优势与良好计算复杂度的同时,显著提升了解码性能。通过引入“探测器简并矩阵”(将稳定子诱导简并概念推广至现象学与电路级噪声模型),该工作进一步将方法扩展至实际噪声场景。数值模拟表明:在多种场景下,BP+DC的解码性能接近BP结合有序统计解码(BP+OSD)方案,而计算成本显著降低。这项成果为容错量子计算提供了一种在精度、效率和并行化适应性之间取得优异平衡的解码方案。
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提交arXiv: 2025-10-09 18:01

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