低权重量子码理论

低校验权重是容错量子计算中至关重要的编码属性,这也正是量子低密度奇偶校验(qLDPC)码备受关注的根本原因。该研究团队从计算复杂度、理论及实践场景中可行低权重码的明确边界等多重视角,系统探索了权重约束稳定子码的理论框架。研究人员首先证明计算最优码权重属于𝖭𝖯难问题,由此确立了建立解析性或高效可计算权重边界的必要性;继而系统研究了权重约束下的可行编码参数,给出了多种显式解析下界,特别完整刻画了权重不超过3的稳定子码——这类码的汉明距离为2且码率上限为1/4。该工作还开发了强大的线性规划(LP)方案来建立权重约束下的编码参数边界,针对n≤9的所有编码参数给出了精确的最优权重值。通过考虑生成元权重分布与重叠结构,该团队从多角度进一步优化了约束条件,特别针对IBM 127量子位芯片等实际架构,展示了如何应用所提方法。这项研究将权重作为核心参数引入编码理论,为实际场景中的编码设计与应用提供了重要指导。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-27 17:54

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