通过波束搜索优化纠缠辅助量子LDPC码的编码器电路
纠缠辅助(EA)量子QC-LDPC码具有结构化的奇偶校验矩阵和强大的纠错能力,但其实际应用依赖于高效的编码器电路和预共享贝尔对(ebits)的可用性。在所有基于稳定子形式体系的编码器实现中,受控门的使用是导致该复杂度的主要因素。本文采用Sharma-Kumar-Garani(SKG)编码器结构,将编码器优化问题建模为对GF(2)行运算的搜索,以分解从CNOT子序列导出的二进制矩阵。该团队利用基于汉明距离启发式的束搜索算法求解该问题。对于所测试的EA量子QC-LDPC码族,与SKG基线编码器相比,该方法实现了7.3%-34.0%的CNOT计数缩减。在所有测试实例中,优化后的电路相较于Patel-Markov-Hayes综合方法均取得了更低的CNOT计数,并通过稳定子表格仿真进行了验证。这些结果表明,对于结构化的EA QC-LDPC码,可以实现显著的编码器简化。

