Quantum error correction is fundamentally important for quantum information processing and computation. Quantum error correction codes have been studied and constructed since the pioneering papers of Shor and Steane. Optimal (called MDS) $q$-qubit quantum codes attaining the quantum Singleton bound were constructed for very restricted lengths $n \leq q^2+1$. Entanglement-assisted quantum error correction (EAQEC) code was proposed to use the pre-shared maximally entangled state for the enhancing of error correction capability. Recently there have been a lot of constructions of MDS EAQEC codes attaining the quantum Singleton bound for very restricted lengths. In this paper we construct such MDS EAQEC $[[n, k, d, c]]_q$ codes for arbitrary $n$ satisfying $n \leq q^2+1$ and arbitrary distance $d\leq \frac{n+2}{2}$. It is proved that for any given length $n$ satisfying $O(q^2)=n \leq q^2+1$ and any given distance $d$ satisfying $ O(q^2)=d \leq \frac{n+2}{2}$, there exist at least $O(q^2)$ MDS EAQEC $[[n, k, d, c]]_q$ codes with different $c$ parameters. Our results show that there are much more MDS entanglement-assisted quantum codes than MDS quantum codes without consumption of the maximally entangled state. This is natural from the physical point of view. Our method can also be applied to construct MDS entanglement-assisted quantum codes from the generalized MDS twisted Reed-Solomon codes.
翻译:量子错误校正对于量子信息处理和计算至关重要。 自 Shor 和 Steane 的首创论文以来, 已经研究并构建了量子错误校正代码。 优化( 称为 MDS ) $q$- Qbit 量子码, 达到量子 Sloneton 绑定, 以非常有限的长度建造 $\leq q q +1 。 提议用缠绕辅助量子错误校正( EAQEC ) 代码使用预共享的最大缠绕状态, 以加强错误校正能力。 最近, 有很多MDS EAQEC 代码的构造, 达到量子线性( MDS $, k, c, c) 美元; 硬度( 美元) SQQ2, c] q 代码, 任意的 美元 折叠加 美元 美元 美元 。 IMDRD 代码 和任何给定价的 美元( 美元) 美元 =xxxxx 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 和 美元 美元