Quantum error correction has recently been shown to benefit greatly from specific physical encodings of the code qubits. In particular, several researchers have considered the individual code qubits being encoded with the continuous variable GottesmanKitaev-Preskill (GKP) code, and then imposed an outer discrete-variable code such as the surface code on these GKP qubits. Under such a concatenation scheme, the analog information from the inner GKP error correction improves the noise threshold of the outer code. However, the surface code has vanishing rate and demands a lot of resources with growing distance. In this work, we concatenate the GKP code with generic quantum low-density parity-check (QLDPC) codes and demonstrate a natural way to exploit the GKP analog information in iterative decoding algorithms. We first show the noise thresholds for two lifted product QLDPC code families, and then show the improvements of noise thresholds when the iterative decoder - a hardware-friendly min-sum algorithm (MSA) - utilizes the GKP analog information. We also show that, when the GKP analog information is combined with a sequential update schedule for MSA, the scheme surpasses the well-known CSS Hamming bound for these code families. Furthermore, we observe that the GKP analog information helps the iterative decoder in escaping harmful trapping sets in the Tanner graph of the QLDPC code, thereby eliminating or significantly lowering the error floor of the logical error rate curves. Finally, we discuss new fundamental and practical questions that arise from this work on channel capacity under GKP analog information, and on improving decoder design and analysis.


翻译:Quantum 错误校正最近被显示从代码 qubit 的具体物理编码中大大受益。 特别是, 几位研究人员认为, 单个代码qubit 与连续的变量 GottesmanKitaev- Prestaev (GKP) 代码编码相配, 然后在这些 GKP qubit 上实施了一个外部离散可变代码, 如这些 GKP 的表面代码。 在这种组合方案下, 内部 GKP 错误校正的模拟信息改进了外部代码的噪音阈值。 然而, 表面代码已经消失, 需要大量资源, 且距离越来越远。 在这项工作中, 我们把 GKP 代码与通用量低密度对等( QLDPC ) 代码相配, 并展示一种自然的方式, 利用 GKP 模拟产品 QLPC 代码的两个组的噪音阈值阈值阈值阈值阈值阈值, 然后用GKP IM 的底值 校正运算法, 也显示, 我们的CLOral 校正 校正 校正 校正 校正 的校正 校正 校正 校正 校正 校正 校正 校正 校正 校正 校正 校正 度 校正 校正 校正 校正 校正 校正 校正 校正 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校 校

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
专知会员服务
76+阅读 · 2021年7月31日
专知会员服务
56+阅读 · 2021年4月12日
Python编程基础,121页ppt
专知会员服务
47+阅读 · 2021年1月1日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
【经典书】C语言傻瓜式入门(第二版),411页pdf
专知会员服务
51+阅读 · 2020年8月16日
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
157+阅读 · 2020年6月2日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2019年4月29日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月15日
Arxiv
6+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
相关资讯
已删除
将门创投
5+阅读 · 2019年4月29日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员