去极化噪声下基于模拟退火的表面码解码比较研究

我们通过将该问题映射为伊辛模型优化，探索了去极化噪声下表面码的解码方法。我们考虑了带软约束和不带软约束两种映射，以及多种优化求解器，包括 CPU 上实现的模拟退火、“富士通数字退火器”（DA，一种专用于伊辛问题的硬件架构）和 CPLEX（一种精确整数规划求解器）。我们发现，所提出的基于伊辛的解码方法在去极化噪声下比最小权完美匹配（MWPM）算法具有更高的精度，并且与 CPLEX 的最小距离解码相当。虽然在与单核 CPU 比较时解码时间长于 MWPM，但我们的方法易于并行化且易于在专用硬件上实现，表明未来有潜在的加速空间。关于带与不带软约束的伊辛模型映射方法，SA 解码器在不带软约束时获得了更高的精度。相比之下，DA 解码器在两种映射方法间差异较小，这表明 DA 即使在软约束下也能以更少的迭代次数找到更好的解。我们的结果对设计可与量子计算机控制装置兼容的高效快速解码器具有重要意义。