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双变量自行车码在量子擦除信道上的公平解码器基线与严格有限-size 扩展

量子物理 2026-04-28 v3

摘要

双变量自行车(BB)码在量子擦除信道上的公平阈值估计面临两个常见问题:解码器基线的不公平以及有限-size 伪阈值与真正渐近阈值的混淆。我们同时运行无信息和 erasure-aware minimum-weight perfect matching(MWPM)toric code 基线,并对 BB 码进行 BP-OSD 解码。在我们测试的条件下,标准的 depolarizing-weight MWPM 无擦除信息时,性能与随机猜测相当——因此,此前与之比较的工作实际上是在比较解码器,而非码。我们采用每点 200,000 次抽样并使用 bootstrap 置信区间,对五个 BB 码大小从 N=144N=144N=1296N=1296 进行扫描。伪阈值(WER=0.10)从 p=0.370p^* = 0.3700.4710.471;有限-size 扩展(FSS)给出渐近阈值 p0.488p^*_\infty \approx 0.488,与零速率极限相差仅 2.4%,且无最大似然解码。我们在公平基线下,BB 在 N=1296N=1296 时相对于 twice qubit count 的 toric code 拥有稍显优势的阈值,并实现 12 倍更低的归一化开销——后者才是实际优势所在。所有运行均可从记录的随机种子和软件包版本中复现。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.19062,
  title  = {Fair Decoder Baselines and Rigorous Finite-Size Scaling for Bivariate Bicycle Codes on the Quantum Erasure Channel},
  author = {Tushar Pandey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.19062},
  year   = {2026}
}

备注

8 figures and 4 tables