GNarsil:将稳定子分解为规范算子
量子物理
2025-03-26 v1 新兴技术
摘要
量子子系统码已被证明可以改善纠错性能,简化逻辑操作的实现,并通过将稳定子分解为更小权重的规范算子来简化稳定子测量。本文提出了两种算法,从“种子”CSS码生成新的子系统码。它们用更小权重的规范算子替换给定CSS码中的一些稳定子,这些规范算子分裂剩余的稳定子,同时与码的逻辑Pauli算子兼容。这些算法计算上恢复了著名的Bacon-Shor码,并产生了一个新的[[9,1,2,2]]旋转表面子系统码,其规范算子权重为3,稳定子权重为4。我们通过一个[[100,25,3]]子系统超图乘积(SHP)码说明,这些算法可以产生比SHP构造的闭式表达式更高效的规范算子。然而,我们观察到提升乘积量子LDPC码的稳定子更难分解为小权重规范算子。因此,我们引入了子系统提升乘积(SLP)码构造,并从Tanner的经典准循环LDPC码开发了一个新的[[775,124,20]]码。该码具有高权重稳定子,但所有分裂稳定子的规范算子权重均为5,除一个例外。相比之下,来自Tanner码的LP稳定子码的参数为[[1054,124,20]]。这是新的子系统码优于其稳定子版本的一个新颖例子。最后,基于我们的实验,我们分享了关于非局域性对将稳定子分解为小权重规范算子的性能影响的一些一般性见解。
引用
@article{arxiv.2404.18302,
title = {GNarsil: Splitting Stabilizers into Gauges},
author = {Oskar Novak and Narayanan Rengaswamy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.18302},
year = {2025}
}
备注
8 Pages, 3 Figures