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滑动窗口量子纠错的动力学

量子物理 2026-08-10 v1 无序系统与神经网络 统计力学
作者: Adithya Sriram , Charles Stahl , Aleksander Kubica , Yaodong Li
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摘要

量子纠错 (QEC) 的实际实现需要对纠错子信息进行快速测量和连续处理，以防止未处理数据的积压。虽然“静态”QEC 通过映射到平衡统计力学模型已在理论上得到充分理解，但目前尚缺乏对“实时”QEC 的此类理解。在此，我们研究了滑动窗口译码 (SWD) 的动力学，这是一种实时译码的实现方式，作用于含噪声纠错子信息的局部时间窗口上，并以非零速率不可逆地提交纠错。我们提出了一种基于随机动力学过程的 SWD 有效描述，其中 Z2\mathbb{Z}_2 荷电点粒子经历宇称守恒的反应与扩散。该模型描述了在远大于窗口尺寸 WW 的长度和时间尺度上的动力学，而小于 WW 尺度上的物理规律则导致有效参数的非平凡 WW 依赖性标度。我们将译码速率 1/W1/W 识别为对可译相的相关微扰。我们还通过改变 SWD 的诸多微观细节而不影响有效描述，展示了我们结果的广泛适用性。

关键词

量子纠错 滑动窗口译码 实时译码 动力学 随机过程 可译相

引用

@article{arxiv.2608.10081,
  title  = {Kinetics of sliding-window quantum error correction},
  author = {Adithya Sriram and Charles Stahl and Aleksander Kubica and Yaodong Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.10081},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 3 pages of supplemental information