具有横跨CCZ门和亚线性权重校验码的近渐进优质量子码
量子物理
2025-10-09 v1 信息论
math.IT
摘要
构建支持容错(如横跨)非Clifford门且具有低权重校验测量的优质量子码是一项重大挑战。本文我们构建了首个已知的具有线性维数与距离、支持横跨非Clifford门且具有亚线性局域性(即校验权重)的量子码。具体而言,我们构建的码具有横跨门,维数与距离均为,局域性为,其中为块长度。我们进一步设计了高效解码算法。这些码的字母表大小为,但可降低至常数(如),而其他参数则损失多项式对数。我们也展示如何将局域性降低至,尽管这会导致更大的字母表大小和略低的距离。我们将这些码构造为具有恰当代数结构的经典码的乘积。虽然我们的量子码是亚系统码,具有非共时测量器,但我们表明它们仍可从噪声syndrome测量中进行纠错。作为副产品,我们证明了若干独有技术性结果。特别是,我们的高效解码器可视为对普恩方法的一种新型多变量广义,用于从部分傅里叶变换中重建函数。与此同时,我们的距离分析涉及对经典最大可恢复码研究的新关联。我们的乘积码结果也解决了Bravyi & Hastings(2014)在大字母表范围内的猜想,提供了一种具有维数与距离以及局域性为(任意)的量子码新构造。
引用
@article{arxiv.2510.06798,
title = {Near-Asymptotically-Good Quantum Codes with Transversal CCZ Gates and Sublinear-Weight Parity-Checks},
author = {Louis Golowich and Venkatesan Guruswami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.06798},
year = {2025}
}
备注
this article restates and builds upon some results in arXiv:2411.03646