Exact Pauli-Detecting Codes 的方差几何结构:超越稳定子编码的连续景观
量子物理
2026-04-24 v1 信息论
数学物理
math.IT
math.MP
摘要
通过代数构造方法(稳定子编码、 codewords-稳定子编码、置换不变编码、拓扑编码及相关家族)来探讨检测特定 Paul 误差的精确量子编码。从几何角度看,精确的 Pauli 检测由这些 Pauli 算子的联合高阶数值范围控制,其秩大于等于 2 的结构基本未被探索。从这一视角出发,我们展示,这些编码通常形成连通的连续家族,而非离散的解集区域。这些家族由一个来自 Knill-Laflamme 条件的标量 所描述:即在最大混合代码状态上的 Paul 期望值签名向量的欧几里得范数,提供了代码联合 Pauli 方差轮廓的一参数概述。在这些连续景观中,稳定子编码仅占可达 谱的离散、零测度子集,暴露出一种 largely 未探索的连续基数非稳定子编码基数。我们通过分析高阶算子压缩的几何结构来确立这一图景,并将其推广到受称呼 symmetries 限制的情形,其中对误差模型和代码投影器施加了循环和置换对称性。小系统案例揭示了通过特征值交错和称呼-子空间分解看到的区间、单元素和空情形;更大规模的系统通过 Stiefel-流形优化和称呼-适应参数化进行数值处理。在所分析的每个不受称呼限制且称呼兼容的案例中,可达的 谱形成单个封闭区间——尽管一般证明仍待开展。这些结果将稳定子、称呼和非基数编码家族置于统一的高阶方差框架内,建议从连续几何视角来审视精确量子编码的景观。
引用
@article{arxiv.2604.21800,
title = {Variance Geometry of Exact Pauli-Detecting Codes: Continuous Landscapes Beyond Stabilizers},
author = {Arunaday Gupta and Baisong Sun and Xi He and Bei Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.21800},
year = {2026}
}
备注
30 pages, 1 figure