量子エラー訂正コード表記は何を表していますか?


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古典的な誤り訂正符号の表記を理解しています。たとえば、「Hamming(7,4)」は、7ビットを使用して4ビットのブロックをエンコードするハミングコードを表します。

量子エラー訂正コードの表記はどういう意味ですか?たとえば、[[4,2,2]]コードを扱った論文があります。これらの3つの数字は何ですか?ダブルブラケットは何を表していますか?

回答:


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アン codeは、いくつかのエンコードされた状態を別のエンコードされた状態にマップするすべての操作が少なくとも dキュビットに作用するように、 nキュビット状態で kキュビットをエンコードする量子エラー訂正コードです。(例えばだから、せいぜいからなるエラーが施されている任意の符号化状態D - 1 / 2 パウリ操作は、原則としてBEに完全に回収することができます)。[[n,k,d]]knd(d1)/2

この表記は、古典的なエラー訂正コードの表記を一般化したものです。kビットの「プレーンテキスト」文字列は、少なくともdビットを反転する必要があるように、nビットの「コードワード」文字列にエンコードされます。異なる平文を表す2つのコードワード間で変換する。(このコンテキストおよび量子の場合、dコード距離と呼ばれます。)二重括弧は、参照されるコードが従来のコードではなく量子誤り訂正コードであることを単に示すために使用されます。[n,k,d]kndd


受け入れる答えを1つだけ選択する必要がありました。もう1つの答えは、コード距離の定義について詳しく説明しています
Alexander Pozdneev

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コードを取る:[[n,k,d]]

これに相当する古典的なものはコードで、これはkビットをエンコードするビット数nを参照するコードです。3番目の数値dは、任意の2つのコードワード間の最小ハミング距離です。これは、非ゼロコードワードの最小ハミング重み(つまり、非ゼロビットの数)に等しくなります。[n,k,d]nkd

古典的な場合と同様に、量子の場合、最初の2つの数は、量子ビットの数を参照し、量子ビットをk個エンコードします。dがまだ距離を指すために使用されるが、の定義の距離が変更されなければなりません。nkd

tEa(X,Y or Z)E1=XIIZIE1t=2j|Ea|iCaδjiCaij

詳細については、たとえば、Preskillの量子計算ノートの第7章を参照してください。


残念ながら、私は答えを1つだけ受け入れることができました。もう1つの答えは、エラーの最大数とコード距離の間の明示的な関係を提供します。
Alexander Pozdneev
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