基于准循环稀疏序列的量子低密度奇偶校验码的研究

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量子纠错编码技术是量子通信和量子计算实用化的基础,迄今为止,量子纠错理论日趋完善,几乎所有经典纠错编码方案都已经被移植到量子领域中。低密度奇偶校验(LDPC)码以其低复杂度的迭代译码算法和可逼近信道容量限的特性已成为经典通信中最佳的编码技术之一。将经典的低密度奇偶校验码与量子纠错编码技术相结合中,得到量子低密度奇偶校验码,这在国内尚未见到相关报道,具有重要的理论意义和参考价值。 本文首先在低密度奇偶校验码和量子纠错理论基础上,基于MacKay提出的B构造法和基于循环稀疏序列的U构造法,提出一种量子LDPC码校验矩阵的改进构造方法,即B+U构造法,分析这种改进算法的优越性。其次,通过分析经典LDPC码的快速编码算法和基于准循环序列的LDPC码校验矩阵的构造算法,提出了基于准循环序列的量子LDPC码的快速编码算法,以(3,8)(16,6)量子LDPC码为例,设计了该量子LDPC码的编译码线路图,在高斯信道下数值仿真了这类量子LDPC码的误码性能。结果表明,这种量子码编码效率较高,复杂度低,随着量子码码长增加误比特率明显降低。
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