كود CSS

في مجال تصحيح الأخطاء الكمومية ، تُعدّ رموز كالدربانك-شور-ستين ( CSS ) ، نسبةً إلى مخترعيها روبرت كالدربانك وبيتر شور [ 1 ] وأندرو ستين [ 2 نوعًا خاصًا من رموز التثبيت المُشتقة من الرموز الخطية الكلاسيكية ذات خصائص مميزة. ومن أمثلة رموز CSS: رمز شور ، ورمز ستين ، والرمز الحلقي ، ورموز الأسطح الأكثر عمومية .

بناء

يتركج1{\displaystyle C_{1}}وج2{\displaystyle C_{2}}كن اثنين (كلاسيكيًا)[ن،ك1]{\displaystyle [n,k_{1}]}و[ن،ك2]{\displaystyle [n,k_{2}]}رموز خطية بحيثج2ج1{\displaystyle C_{2}\subset C_{1}}وج1،ج2{\displaystyle C_{1},C_{2}^{\perp }}كلاهما يتمتعان بمسافة دنيا2ت+1{\displaystyle \geq 2t+1}، أينج2{\displaystyle C_{2}^{\perp }}هو الرمز المزدوج لـج2{\displaystyle C_{2}}ثم حددCSS(ج1،ج2){\displaystyle {\text{CSS}}(C_{1},C_{2})}، كود CSS الخاص بـج1{\displaystyle C_{1}}زيادةج2{\displaystyle C_{2}}كـ[ن،ك1-ك2،د]{\displaystyle [n,k_{1}-k_{2},d]}الكود، معد2ت+1{\displaystyle d\geq 2t+1}على النحو التالي:

تعريف لـxج1:|x+ج2:=1|ج2|yج2|x+y،{\displaystyle x\in C_{1}:{|}x+C_{2}\rangle :={\frac {1}{\sqrt {|C_{2}|}}}\sum _{y\in C_{2}}{|}x+y\rangle ,} حيث+{\displaystyle +}هل عملية الجمع الثنائي بتردد 2؟CSS(ج1،ج2){\displaystyle {\text{CSS}}(C_{1},C_{2})}كشفرة تصحيح كمومية[[ن،ك1-ك2،د]]{\displaystyle [[n,k_{1}-k_{2},d]]}يُعرَّف بأنه{|x+ج2|xج1}{\displaystyle \{{|}x+C_{2}\rangle \mid x\in C_{1}\}}[ 3 ]

ملكيات

في صيغة رمز المُثبِّت ، تحتوي جميع رموز CSS على مُثبِّتات مُكوَّنة من حاصل ضرب موتر لمصفوفات باولي، بحيث يحتوي كل مُثبِّت إما على عمليات باولي X فقط أو على عمليات باولي Z فقط. يُعد رمز شور ورمز ستين مثالين على هذه الحالة. أما رمز تصحيح الأخطاء ذو ​​الخمسة كيوبتات، فهو ليس رمز CSS لأنه يمزج بين X وZ في مُثبِّتاته. [ 4 ]

كما هو الحال مع الرموز الخطية الكلاسيكية ، فإن الحد الأقصى لعدد الكيوبتات التي يمكن تصحيحها يتم تحديده أيضًا بواسطة حد جيلبرت-فارشاموف . [ 3 ]

مراجع

  1. روبرت كالدربانك وبيتر شور (1996). "توجد رموز جيدة لتصحيح الأخطاء الكمومية". مجلة Physical Review A. 54 ( 2): 1098–1105 . arXiv : quant-ph/9512032 . Bibcode : 1996PhRvA..54.1098C . doi : 10.1103/ PhysRevA.54.1098 . PMID 9913578. S2CID 11524969 .  
  2. ستين، أندرو (1996). "تداخل الجسيمات المتعددة وتصحيح الأخطاء الكمومية". وقائع الجمعية الملكية بلندن، السلسلة أ ، 452 (1954): 2551-2577 . arXiv : quant-ph/9601029 . Bibcode : 1996RSPSA.452.2551S . doi : 10.1098/rspa.1996.0136 . S2CID 8246615 . 
  3. 1 2 نيلسن، مايكل أ.؛ تشوانغ، إسحاق ل. (9 ديسمبر 2010). الحوسبة الكمومية والمعلومات الكمومية: الطبعة العاشرة . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-1-139-49548-6.
  4. ويليامز، كولين ب. (2010-12-07). استكشافات في الحوسبة الكمومية . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-1-84628-887-6.