安全|新研究证明可媲美经典LDPC码的渐进良好量子局部可试纠错方法( 二 ) 新研究证明可媲美经典LDPC码的

这种方法被称作纠错码（Error-Correcting Codes），代码将一条很长的位序列铸造成可修复的铁链，但代价是冗长且效率低下。

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不过对于量子计算机来说，代码的创建已被证实更难。与 0 或 1 组成的经典比特相比，量子比特还可呈现独特的叠加态，且更加容易受到“噪声”的影响。
有趣的是，Peter Shor 于 1995 年提出了一个化繁为简的概念。通过巧妙地结合两种经典代码来创建一个量子代码，每种代码可对应一种类型的错误。
换言之，他将量子比特的矿石，锻造成了一根稳固的链条。不过该方法同样存在着量子代码效率低下的问题，且初始序列需要许多量子比特来接收。
对比之下，经典代码方案已知可获得三个特定的属性。包含所有三种的代码被简单视为“良好” 。

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首先，它应该能够纠正许多错误（让链条更加强健）。其次，它应该只需添加很少的接收位（使链条轻巧高效）。第三，无论你从多长的位序列开始，链条的强度和效率都应保持不变。
有了这个被称作“常数缩放”的属性，香农理论便可表明 —— 我们总能够借助简单的链条长度增加，来提升错误的抑制能力。这项非凡的发现，也在后来的量子环境中得到了重用。
在 Shor 的工作之后，研究人员试图创建具有相同特性的量子代码，并且大获成功。即便如此，理想的代码还需一个额外的第四属性，那就是低密度奇偶校验（简称 LDPC）。
换言之，每张凭据只应汇总较少的量子比特。伦敦大学学院的 Nikolas Breuyckmann 表示：“这对经典代码来说已经足够，但对对量子代码来说却是不可或缺的” 。

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遗憾第三，Shor 未能在早期的经典码组合方案上获得成功。出于数学方面的原因，良好的经典 LDPC 码存在兼容性问题，无法以最佳方式实现组合。
20 多年来，一直无人能够弄清楚如何获得一种同时具有 LDPC 特性、且具有恒定缩放的量子码 —— 随着 LDPC 码长度的增长，其强度也会下滑。
2020 年的时候，包括 Panteleev 和 Kalachev 在内的一系列不同方向的研究人员们，提出了全新的方法来结合经典码。
其变造的量子链仍会随着长度的增加而变弱，但速度不如之前的代码那样快。Breuckmann 和 Eberhardt 甚至创建了一个他们推测具有恒定缩放比例的量子代码，但一时无法证明这点。

安全|新研究证明可媲美经典LDPC码的渐进良好量子局部可试纠错方法( 二 )

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