由于纠错会产生大量开销,大规模量子计算将需要大量量子比特。我们提出了一种基于量子低密度奇偶校验 (LDPC) 码的低开销容错量子计算方案,其中长距离相互作用使得许多逻辑量子比特能够用少量物理量子比特进行编码。在我们的方法中,逻辑门通过逻辑 Pauli 测量进行操作,既能保护 LDPC 码,又能降低所需额外量子比特数的开销。与具有相同代码距离的表面码相比,我们估计使用此方法处理大约 100 个逻辑量子比特的开销将有数量级的改善。鉴于 LDPC 码所展示的高阈值,我们的估计表明,这种规模的容错量子计算可能只需几千个物理量子比特就能实现,错误率与当前方法所需的错误率相当。
6实现的软件11 6.1数据结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 6.2 QKD管理器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 6.3设备管理器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 6.4 FPGA控制。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 6.5网络管理器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 6.6密钥输出。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 6.7线程管理器用于后处理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 6.7.1 LDPC管理器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 6.7.2隐私放大。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16
测试问题的分析:LDPC用于传播通道,性能良好且复杂性较低。它通过并行计算很好地支持高速服务;极地代码用于控制渠道,并且在编码小数据包服务方面具有出色的性能。
• M. Marques da Silva、R. Dinis、G.、Martins,“关于采用功率排序 NOMA 技术的 LDPC 编码大规模 MIMO 方案的性能”,MDPI 应用科学 11 (18),8684,2021 年 9 月 17 日,(https://doi.org/10.3390/app11188684)
摘要 —在连续变量量子密钥分发(CV-QKD)系统中,后处理过程(包括信息协调(IR)和隐私放大(PA))的计算速度不可避免地影响实际密钥速率。IR 和 PA 可以分别使用低密度奇偶校验(LDPC)码和哈希函数并行实现。利用现场可编程门阵列(FPGA)卓越的并行处理能力,在FPGA上实现了高斯符号的高速硬件加速后处理过程。为此,开发并采用了适应FPGA特点的和积算法解码器和改进的LDPC码构造算法。设计了复用和非复用两种不同的结构来实现FPGA速度和面积之间的权衡,以便根据实际系统的要求采用最佳方案。仿真结果表明,最大吞吐量可以达到100 M 符号/秒。我们在装有 Virtex-7 XC7VX690T FPGA 的 Xilinx VC709 评估板上验证了后处理程序的正确性,并提供了在有更先进的 FPGA 可用时获得更好性能的一些可能的解决方案。该方案可轻松应用于实时密钥提取,并有效降低 CV-QKD 系统的功耗。
100 Gbps(收发器认证) 编码 LPC、RS、LDPC(可在轨重新编程) 测距 单向、双向测距 数据接口 以太网 TM/TC 接口 以太网 最大 OAU 功率 2W、4W、5W 测距范围 250 km – 10,000 km 万向架测距方位角 +/-160°、仰角 +/-55° LOS 速度 5°/s 跟踪和旋转 重量 12.5kg 包括线束 SDA 标准 符合 2.1.2 (T0)、3.0 (T1)
我们引入了一个框架,用于构建从任何经典错误纠正代码纠正代码的量子错误。这包括CSS代码[CS96,Ste96b],并且超越了稳定剂形式[GOT96],以允许量子代码由不一定是线性或自我实施的经典代码构造(图1)。我们给出了一种算法,该算法明确构建具有线性距离和恒定速率的量子代码,该代码与经典代码具有线性距离和速率。作为小型代码的插图,我们从Hamming的[7,4,3]代码[MS77]中获得了Steane的7-量子代码[Ste96a],并从其他长度4和6。是由量子LDPC代码[BBA + 15]的动机,并使用物理来保护量子信息,我们引入了一种新的2局部挫败感自由量子旋转链汉密尔顿式自旋空间,我们在分析上完全表征了地面空间。通过将经典代码字映射到地面空间的基础状态,我们利用我们的框架证明地面空间包含具有线性距离的显式量子代码。此侧键是Bravyi-terhal no-Go定理[BT09],因为我们的工作允许超出稳定器和/或线性代码以外的更通用的量子代码。我们不愿将其称为具有线性距离的子空间量子LDPC代码的示例。
摘要 - 基于稀疏的编码与段的非自适应定量组测试(GT)方案,并由Karimi等人引入并分析了低复杂性剥离解码。。在这项工作中,我们根据低密度奇偶校验 - 检查代码提出了该方案的变体,其中约束节点处的BCH代码被简单的单个奇偶校验 - 检查代码代替。此外,我们将空间耦合应用于两个GT方案,执行密度演化分析,并在有或没有耦合的情况下比较其性能。我们的分析表明,这两种方案都随着耦合内存的增加而改善,并且在所有考虑的情况下,观察到基于LDPC代码的方案显着优于原始方案。有限块长度的仿真结果确认渐近密度的演化阈值。
有线/无线网络体系结构,基础架构和协议|蜂窝网络技术(LTE/5G)|协议堆栈(PHY,Mac,RLC,PDCP,RRC,SDAP)| TCP/IP和OSI | 802.3(以太网),802.11(wifi),802.15(蓝牙,Zigbee)| IP网络| IPv4和IPv6 | FLSM和VLSM | L2开关(VLAN,STP,LACP)| L3路由(EIGRP,OSPF,BGP,MPLS)|服务器操作系统(Windows,Linux)|虚拟化技术|网络故障排除分析(Wireshark)|云计算(AWS)|软件定义的网络(SDN)|过程自动化|基础架构电缆|数据中心基础架构|网络安全性(NAT,ACL,SSL,TLS)|加密算法(AES,DES,RSA)|后量子加密系统|错误校正编码(LDPC,Polar,Turbo,Viterbi)|物理层安全
信念传播 (BP) 是一种众所周知的低复杂度解码算法,对重要的量子纠错码类别具有很强的性能,例如随机扩展码的量子低密度奇偶校验 (LDPC) 码类。然而,众所周知,在面对拓扑码(如表面码)时,BP 的性能会下降,其中朴素 BP 完全无法达到低于阈值的状态,即纠错变得有用的状态。之前的研究表明,这可以通过借助 BP 框架之外的后处理解码器来补救。在这项工作中,我们提出了一种具有外部重新初始化循环的广义信念传播方法,该方法可以成功解码表面码,即与朴素 BP 相反,它可以恢复从针对表面码定制的解码器和统计力学映射所知的亚阈值状态。我们报告了独立位和相位翻转数据噪声下的 17% 阈值(与理想阈值 20.6% 相比),以及去极化数据噪声下的 14% 阈值(与理想阈值 18.9% 相比),这些阈值与非 BP 后处理方法实现的阈值相当。