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量子Turbo乘积码

肖海林 欧阳缮 谢武

量子Turbo乘积码

肖海林, 欧阳缮, 谢武
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  • 量子通信是经典通信和量子力学相结合的一门新兴交叉学科.量子纠错编码是实现量子通信的关键技术之一.构造量子纠错编码的主要方法是借鉴经典纠错编码技术,许多经典的编码技术在量子领域中都可以找到其对应的编码方法.针对经典纠错码中最好码之一的Turbo乘积码,提出一种以新构造的CSS型量子卷积码为稳定子码的量子Turbo乘积码.首先,运用群的理论及稳定子码的基本原理构造出新的CSS型量子卷积码稳定子码生成元,并描述了其编码网络.接着,利用量子置换SWAP门定义推导出量子Turbo乘积码的交织编码矩阵.最后,推导出量子Turbo乘积码的译码迹距离与经典Turbo乘积码的译码距离的对应关系,并提出量子Turbo乘积码的编译码实现方案.这种编译码方法具有高度结构化,设计思路简单,网络易于实施的特点.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60972084)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2008CB317109)和广西科学基金(批准号:桂科自0991241)资助的课题.
    [1]

    Bennett C H 1992 Phys. Rev. Lett. 68 3124

    [2]

    Xiao H L, Ouyang S, Nie Z P 2009 Acta Phys. Sin. 58 3685 (in Chinese) [肖海林、欧阳缮、聂在平 2009 物理学报 58 3685]

    [3]

    Xiao H L, Ouyang S, Nie Z P 2009 Acta Phys. Sin. 58 6779 (in Chinese) [肖海林、欧阳缮、聂在平 2009 物理学报 58 6779]

    [4]

    Kremsky I, Hsieh M H, Brun T A 2008 Phys. Rev. A 78 012341

    [5]

    Shor P W 1995 Phys. Rev. A 52 2493

    [6]

    Calderbank A R, Shor P W 1996 Phys. Rev. A 54 1098

    [7]

    Dave B 2008 Phys. Rev. A 78 042324

    [8]

    Gottesman D 1996 Phys. Rev. A 54 1862

    [9]

    Alexei A, Emanuel K 2001 IEEE Trans. Inf. Theory 47 3065

    [10]

    Ashikhim A, Litsyn S, Tsfasman M 2001 IEEE Trans. Inf. Theory 47 1206

    [11]

    David J C, Mitchison G, McFadden P L 2004 IEEE Trans. Inf. Theory 50 2315

    [12]

    Xing L Z, Li Z, Bao B M, Wang X M 2008 Acta Phys. Sin. 57 4695 (in Chinese) [邢莉娟、李 卓、白宝明、王新梅 2008 物理学报 57 4695]

    [13]

    Yue K F, Zhao S M, Li M M 2008 Journal of Nanjing University of Posts and Telecomm 28 44 (in Chinese) [岳克峰、赵生妹、李苗苗 2008 南京邮电大学学报 28 44]

    [14]

    Djordjevic I B 2009 IEEE Photonics Technology Lett. 21 842

    [15]

    Vucetic B, Li Y H, Perez L C, Jiang F 2007 IEEE Proc. 95 1323

    [16]

    Huebner A, Zigangirov K S, Costello D J 2008 IEEE Trans. Inf. Theory 54 3024

    [17]

    Liese F, Vajda I 2006 IEEE Trans. Inf. Theory 52 4394

    [18]

    Chen G T, Cao L, Yu Lun, Chen C W 2009 IEEE Trans. Comm. 57 307

    [19]

    Xu C L, Liang Y C, Leon W S 2008 IEEE Trans. Wire. Comm. 7 43

    [20]

    Calderbank A R, Shor P W 1996 Phys. Rev. A 54 1098

    [21]

    Steane A M 1999 IEEE Trans. Inf. Theory 45 2492

    [22]

    Fletcher A S, Shor P W, Win M Z 2008 IEEE Trans. Inf. Theory 54 5705

    [23]

    Zhang Q, Tang C J, Gao F 2002 Acta Phys. Sin. 51 15 (in Chinese) [张 权、唐朝京、高 峰 2002 物理学报 51 15]

    [24]

    Jaromir F 2009 Phys. Rev. A 79 012330

    [25]

    Heng F, Vwani R, Thomas S 2005 Phys. Rev. A 72 052323

    [26]

    Zhang Q, Zhang E Y, Tang C J 2002 Acta Phys. Sin. 51 1676 (in Chinese) [张 权、张尔杨、唐朝京 2002 物理学报 51 1676]

    [27]

    Tetsufumi T, Liu Y X, Hu X D, Franco N 2009 Phys. Rev. Lett. 102 100501

    [28]

    Zhang M, Dai H Y, Xi Z R, Xie H W, Hu D W 2007 Phys. Rev. A 76 042335

  • [1]

    Bennett C H 1992 Phys. Rev. Lett. 68 3124

    [2]

    Xiao H L, Ouyang S, Nie Z P 2009 Acta Phys. Sin. 58 3685 (in Chinese) [肖海林、欧阳缮、聂在平 2009 物理学报 58 3685]

    [3]

    Xiao H L, Ouyang S, Nie Z P 2009 Acta Phys. Sin. 58 6779 (in Chinese) [肖海林、欧阳缮、聂在平 2009 物理学报 58 6779]

    [4]

    Kremsky I, Hsieh M H, Brun T A 2008 Phys. Rev. A 78 012341

    [5]

    Shor P W 1995 Phys. Rev. A 52 2493

    [6]

    Calderbank A R, Shor P W 1996 Phys. Rev. A 54 1098

    [7]

    Dave B 2008 Phys. Rev. A 78 042324

    [8]

    Gottesman D 1996 Phys. Rev. A 54 1862

    [9]

    Alexei A, Emanuel K 2001 IEEE Trans. Inf. Theory 47 3065

    [10]

    Ashikhim A, Litsyn S, Tsfasman M 2001 IEEE Trans. Inf. Theory 47 1206

    [11]

    David J C, Mitchison G, McFadden P L 2004 IEEE Trans. Inf. Theory 50 2315

    [12]

    Xing L Z, Li Z, Bao B M, Wang X M 2008 Acta Phys. Sin. 57 4695 (in Chinese) [邢莉娟、李 卓、白宝明、王新梅 2008 物理学报 57 4695]

    [13]

    Yue K F, Zhao S M, Li M M 2008 Journal of Nanjing University of Posts and Telecomm 28 44 (in Chinese) [岳克峰、赵生妹、李苗苗 2008 南京邮电大学学报 28 44]

    [14]

    Djordjevic I B 2009 IEEE Photonics Technology Lett. 21 842

    [15]

    Vucetic B, Li Y H, Perez L C, Jiang F 2007 IEEE Proc. 95 1323

    [16]

    Huebner A, Zigangirov K S, Costello D J 2008 IEEE Trans. Inf. Theory 54 3024

    [17]

    Liese F, Vajda I 2006 IEEE Trans. Inf. Theory 52 4394

    [18]

    Chen G T, Cao L, Yu Lun, Chen C W 2009 IEEE Trans. Comm. 57 307

    [19]

    Xu C L, Liang Y C, Leon W S 2008 IEEE Trans. Wire. Comm. 7 43

    [20]

    Calderbank A R, Shor P W 1996 Phys. Rev. A 54 1098

    [21]

    Steane A M 1999 IEEE Trans. Inf. Theory 45 2492

    [22]

    Fletcher A S, Shor P W, Win M Z 2008 IEEE Trans. Inf. Theory 54 5705

    [23]

    Zhang Q, Tang C J, Gao F 2002 Acta Phys. Sin. 51 15 (in Chinese) [张 权、唐朝京、高 峰 2002 物理学报 51 15]

    [24]

    Jaromir F 2009 Phys. Rev. A 79 012330

    [25]

    Heng F, Vwani R, Thomas S 2005 Phys. Rev. A 72 052323

    [26]

    Zhang Q, Zhang E Y, Tang C J 2002 Acta Phys. Sin. 51 1676 (in Chinese) [张 权、张尔杨、唐朝京 2002 物理学报 51 1676]

    [27]

    Tetsufumi T, Liu Y X, Hu X D, Franco N 2009 Phys. Rev. Lett. 102 100501

    [28]

    Zhang M, Dai H Y, Xi Z R, Xie H W, Hu D W 2007 Phys. Rev. A 76 042335

  • [1] 邢莉娟, 李 卓, 白宝明, 王新梅. 量子卷积码的编译码方法. 物理学报, 2008, 57(8): 4695-4699. doi: 10.7498/aps.57.4695
    [2] 张权, 唐朝京, 高峰. 量子Turbo码. 物理学报, 2002, 51(1): 15-20. doi: 10.7498/aps.51.15
    [3] 张权, 唐朝京, 张森强. B92量子密钥分配协议的变形及其无条件安全性证明. 物理学报, 2002, 51(7): 1439-1447. doi: 10.7498/aps.51.1439
    [4] 李 卓, 邢莉娟. 量子Generalized Reed-Solomon码. 物理学报, 2008, 57(1): 28-30. doi: 10.7498/aps.57.28
    [5] 李卓, 邢莉娟. 差错基、量子码与群代数. 物理学报, 2013, 62(13): 130306. doi: 10.7498/aps.62.130306
    [6] 李 卓, 邢莉娟. 一类基于级联结构的量子好码. 物理学报, 2007, 56(10): 5602-5606. doi: 10.7498/aps.56.5602
    [7] 王云江, 白宝明, 王新梅. 量子稀疏图码的反馈式迭代译码. 物理学报, 2010, 59(11): 7591-7595. doi: 10.7498/aps.59.7591
    [8] 肖芳英, 陈汉武. 量子稳定子码的差错纠正与译码网络构建. 物理学报, 2011, 60(8): 080303. doi: 10.7498/aps.60.080303
    [9] 赵峰. 单向量子密钥纠错协议的纠错性能仿真分析. 物理学报, 2013, 62(20): 200303. doi: 10.7498/aps.62.200303
    [10] 王云江, 白宝明, 王新梅, 彭进业. 针对X-Z型Pauli信道的量子稀疏图码的反馈式和积译码算法. 物理学报, 2011, 60(3): 030306. doi: 10.7498/aps.60.030306
    [11] 胡文, 李俊平, 张弓, 刘文波, 赵广浩. 自调频混沌系统及其调频码耦合同步. 物理学报, 2012, 61(1): 010504. doi: 10.7498/aps.61.010504
    [12] 汪大林, 孙军强, 王 健. 基于周期极化反转铌酸锂光波导高速非归零码到归零码的转换. 物理学报, 2008, 57(1): 252-259. doi: 10.7498/aps.57.252
    [13] 唐志列, 李 铭, 魏正军, 卢 非, 廖常俊, 刘颂豪. 相位-偏振编码的量子保密通信系统的研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2534-2539. doi: 10.7498/aps.54.2534
    [14] 李明明, 王发强, 路轶群, 赵 峰, 陈 霞, 梁瑞生, 刘颂豪. 高稳定的差分相位编码量子密钥分发系统. 物理学报, 2006, 55(9): 4642-4646. doi: 10.7498/aps.55.4642
    [15] 张 静, 王发强, 赵 峰, 路轶群, 刘颂豪. 时间和相位混合编码的量子密钥分发方案. 物理学报, 2008, 57(8): 4941-4946. doi: 10.7498/aps.57.4941
    [16] 陈 勇, 刘 艳, 曹继红, 谭中伟, 简水生. 光栅不理想特性对不同调制码型的光传输系统的影响. 物理学报, 2006, 55(10): 5288-5293. doi: 10.7498/aps.55.5288
    [17] 生雪莉, 芦嘉, 凌青, 徐江, 董伟佳. 多基地空时码探测信号设计及时反相关检测技术. 物理学报, 2014, 63(5): 054303. doi: 10.7498/aps.63.054303
    [18] 何成兵, 黄建国, 孟庆微, 张群飞, 史文涛. 基于扩频码的单载波迭代频域均衡水声通信. 物理学报, 2013, 62(23): 234301. doi: 10.7498/aps.62.234301
    [19] 陈新, 霍力, 娄采云, 王强, 余文科, 姜向宇, 赵之玺, 章恩耀. 100Gb/s归零码信号的2R再生. 物理学报, 2016, 65(5): 054208. doi: 10.7498/aps.65.054208
    [20] 李 达, 张新亮, 黄德修. 基于折叠式超快非线性干涉仪的全光码型转换理论和实验研究. 物理学报, 2007, 56(4): 2223-2228. doi: 10.7498/aps.56.2223
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-12-28
  • 修回日期:  2010-05-29
  • 刊出日期:  2011-02-15

量子Turbo乘积码

  • 1. 桂林电子科技大学信息与通信学院,桂林 541004
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60972084)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2008CB317109)和广西科学基金(批准号:桂科自0991241)资助的课题.

摘要: 量子通信是经典通信和量子力学相结合的一门新兴交叉学科.量子纠错编码是实现量子通信的关键技术之一.构造量子纠错编码的主要方法是借鉴经典纠错编码技术,许多经典的编码技术在量子领域中都可以找到其对应的编码方法.针对经典纠错码中最好码之一的Turbo乘积码,提出一种以新构造的CSS型量子卷积码为稳定子码的量子Turbo乘积码.首先,运用群的理论及稳定子码的基本原理构造出新的CSS型量子卷积码稳定子码生成元,并描述了其编码网络.接着,利用量子置换SWAP门定义推导出量子Turbo乘积码的交织编码矩阵.最后,推导出量子Turbo乘积码的译码迹距离与经典Turbo乘积码的译码距离的对应关系,并提出量子Turbo乘积码的编译码实现方案.这种编译码方法具有高度结构化,设计思路简单,网络易于实施的特点.

English Abstract

参考文献 (28)

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