三类特殊的量子纠错码的构造研究
[Abstract]:The decoherence of quantum bits caused by the inevitable interaction with the environment is a major obstacle to the realization of quantum computing. Quantum error-correcting codes provide the most effective method to overcome the declination. Shor constructs the first quantum error-correcting codes [9]. Since then, the theory of quantum error-correcting codes has developed rapidly, and many methods of constructing quantum codes have been developed. Based on the classical error-correcting code theory, three special types of quantum error-correcting codes, subsystem codes, asymmetric quantum codes and quantum convolutional codes, are studied in this paper, and a series of quantum error-correcting codes with new parameters are obtained. The specific contents of the study are as follows: 1. The discovery of subsystem codes is considered to be an important breakthrough in quantum error correction theory. In chapter 3, a new ternary subsystem code is constructed by using the classical ternary linear codes generated by the adjacency matrix of ternary graphs. Some new subsystem codes are listed, and their performance is analyzed. These codes can correct three quantum errors less than or equal to, and the bit rate increases with the increase of code length. In this paper, the classical linear codes on graphs are used to construct subsystem codes for the first time, and the constructed subsystem codes have not appeared in the previous literature. In many quantum mechanical systems, phase flip errors occur more frequently than bit flip errors or combination bit phase flip errors. This requires the design of quantum codes with asymmetric advantages in quantum channels. In chapter 4, two kinds of asymmetric quantum codes are constructed on the basis of two classical constant cyclic codes. It is proved that they reach the upper bound of Singleton bound and are the best codes. An example is given and it is found that the asymmetric quantum code constructed in this paper has a greater error correction capability of phase flip error and quantum bit inversion error. Protecting the quantum characteristics of information is an important challenge to prove the feasibility of quantum computer. Quantum convolution codes are designed to protect a series of quantum information in long distance communication. In chapter 5, two kinds of quantum convolutional codes are constructed by using classical constant cyclic codes, and the detailed process of constructing convolutional codes by using constant cyclic codes is given. It is proved that the constructed quantum convolutional codes are the best codes and reach the upper bound of the quantum Singleton bound, which is different from the parameters of the quantum convolutional codes in previous literatures.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O413;TN911.2
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本文编号:2210672
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