روشی برای تولید ماتریسهای مولد کدهای بلوکی و LDPC کوانتومی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بین المللی امام رضا (ع)، دکترای برق

2 دانشگاه سمنان، کارشناس ارشد الکترونیک

3 دانشگاه تهران، استادیار، دکتری برق

چکیده

سیستم‌های کوانتومی از لحاظ نظری دارای قدرت زیادی در زمینه پردازش و ارسال اطلاعات می‌باشند. اما بر هم کنش آنها با محیط بیرون، یک مانع بزرگ در مسیر تحقق عملی آنها است. کدهای پایدارساز بلوکی کوانتومی، برای غلبه بر مشکل مذکور طراحی شده‌اند. هر کد بلوکی کوانتومی با یک ماتریس دودویی با مشخصات خاص موسوم به ماتریس مولد توصیف می‌شود. اگر چه پژوهش‌های بسیاری در رابطه با ویژگی‌های کدهای تصحیح خطا با یک ماتریس مولد مفروض انجام گرفته‌است، اما تاکنون روشی برای پیدا کردن ماتریس‌های مولد در حالت کلی ارائه نشده‌است. در این مقاله روشی برای تولید ماتریس‌های مولد به کمک الگوریتم‌های ژنتیک ارائه شده است، سپس الگوریتم، به طور خاص برای یافتن ماتریس‌های مولد کدهای LDPC کوانتومی تغییر یافته‌است. نتایج شبیه‌سازی در نرم افزار MATLAB نشان از کارایی این الگوریتم می‌باشد که می تواند به عنوان یک روش کلی و سریع، نسبت به روش‌های ریاضیاتی و محدود گزارش شده پیشین مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Method for Producing of Generator Matrix in Quantum Block Stabilizer Codes and Quantum LDPC

نویسندگان [English]

  • Monireh Houshmand 1
  • Moein Sarvaghad-Moghaddam 2
  • Hossein Aghababa 3
چکیده [English]

Quantum systems theoretically have a high power in the field of processing and sending information. But their interactions with the outside world lead to the problem of their realization in the real world. Quantum block stabilizer codes have been designed to overcome this problem. Each quantum block code with specific characteristics is described as a binary matrix which is called a generator matrix. Although many studies have been performed on the properties of an error-correcting code with a given generator matrix, a general method has not still been provided for reaching to a generator matrix. In this paper, a method for producing a general generator matrix by using genetic algorithms is presented. Simulation results show the performance of the proposed algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quantum LDPC
  • Quantum block stabilizer code
  • Genetic algorithms
  • Generator matrix