量子广播信道容量与量子LDPC码的研究

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随着量子信息技术发展,量子通信将成为未来通信的形态之一,量子信道容量确定和量子纠错编码方法研究将具有重要的理论意义。   本文首先研究一个发送者、两个接收者的量子广播信道的容量问题。利用纠缠产生编码定理,本文求证了含噪量子广播信道容量定理,获得了含噪量子广播信道的经典一量子容量区域和量子一量子容量区域,并将该定理推广到量子去极化信道中,计算得到量子去极化广播信道的经典一量子容量区域,结果表明通信双方在共享纠缠粒子对后继续通信的可行性。   其次,根据辅助纠缠量子纠错理论和构造方法,分别利用均衡不完全区组设计和有限几何方法构造出低密度奇偶校验码的方法,构造出基于纠缠辅助的量子LDPC码。数值仿真结果表明,基于基于纠缠辅助的量子低密度奇偶校验码比基于CSS方法、稳定子码的量子低密度奇偶校验码性能更加优秀,且本构造方法仅需一对纠缠量子对。
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