Polar Codes for Classical-Quantum Channels
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Holevo, Schumacher, and Westmoreland's coding theorem guarantees the existence of codes that are capacity-achieving for the task of sending classical data over a channel with classical inputs and quantum outputs. Although they demonstrated the existence of such codes, their proof does not provide an explicit construction of codes for this task. The aim of this paper is to fill this gap by constructing near-explicit “polar” codes that are capacity-achieving. The codes exploit the channel polarization phenomenon observed by Arikan for the case of classical channels. Channel polarization is an effect in which one can synthesize a set of channels, by “channel combining” and “channel splitting,” in which a fraction of the synthesized channels are perfect for data transmission, while the other channels are completely useless for data transmission, with the good fraction equal to the capacity of the channel. The channel polarization effect then leads to a simple scheme for data transmission: send the information bits through the perfect channels and “frozen” bits through the useless ones. The main technical contributions of this paper are threefold. First, we leverage several known results from the quantum information literature to demonstrate that the channel polarization effect occurs for channels with classical inputs and quantum outputs. We then construct linear polar codes based on this effect, and the encoding complexity is <i xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">O</i> ( <i xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">N</i> log <i xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">N</i> ), where <i xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">N</i> is the blocklength of the code. We also demonstrate that a quantum successive cancellation decoder works well, in the sense that the word error rate decays exponentially with the blocklength of the code. For this last result, we exploit Sen's recent “noncommutative union bound” that holds for a sequence of projectors applied to a quantum state.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle