Invariant Theory, Magic State Distillation, and Bounds on Classical Codes
Notice bibliographique
Résumé
We show that the physical consistency of magic state distillation imposes new constraints on the weight enumerators of classical error-correcting codes. We establish that for $|T\rangle$-state distillation protocols based on linear self-orthogonal $GF(4)$ codes, the distillation threshold and noise-suppression exponent are directly determined by the code's simple weight enumerator. By enforcing the physical consistency of the distillation process -- specifically, that the probability of successfully projecting onto the target state must be non-negative -- we derive a new set of constraints on classical weight enumerators. These ``quantum consistency'' constraints prove to be strictly stronger than those derived from classical invariant theory, yielding new upper bounds on the minimum distance of certain classical and quantum codes. Most notably, we show that these new constraints resolve a long-standing open problem in classical coding theory by proving the non-existence of extremal Hermitian self-dual codes over $GF(4)$ with parameters $[12m, 6m, 4m+2]$. Additionally, we use our formalism to perform an exhaustive search of distillation protocols based on linear $GF(4)$ codes with $n < 20$, finding no protocols with thresholds exceeding the 5-qubit code, and we derive analytic upper bounds on the noise-suppression exponents of such distillation routines as a function of $n$.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,006 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».