Depolarizing Channel Mismatch and Estimation Protocols for Quantum Turbo Codes
Depolarizing Channel Mismatch and Estimation Protocols for Quantum Turbo Codes
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DOI：
10.3390/e21121133
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发表时间：
2019-11-20
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
Garcia-Frías J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Etxezarreta Martinez J;Crespo PM;Garcia-Frías J
量子turbo码（QTC）在量子通信环境中表现出出色的纠错能力，其性能与相应的哈希边界相差不到1 dB。qtc的解码通常假设解码器对信道有充分的了解。然而，在实际系统中，这些信息必须进行估计，因此，真实的信道信息与估计的信道信息之间存在不匹配。在本文中，我们首先启发式地研究了qtc对这种不匹配的敏感性。然后，介绍了现有的去极化信道估计协议，并以离线方式应用，以提供离线估计技术如何影响qtc的纠错能力的界限。最后，我们提出了一种去极化概率的在线估计方法，与离线估计技术不同，该方法既不需要额外的量子比特，也不会增加延迟。该方法的应用结果与使用完美信道信息的qtc获得的性能相似，同时对信道可变性的要求比离线估计技术不那么严格。
Quantum turbo codes (QTC) have shown excellent error correction capabilities in the setting of quantum communication, achieving a performance less than 1 dB away from their corresponding hashing bounds. Decoding for QTCs typically assumes that perfect knowledge about the channel is available at the decoder. However, in realistic systems, such information must be estimated, and thus, there exists a mismatch between the true channel information and the estimated one. In this article, we first heuristically study the sensitivity of QTCs to such mismatch. Then, existing estimation protocols for the depolarizing channel are presented and applied in an off-line manner to provide bounds on how the use of off-line estimation techniques affects the error correction capabilities of QTCs. Finally, we present an on-line estimation method for the depolarizing probability, which, different from off-line estimation techniques, neither requires extra qubits, nor increases the latency. The application of the proposed method results in a performance similar to that obtained with QTCs using perfect channel information, while requiring less stringent conditions on the variability of the channel than off-line estimation techniques.
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影响因子：
6.8
作者：
Babar, Zunaira;Ng, Soon Xin;Hanzo, Lajos
通讯作者：
Hanzo, Lajos
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作者：
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通讯作者：
Babar, Zunaira
影响因子：
2.9
作者：
Collins, David;Stephens, Jaimie
通讯作者：
Stephens, Jaimie
DOI：
10.1109/4234.848410
发表时间：
2000-06-01
期刊：
IEEE COMMUNICATIONS LETTERS
影响因子：
--
作者：
Worm, A;Hoeher, P;Wehn, N
通讯作者：
Wehn, N
影响因子：
2.9
作者：
Fujiwara, A
通讯作者：
Fujiwara, A