양자 저밀도 패리티 검사 부호의 효율적인 복호화

Abstract

양자 정보 시스템에서 신뢰할 수 있는 정보 처리를 위해서는 큐비트의 오류를 판단하고 정정하는 양자 오류 정정 부호가 필수적이다. 양자 오류 정정 부호는 기존의 오류 정정 부호와 달리 축퇴 특성을 이용하여 부호의 성능을 향상될 수 있다. 그 중 축퇴 특성을 갖는 양자 저밀도 패리티 검사 부호가 주목받고 있다. 하지만 기존 복호기에 이용하는 정보 전달 기반의 복호 알고리즘은 축퇴 현상이 고려되지 않아 부호의 성능 저하 문제가 발생한다. 최근에는 축퇴 문제로 인한 성능 저하 문제를 해결하기 위해 추가적인 후처리 알고리즘을 이용한 복호 알고리즘이 제안되어왔다. 본 논문에서는 후처리 복호 알고리즘을 사용함으로써 발생하는 복잡도를 개선하기 위한 양자 저밀도 패리티 검사 부호의 효율적인 복호기를 제안한다. 우리는 후처리 알고리즘에 이용하는 각 변수 노드의 새로운 채널 모델을 제안하고, 변수 노드의 우선 순위를 결정한다. 또한, 시뮬레이션 결과를 통해 기존의 복호 알고리즘과 비교하여 동일 성능 대비 복잡도를 크게 낮추는데 효과적임을 보여준다.