10.31 仿射完备码的噪声行为:零损失定理、权重 4 全简并与距离-噪声标度闭式
guobin ouyang
Abstract
(1) 本文回答 10.30 开放问题 3:仿射完备码(RM CSS 码族)的相干噪声行为。核心定理——**零损失定理**:距离 $d$ 的码注入 $k \le \lfloor(d-1)/2\rfloor$ 比特相干旋转,最优纠错后损失恒为 0(注入项权重 $\le k$ 的 syndrome 完全唯一,最小权重解码完美恢复)。(2) 新结构事实——**权重 4 全简并**:$d=8$ 码中每个权重 4 错误都包含于某个 3-平坦(仿射包 $\le 3$ 维),其补集伙伴同 syndrome——635,376 个权重 4 错误无一唯一,解码选错率 50.7%。(3) 闭式——**距离-噪声标度律**:完备码家族(PG/AG)相干独立噪声的最优纠错损失 $\mathrm{loss} \sim \theta_{\max}^{\,2\lceil d/2\rceil}$:$d=3 \to \theta^4$(10.29 复现,斜率 3.99 精确吻合),$d=8 \to \theta^8$(斜率 7.96)。(4) 程序验证:$[[64,20,8]]$ 注入 3/4/5 比特的失败分支统计与理论精确吻合;2048 比特($m=11$)三码扩展验证全绿 16.6 秒。 ---