实验室的新工作已在 arXiv 上线,目前为预印本(arXiv:2610.03214,2026 年 10 月 2 日提交)。

Quantum code parameters, checkable by a certificate of provable size

一个量子纠错码由三个数描述:物理量子比特数、逻辑量子比特数,以及它探测不到的最小错误,按量子比特计。前两个数属于线性代数;第三个是距离,它是在指数大的集合上取的最优值,读自一个不附带证书的求解器。码参数能否在码与码之间统一地复核,且复核所凭证书的规模有可证的界,此前是开放问题。

这项工作把工作单位从码移到证书:一个短对象,或为列表、或为配对、或为符号实例,其正确性由 Lean 证明助手的内核用计算判定。证书的大小本身是一条定理:枚举形式的证书列出权重低于距离 d 的全部向量,数量为 C(n, j) 对 j < d 的求和,在固定 d 下是码长 n 的多项式;论文同时证明,不存在同时在 n 与 d 上一致更小的界。对乘积族,证书可以更小——界只需符号地证明一次。判定一个向量落在校验矩阵的行空间之外(行空间即矩阵各行相加所能得到的一切向量),化为一次矩阵-向量乘与一次内积:在 18 个量子比特的环面码(闭合成环面的表面码)上,这一步的整文件检查从 42 秒降到 9 秒。论文覆盖十一个码族、三十九组参数集,最大到 1872 个量子比特。

除 Lean 逻辑的三条标准公理之外,论文不信任任何东西;它同时写明两条边界:生成器目前写到 20 个量子比特为止,144 比特码的下界是导入的、未在本文中证明。距离由此从被相信的对象,变成可复核的对象。

这项工作与实验室 10 月 1 日开源的 QECCertificates 库同属一条工作线:复核所凭的证书检查器,正是库里形式化的那一个。

论文:arXiv:2610.03214