# Demo 2：Steane 量子译码

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**可视化**：单子图 —— 7-qubit CSS 码 + syndrome 校正

**对应教程**：[第 16 章 译码与量子密码分析 中相关小节](https://tutorial.chenzhaoyun.com/quantum-tutorial/ch16-cryptanalysis-coding/) · 依赖安装：`pip install "unified-quantum[visualization,simulation]"`

## 实现要点

核心：Steane [[7,1,3]] CSS 码把 1 个逻辑 qubit 编到 7 个物理 qubit 上，纠正任意
     单 qubit 错误。本 demo 演示 syndrome measurement + 经典后处理的完整链：
     (a) 制备 7-qubit 数据 + 3-qubit ancilla (10 个 qubit 总数)；
     (b) 对每个 case，注入一个已知错误（identity 或 X on qubit k ∈ {0,1,3,5}）；
     (c) 3 个 X-stabilizer parity check 把 syndrome 编码到 3 个 ancilla (直接
         CNOT 链到 ancilla，等价于测 Z⊗Z⊗Z⊗Z stabilizer — 这里在 uniqc 的
         dummy 后端通过 direct CNOT 链可稳定工作；X stabilizer 的 H+CNOT+H
         路径在 dummy 后端有 bug，所以走 dual Z-stabilizer 路径，等价地展示
         相同原理)；
     (d) 按 syndrome 查 SYN_TO_QUBIT 表，用 X 在对应 qubit 上做 correction；
     (e) 测数据 qubits 验证恢复 |0⟩^⊗7。每个 case 都达到 fidelity = 1.0。

## 完整源码

```{literalinclude} 02_quantum_decoding.py
:language: python
:linenos:
:caption: demos/ch16-cryptanalysis-coding/02_quantum_decoding.py
```

## 运行结果

![Demo 2：Steane 量子译码](02_quantum_decoding.png)

## 运行方式

```bash
# 仓库根目录执行；输出 PNG 到 demos/ch16-cryptanalysis-coding/02_quantum_decoding.png，关键统计到 stdout
.venv/bin/python3 demos/ch16-cryptanalysis-coding/02_quantum_decoding.py
```

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