Arikan 的極化碼達到 Shannon 極限，並成為 5G 控制通道編碼

Claude Shannon 在 1948 年提出的極限，說明了資料在雜訊通道上能以多快的速度傳輸且錯誤率接近零，但五十年來，一直沒有哪個編碼家族能被證明在實用複雜度下達到這個極限。渦輪碼（1993 年）與 LDPC 碼（1963 年，1990 年代被重新發現）透過迭代解碼在實務上接近了這個極限，但兩者都沒有附帶顯式構造的容量證明。

Erdal Arikan（比爾肯特大學）在一篇 2008 年首次發布、2009 年發表於《IEEE 資訊理論學報》的論文中證明，一個簡單的遞迴變換會使通道極化：在 N 個獨立的雜訊通道副本中，接近完美通道的比例會趨近通道容量 I(W)，其餘則變得幾乎無用。只透過好的通道傳送資料，該編碼即可被證明以 O(N log N) 的編碼與解碼複雜度趨近 Shannon 極限。

華為在 2010 年看到其潛力，並花費數年將這個理論構造轉化為生產級的編碼與解碼。2016 年 11 月，3GPP 標準組織選定極化碼作為 5G 新無線電 eMBB 介面控制通道的通道編碼，而於 2017-2018 年完成的 Release 15 則將其納入首個全球 5G 標準。

使通道極化；只在可靠的位元上傳送

極化碼是第一個具備顯式構造與容量證明的編碼家族，而不只是運作良好的迭代啟發式方法。

其連續消除解碼器簡單到足以讓理論被工程化為矽晶片，不像那些假設了不可能複雜度的容量證明。

華為在任何標準存在之前，就對一項 2009 年的學術成果投入多年，因此當 5G 到來時，它掌握了工程技術與大部分專利地位。

3GPP 的結果顯示，當單一贊助者將一項艱深的理論成果從論文一路帶到提案，它就能成為全球標準。

一項理論成果若能指明如何打造該事物——而不只是證明它存在——就是標準組織能夠放入產品的類型。

Arikan 於 2018 年獲得 Claude E. Shannon 獎，並於 2018 年獲華為創辦人任正非頒發獎章；華為為 5G 推進表揚了自家超過 100 名工程師。極化碼如今作為控制通道編碼，存在於每一支 5G 新無線電手機與基地台中，與用於使用者資料的 LDPC 碼並列，並且仍是一個活躍的研究領域。該論文是資訊理論中被引用最多的論文之一，擁有數千次引用，包括與 5G 相關的專利家族。