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2005 Fiscal Year Annual Research Report

量子系の情報幾何学とその応用

Research Project

Project/Area Number 15500004
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

長岡 浩司  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (80192235)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 韓 太舜  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 教授 (80097287)
藤原 彰夫  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30251359)
Keywords情報幾何 / 量子情報幾何 / 量子情報理論 / 量子推定 / ボルツマンマシン
Research Abstract

1.RLD(右対数微分)に基づいた量子状態空間上のリーマン計量(RLD計量)は、無数に存在する単調計量の中で最大であることが知られており、推定理論的にも重要な意義を持つ。この計量は純粋状態空間上では∞に発散してしまうが、計量行列の逆行列は有限にとどまり、推定論的な意義も保たれる。我々は、このような事情が、複素化された余接空間上の幾何学を通して自然に理解できることを示した(Proc.COE-Kakenhi workshop on Quantum Information Theory and Quantum Statistical Inference)。
2.指数型分布族とその上の双対平坦構造は、古典情報幾何において理論の要に位置する重要な概念である。我々は、無数に考えられる指数型分布族の量子対応物のうち、推定論的に重要な意義を持つSLD(対称対数微分)にもとづいた量子指数型分布族に注目し、特に純粋状態から成る量子指数型分布族上の双対平坦構造が、複素射影空間(=純粋状態空間)上のFubini-Study計量(=SLD計量)の成すケーラー構造と密接に関係することを示した(Proc.2nd International Symposium on Information Geometry and Its Applications)。
3.ボルツマンマシンは確率的ニューラルネットワークの一種であり、その平衡分布の成す集合は指数型分布族を成すことが知られている。我々は、量子相対エントロピーおよびBKM計量から導かれる量子情報幾何構造の観点からボルツマンマシンの量子対応物を考え、古典的な場合との類似と相違について考察した(Proc.EQIS 2005)。
4.その他の関連研究として、古典マルコフ過程の情報幾何学的構造、量子通信路の推定理論とその幾何構造、ユニバーサルデータ圧縮の一般理論などについて研究および発表を行った。

  • Research Products

    (9 results)

All 2006 2005

All Journal Article (8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A Quantum/Complex Extension of Information Geometry2006

    • Author(s)
      H.Nagaoka
    • Journal Title

      Proc.2nd International Symposium on Information Geometry and Its Applications (in press)

  • [Journal Article] Entanglement-assisted estimation of quantum channels2006

    • Author(s)
      A.Fujiwara
    • Journal Title

      Proc.8th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology (in press)

  • [Journal Article] Information geometry of quantum channel estimation2006

    • Author(s)
      A.Fujiwara
    • Journal Title

      Proc.2nd International Symposium on Information Geometry and Its Applications (in press)

  • [Journal Article] Differential Geometrical Aspects of Quantum Estimation Theory2005

    • Author(s)
      H.Nagaoka
    • Journal Title

      Proc.COE-KaKenhi workshop on Quantum Information Theory and Quantum Statistical Inference

      Pages: 9-11

  • [Journal Article] A Quantum Extension of Boltzmann Machine : An Information Geometrical Approach2005

    • Author(s)
      N.Yapage, H.Nagaoke
    • Journal Title

      Proc.Erato conference on Quantum Information Science (EQIS) 2005

      Pages: 204-205

  • [Journal Article] The Exponential Family of Markov Chains and Its Information Geometry2005

    • Author(s)
      H.Nagaoka
    • Journal Title

      第28回情報理論とその応用シンポジウム予稿集

      Pages: 601-604

  • [Journal Article] An extension of Asymptotically Sufficient Statistic Method for Pointwise Strong Universality2005

    • Author(s)
      M.Arimura, H.Nagaoka
    • Journal Title

      Proc.2005 IEEE International Symposium on Information Theory

      Pages: 505-509

  • [Journal Article] 漸近十分統計量を用いたFV情報源符号の冗長度解析2005

    • Author(s)
      有村光晴, 長岡浩司
    • Journal Title

      第3回シャノン理論ワークショップ(STW2005)予稿集

      Pages: 41-48

  • [Book] Asymptotic Theory of Quantum Statistical Inference2005

    • Author(s)
      M.Hayashi(ed), 分担執筆:H.Nagaoka, A.Fujiwara他
    • Total Pages
      542
    • Publisher
      World Scientific

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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