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2007 Fiscal Year Annual Research Report

複雑な系の量子統計推測と量子相関の研究

Research Project

Project/Area Number 18079014
Research InstitutionNational Institute of Informatics

Principal Investigator

松本 啓史  National Institute of Informatics, 情報学プリンシプル研究系, 准教授 (60272390)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 正人  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (40342836)
根本 香絵  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 准教授 (80370104)
Keywords量子情報 / 統計的推測 / エンタングルメント / 多体系 / 複雑
Research Abstract

1. 局所量子操作と古典情報のやりとり(LOCC)での状態識別についての知見が得られた。まず、状態の識別においては、一方向通信での状態識別の最適な測定を求め、その精度とエンタングルメントとの関係を明らかにした。その上で、二方向通信でそれを著しく上回る精度の観測が構成できることを示した。
2. 2体の純粋状態(温度0の状態)の推定の漸近理論を考察した。誤差としては平均二乗誤差、またはsmall deviationを用いた。問題にしたのは、LOCCと量子通信もゆるした一般の測定との間の差である。エンタングルメントのある状態ではこの差は指数的に小さく、逆にエンタングルメントのない状態ではほとんどの場合、一次の項で差がでることがわかった。つまり、エンタングルメントとは完全にことなった非局所性の側面がとらえられたことになる。
3. Bel1の不等式が古典的な相関を特徴づけるような仕方で量子相関を特徴づけたものがTsirlsonの不等式である。われわれは、4体以上の場合の初めてのTstrlsonの不等式を見つけ、その達成可能性を確かめた。
4. エンタングルメントを長距離で共有するために、コヒーレント光と量子メモリが組み込み可能な人工原子を組み合わせる手法を提案し、それの細部をつきつめた。実際に実現できそうな物理的なパラメータにおいて、どの程度のレートで共有が可能かを計算し、既存の他の方法を比べ、優位性を確認した。

  • Research Products

    (19 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (12 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Quantum measurements for hidden subgroup problems with optimal sample complexity2008

    • Author(s)
      Masahito Hayashi, Akinori Kawachi, and Hitrotada Kobayashi
    • Journal Title

      Quantum Information and Computation 8

      Pages: 0345-0358

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-way classical communication remarlably improves local distinguisha bility2008

    • Author(s)
      Masaki Owari and Masahito Hayashi
    • Journal Title

      Physical Review A 77

      Pages: 012104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Universal distortion-free entanglemen concentration2007

    • Author(s)
      Keiji Matsumoto and Masahito Hayashi
    • Journal Title

      Physical Review A 75

      Pages: 062338

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Error exponent in asymmetric quantum hypothesis testing and its application to classical-quantum channel coding2007

    • Author(s)
      Masahito Hayashi
    • Journal Title

      Physical Review A 76

      Pages: 062301

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 量子情報処理-両氏で変わるコンピューターと暮らし-2008

    • Author(s)
      根本 香絵
    • Organizer
      日本数学会、日本物理学会合同市民向け講演会
    • Place of Presentation
      近畿大学本部キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-22
  • [Presentation] Entanglement and group symmetries: stabilizer, symmetric and anti-symmetric states2007

    • Author(s)
      Masahito Hayashi, Damian Markham, Mio Murao, Masaki Owari, and Shashank Vir-mani
    • Organizer
      公開シンポジウム「ナノ量子エレクトロニクスシンポジウム」、
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス
    • Year and Date
      20072024
  • [Presentation] Self-teleportation and its application on LOCC estimation and other tasks2007

    • Author(s)
      Keiji Matsumoto
    • Organizer
      The Eleventh Workshop on Qunautum Information Processing(QIP 2008)
    • Place of Presentation
      New Dehli
    • Year and Date
      2007-12-17
  • [Presentation] State discrimination of Entangled State by Local Operations2007

    • Author(s)
      Masahito Hayashi and Masaki Owari
    • Organizer
      Noise Information & Complexity @ Quantum Scale
    • Place of Presentation
      Erice, Siclly, Italy
    • Year and Date
      2007-11-04
  • [Presentation] Self-teleportation and its application on LOCC estimation and other tasks2007

    • Author(s)
      Keiji Matsumoto
    • Organizer
      NEC quantum computation workshop
    • Place of Presentation
      Princeton, NEC laboratory
    • Year and Date
      2007-09-21
  • [Presentation] Entanglement and group symmetries: stabilizer, symmetric and anti-symmetric states2007

    • Author(s)
      Masahito Hayashi, Damian Markham, Mio Murao, Masaki Owari, and Shashank Vir-mani
    • Organizer
      Asian Conference on Quantum Information Science 2007
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2007-09-03
  • [Presentation] Generalized Tsirlson inequalities, Commuting-Operator Provers, and Multi-Prover interactive Proof Systems2007

    • Author(s)
      Tsuyoshi Ito, Hirotada Kobayashi, Daniel Preda, Xiaoming Sun, Andrew C. -C. Yao
    • Organizer
      Asian Conference on Quantum Information Science 2007
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2007-09-03
  • [Presentation] Self-teleportation and its application on LOCC estimation and other tasks2007

    • Author(s)
      松本 啓史
    • Organizer
      第三回量子情報夏の研究会
    • Place of Presentation
      沖縄、ホテルサンライズ知念
    • Year and Date
      2007-08-27
  • [Presentation] Qubit Computation and Scalable Architecture2007

    • Author(s)
      根本 香絵
    • Organizer
      第三回量子情報夏の研究会
    • Place of Presentation
      沖縄、ホテルサンライズ知念
    • Year and Date
      2007-08-27
  • [Presentation] Self-teleportation and its application on LOCC estimation and other tasks2007

    • Author(s)
      Keiji Matsumoto
    • Organizer
      Third Asia Pacific Conference on Quantum Infor mation Science
    • Place of Presentation
      Singapore,
    • Year and Date
      2007-08-02
  • [Presentation] 双方向通信による、エンタングル状態の局所的識別可能性の著しい改善について2007

    • Author(s)
      尾張正樹、林正人
    • Organizer
      第十六回量子情報技術研究会
    • Place of Presentation
      NTT厚木研究開発センタ講堂
    • Year and Date
      2007-05-17
  • [Presentation] 「自己テレポーテーション」とそのLOCC推定への応用2007

    • Author(s)
      松本 啓史
    • Organizer
      第十六回量子情報技術研究会
    • Place of Presentation
      NTT厚木研究開発センタ講堂
    • Year and Date
      2007-05-17
  • [Remarks] 松本啓史

    • URL

      http://research.nii.ac.jp/~keiji/official/content_j.html

  • [Remarks] 根本香絵

    • URL

      http://www.nii.ac.jp//staff/Nemoto_Kae-j.shtml

  • [Remarks] 林正人

    • URL

      http://www.math.is.tohoku.ac.jp/~hayashi/

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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