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量子情報時代の新暗号基礎:量子状態識別問題の暗号論的性質解明とその応用

Research Project

Project/Area Number 17700007
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Fundamental theory of informatics
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

河内 亮周  Tokyo Institute of Technology, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (00397035)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords量子コンピュータ / 暗号・認証等 / 計算量理論 / 量子状態識別問題 / 量子公開鍵暗号系 / 平均時・最悪時計算量の等価性 / グラフ自己同型性判定問題
Research Abstract

今年度では量子状態識別問題に関す基礎的研究から応用プロトコルまでの研究を行くった。特に基礎研究では隠れ部分群問題と呼ばれる量子アルゴリズム分野において非常に重要な問題を量子状態式別問題に帰着し,その計算量を量子情報理論的手法により特徴付けることに成功した.この成果により,本プロジェクトで以前提案していた量子状態を利用した公開鍵暗号プロトコルの情報理論的観点からの安全性証明を与えることができた.
また新しい量子状態を利用した公開鍵暗号系も構成でき,ある条件下での最適性を証明することができた.このプロトコルもあるモデルの下で情報理論的な安全性を保証することができる.
別の応用プロトコルでは量子アルゴリズムに対しても現在のところ耐性を持っている整数格子問題と呼ばれる計算困難問題に基づいた公開鍵暗号系の改良に成功した.この問題は直接的には量子状態識別問題を利用はしていないが,その古典版である確率分布識別問題を利用しており,量子状態識別問題の研究で得られた知見を応用することができた.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Quantum Measurements for Hidden Subgroup Problems with Optimal Sample Complexity2008

    • Author(s)
      Masato Hayashi, Akinori Kawachi, Hirotada Kobayashi
    • Journal Title

      Quantum Information and Computation Journal

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    • Journal Title

      Lecture Note on Computer Science 4450

      Pages: 315-329

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      Akinori Kawachi, Takeshi Koshiba
    • Journal Title

      Journal of Universal Computer Science Vol.12, No.6

      Pages: 691-709

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      Akinori Kawachi, Takeshi Koshiba
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      Topics in Applied Physics 102

      Pages: 167-184

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    • Author(s)
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    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science 4052

      Pages: 216-227

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      Akinori Kawachi, Takeshi Koshiba, Harumichi Nishimura, Tomoyuki Yamakami
    • Journal Title

      Advances in Cryptography - Eurocrypt 2005 LNCS 3494

      Pages: 268-284

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      Theoretical Computer Science 345・22

      Pages: 370-385

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      石川
    • Year and Date
      2007-07-19
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      北海道
    • Year and Date
      2007-06-29
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  • [Presentation] Multi-Bit Cryptosystems Based on Lattice Problems2007

    • Author(s)
      Akinori Kawachi, Keisuke Tanaka, Keita Xagawa
    • Organizer
      The International Conference on Theory and Practice of Public-Key Cryptography
    • Place of Presentation
      中国
    • Year and Date
      2007-04-18
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      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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