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量子測定の量子情報理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 12F02019
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関名古屋大学

研究代表者

小澤 正直  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (40126313)

研究分担者 DALL'ARNO Michele  名古屋大学, 情報科学研究科, 外国人特別研究員
DALL'ARNO Michele  名古屋大学, 情報科学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード量子情報 / 量子通信 / 量子測定 / 量子暗号
研究実績の概要

The accessible information quantifies the amount of classical information that can be extracted from an ensemble of quantum states. Analogously, the informational power quantifies the amount of classical information that can be extracted by a quantum measurement.For both quantities, we provided upper and lower bounds that depend only on the dimension of the system, and we proved their tightness. In the case of symmetric informationally complete (SIC) ensembles and measurements, we provided stronger bounds and we proved their tightness for qubits and qutrits. From our upper bounds, we noticed, perhaps surprisingly, that the statistics generated by SIC ensembles or measurements in arbitrary dimension, though optimal for tomographic purposes, in fact never contains more than just one bit of information, the rest being constituted by completely random bits. On the other hand, from our lower bounds, we obtained an explicit strategy beating the so-called "pretty-good" one for the extraction of mutual information in the case of SIC ensembles and measurements.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Detection loophole attacks on semi-device-independent quantum and classical protocols2015

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno, Elsa Passaro, Rodrigo Gallego, Marcin Pawlowski, and Antonio Acin
    • 雑誌名

      Quantum Information and Computation

      巻: 15 ページ: 37-49

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] How much a Quantum Measurement is Informative?2014

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno, Giacomo Mauro D'Ariano, and Massimiliano Sacchi
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1633 ページ: 150-152

    • DOI

      10.1063/1.4903120

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum Reading of Unitary Optical Devices2014

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno, Alessandro Bisio, and Giacomo Mauro D'Ariano
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1633 ページ: 219-221

    • DOI

      10.1063/1.4903142

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tight Bounds on the Accessible Information and the Informational Power (selected for inclusion in the Journal of Physics A Highlights of 2014 collection)2014

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno, Francesco Buscemi, and Masanao Ozawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 47 号: 23 ページ: 235302-235302

    • DOI

      10.1088/1751-8113/47/23/235302

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Universal Optimal Quantum Correlator2014

    • 著者名/発表者名
      Francesco Buscemi, Michele Dall'Arno, Masanao Ozawa, and Vlatko Vedral
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Information

      巻: 12 号: 07n08 ページ: 1560002-1560002

    • DOI

      10.1142/s0219749915600023

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum reading for the practical man2014

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Information

      巻: 12 号: 07n08 ページ: 1560018-1560018

    • DOI

      10.1142/s0219749915600187

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] deal quantum reading of optical memories, proceeding of the Quantum 2012 workshop2013

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno, Alessandro Bisio, Giacomo Mauro D'Ariano
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Information

      巻: 10 号: 08 ページ: 1241010-1241010

    • DOI

      10.1142/s0219749912410109

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ideal quantum reading of optical memories, proceeding of the Laser Physics 2012 workshop2013

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno, Alessandro Bisio, and Giacomo Mauro D'Ariano
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 414 ページ: 12038-12049

    • DOI

      10.1088/1742-6596/414/1/012038

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness of device-independent dimension witnesses2012

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno, Elsa Passaro, Rodrigo Gallego, and Antonio Acin
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 86 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreva.86.042312

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Accessible information of quantum ensembles and informational power of quantum measurements2014

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Italian Quantum Information Science 2014
    • 発表場所
      Salerno, Italy
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Universal Optimal Quantum Correlator2014

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Italian Quantum Information Science 2014
    • 発表場所
      Salerno, Italy
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Universal Optimal Quantum Correlator2014

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Quantum 2014
    • 発表場所
      INRIM, Turin, Italy
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Quantum Reading for the Practical Man2014

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Quantum 2014
    • 発表場所
      INRIM, Turin, Italy
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Direct observation of two-point quantum correlation functions2013

    • 著者名/発表者名
      Francesco Buscemi, Michele Dail Arno, Masanao Ozawa, and Vlatko Vedral
    • 学会等名
      Centre for Quantum Technology
    • 発表場所
      National University of Singapore, Singapore
    • 年月日
      2013-12-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Reading for the Practical Man2013

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Noise Information & Complexity @ Quantum Scale (NIC@QS13)
    • 発表場所
      Ettore Majorana Centre, Erice, Italy.
    • 年月日
      2013-10-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Tight Bounds on the Accessible Information of Quantum Ensembles and the Informational Power of Quantum Measurements2013

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno, Francesco Buscemi, and Masanao Ozawa
    • 学会等名
      Quantum Information Theory Group
    • 発表場所
      Pavia University, Itarly
    • 年月日
      2013-10-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gaussian Quantum Reading beyond the Standard Quantum Limit2013

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Quantum Information Processing and Communication International Conference (QIPC13)
    • 発表場所
      Florence University, Italy
    • 年月日
      2013-07-01
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Gaussian Quantum Reading beyond the Standard Quantum Limit2013

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Quantum Information Theory 28 Workshop (QIT28)
    • 発表場所
      Hokkaido University, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2013-05-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Classical Information over Quantum Channels2013

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Quantum Information Theory Group
    • 発表場所
      Pavia University, Italy
    • 年月日
      2013-04-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Robustness of Device Independent Dimension Witnesses and Attacks on Semi-Device-Independent Quantum Protocols2013

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Quantum Information Processing 2013 workshop (QIP13)
    • 発表場所
      Tsinghua Vniversity, Beijing, China
    • 年月日
      2013-01-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Gaussian quantum reading beyond the standard quantum limit2012

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Quantum Information Theory group
    • 発表場所
      Pavia University, Italy(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ideal quantum reading of optical memories2012

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      Entangled Coherent State and Its Application to Quantum Information Science
    • 発表場所
      玉川大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dimension Witnesses and Semi-Device-Independent Quantum Protocols in the presence of Loss2012

    • 著者名/発表者名
      Michele Dall'Arno
    • 学会等名
      The 27th Quantum Information Technology Symposium (QIT27)
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2012-11-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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