実装容易性を考慮した量子情報処理

• 研究課題/領域番号: 21700016
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 中西 正樹 山形大学, 地域教育文化学部, 准教授 (40324967)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 量子計算 / 量子計算モデル / 量子オートマトン / 量子計算量理論 / 量子ウォーク / 量子質問計算量 / 量子分散計算 / 量子通信計算量 / 量子回路 / 量子アルゴリズム / 量子暗号

研究概要

量子計算機は次世代の計算機として注目を集めているが,その実装に際しては様々な制約が課せられる.したがって,そのような制約の元でも量子計算機が従来の計算機に比べて優れていることを示すことが重要である.本研究では,さまざまな制約に対応する量子計算機のモデルを提案し,そのモデルの元で量子計算機の優位性を示した.さらには特定の状況下では量子計算機が従来の計算機よりも能力が劣ることも示し,量子計算機が苦手とする状況を解明した.

研究成果

• [雑誌論文] Tensor Rank and Strong Quantum Nondeterminism in Multiparty Communication (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Villagra, M. Nakanishi, S. Yamashita, and Y. Nakashima
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E96.D 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1587/transinf.E96.D.1
  • NAID: 10031167374
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum walks on the line with phase parameters (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Villagra, M. Nakanishi, S. Yamashita, and Y. Nakashima
  • 雑誌名: IEICE Trans. Inf. &Syst 巻: vol.E95-D, no.3 ページ: 722-730
  • NAID: 10030611496
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Walks on the Line with Phase Parameters (2012)
  • 著者名/発表者名: Marcos Villagra
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E95-D 号: 3 ページ: 722-730
  • DOI: 10.1587/transinf.E95.D.722
  • NAID: 10030611496
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum walks on the line with phase parameters (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Villagra, M.Nakanishi, S.Yamashita, Y.Nakashima
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: vol.E95-D,no.3 ページ: 722-730
  • NAID: 10030611496
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Efficient Conversion of Quantum Circuits to a Linear Nearest Neighbor Architecture (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirata, M. Nakanishi, S. Yamashita, and Y. Nakashima
  • 雑誌名: Quantum Information &Computation 巻: vol.11, no.1& 2 ページ: 142-166
  • URL: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=2011393
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Efficient Conversion of Quantum Circuits to a Linear Nearest Neighbor Architecture (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Hirata, M.Nakanishi, S.Yamashita, Y.Nakashima
  • 雑誌名: Quantum Information & Computation 巻: vol.11, no.1&2 ページ: 142-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Symbolic discord computation for efficient analysis of message sequence charts (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kakiuchi, T.Nakagawa, K.Hamaguchi, T.Tanimoto, M.Nakanishi
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on System LSI Design Methodology 巻: vol.4 ページ: 210-221
  • NAID: 130002073518
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子計算の並列シミュレーションにおける通信量削減手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴田章博,中田尚,中西正樹,山下茂,中島康彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 D 巻: vol.J93-D, no.3 ページ: 253-264
  • NAID: 110006944030
  • URL: http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=j93-d_3_253&category=D&year=2010&lang=J&abst=
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Weakness of One-Way Quantum Pushdown Automata (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakanishi
  • 雑誌名: Proc. of the 4th International Conference on Quantum, Nano and Micro Technologies(ICQNM2010) ページ: 83-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子計算の並列シミュレーションにおける通信量削減手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴田章博, ほか
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D vol.J93-D, no.3 ページ: 253-264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Quantum Circuits for d-Level Systems by using Cosine-Sine Decomposition (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakajima, ほか
  • 雑誌名: Quantum Information & Computation vol.9, no.5&6 ページ: 423-443
  • 査読あり
• [学会発表] Tensor rank and strong quantum nondeterminism in multiparty communication (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Villagra
  • 学会等名: The 9th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC2012)
  • 発表場所: 北京・ Institute of Software Chinese Academy of Science(中国)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Tensor rank and strong quantum nondeterminism in multiparty communication (2012)
  • 著者名/発表者名: Marcos Villagra
  • 学会等名: The 9th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC2012)
  • 発表場所: 北京（中国）
• [学会発表] Quantum query complexity of hamming distance estimation (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Villagra
  • 学会等名: The 11th Asian Quantum Information Science Conference2011(AQIS2011)
  • 発表場所: 釜山・ Korea Institute for AdvancedTechnology(韓国)
  • 年月日: 2011-08-27
• [学会発表] Quantum query complexity of hamming distance estimation (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Villagra, M.Nakanishi, S.Yamashita, Y.Nakashima
  • 学会等名: Asian Quantum Information Science Conference 2011 (AQIS2011)
  • 発表場所: 釜山,韓国
  • 年月日: 2011-08-24
• [学会発表] On the weakness of one-way quantum pushdown automata under empty-stack acceptance (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakanishi
  • 学会等名: 14th Workshop on Quantum InformationProcessing
  • 発表場所: セントーサ・The Capella(シンガポール)
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] On the weakness of one-way quantum pushdown automata under empty-stack acceptance (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Nakanishi
  • 学会等名: 14th Workshop on Quantum Information Processing
  • 発表場所: セントーサ,シンガポール
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] Quantum query complexity of hamming distance estimation (2011)
  • 著者名/発表者名: Marcos Villagra
  • 学会等名: The 11th Asian Quantum Information Science Conference 2011(AQIS2011)
  • 発表場所: 釜山（韓国）
• [学会発表] Asymptotics of Quantum Walks on the Line with Phase Parameters (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Villagra
  • 学会等名: Asian Conference on Quantum Information Science 2010(AQIS2010)
  • 発表場所: 東京都・東京大学
  • 年月日: 2010-08-29
• [学会発表] A SAT Solver Based on Quantum and Classical Random Walk (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Yokomine
  • 学会等名: Asian Conference on Quantum Information Science 2010 (AQIS2010)
  • 発表場所: 東京都・東京大学
  • 年月日: 2010-08-29
• [学会発表] A SAT Solver Based on Quantum and Classical Random Walk (2010)
  • 著者名/発表者名: D.Yokomine, M.Nakanishi, S.Yamashita, Y.Nakashima
  • 学会等名: Asian Conference on Quantum Information Science 2010 (AQIS2010)
  • 発表場所: 東京大学,東京
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] Asymptotics of Quantum Walks on the Line with Phase Parameters (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Villagra, M.Nakanishi, S.Yamashita, Y.Nakashima
  • 学会等名: Asian Conference on Quantum Information Science 2010 (AQIS2010)
  • 発表場所: 東京大学,東京
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] On the Weakness of One-Way Quantum Pushdown Automata (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nakanishi
  • 学会等名: The Fourth International Conference on Quantum, Nano and Micro Technologies(ICQNM2010)
  • 発表場所: セントマーチン・Sonesta Maho Beach Resort& Casino(オランダ領アンティル)
  • 年月日: 2010-02-11
• [学会発表] Discrete Quantum Walks on the Line with Phase Parameters (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Villagra, ほか
  • 学会等名: International Conference on Quantum Information and Technology
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Quantum Communication Protocols with Public Coins (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tani, ほか
  • 学会等名: 情報処理学会アルゴリズム研究会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] An efficient middle-level framework for quantum circuit simulation on multiple simulator platforms (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Vikman, ほか
  • 学会等名: 2009年並列/分散/協調処理に関する『仙台』サマー・ワークショップ(SWoPP仙台2009)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-08-04