可逆論理回路合成のための新しい論理式のクラスとその最小化アルゴリズム

• 研究課題/領域番号: 24500053
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 平山 貴司 岩手大学, 工学部, 講師 (30316509)
• 研究協力者: 村山 達郎 ; ALI Md Belayet ; 菅原 隼人 ; 松尾 亘
• 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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 可逆論理回路 / AND-EXOR論理式

研究成果の概要

量子コンピュータの実現には、なるべく量子論理ゲート数が少ない可逆論理回路を論理合成することが望ましい。本研究の特色は、可逆論理回路の最小化を行うために、AND-EXOR論理式の新しいクラスAESPを提案したことである。これにより、可逆論理回路のゲート数最小化問題は、AESPの積項数最小化に帰着できるようになった。加えて、AESPの最小化アルゴリズムや可逆論理回路のゲート数の下界を提案した。本研究の成果は、量子回路の実現と、将来の量子コンピュータの実現のための基礎として貢献する。

研究成果

• [雑誌論文] A Lower Bound on the Gate Count of Toffoli-Based Reversible Logic Circuits (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Hirayama and H. Sugawara and K. Yamanaka and Y. Nishitani
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E97.D 号: 9 ページ: 2253-2261
  • DOI: 10.1587/transinf.2013LOP0013
  • NAID: 130004685465
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 可逆論理回路合成のためのAND-EXOR論理式の簡単化アルゴリズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 松尾亘, 山中克久, 平山貴司, 西谷泰昭
  • 学会等名: 平成26年度第2回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
  • 年月日: 2014-12-21
• [学会発表] 最適あみだくじの符号化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田隆宏, 西谷泰昭, 平山貴司, 山中克久
  • 学会等名: 平成26年度第2回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
  • 年月日: 2014-12-21
• [学会発表] 可逆論理回路におけるToffoliゲート数の下界の改良 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅原隼人, 平山貴司, 山中克久, 西谷泰昭
  • 学会等名: 平成26年度第2回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
  • 年月日: 2014-12-21
• [学会発表] 底辺付き内部極大平面グラフの列挙 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小出淳市, 山中克久, 平山貴司, 西谷泰昭, 今野晃市
  • 学会等名: 平成26年度第2回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
  • 年月日: 2014-12-21
• [学会発表] Swapping Labeled Tokens on Complete Split Graphs (2014)
  • 著者名/発表者名: 安井岳, 阿部滉太, 山中克久, 平山貴司
  • 学会等名: 平成26年度第2回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
  • 年月日: 2014-12-21
• [学会発表] 可逆論理回路におけるToffoliゲート数の下界の改良に関する一考察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅原隼人, 平山貴司, 山中克久, 西谷泰昭
  • 学会等名: 第37回多値論理フォーラム
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス（大阪府）
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-14
• [学会発表] 可逆論理回路におけるToffoliゲート数の下界とその評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平山貴司, 西谷泰昭
  • 学会等名: 多値論理とその応用研究会技術報告
  • 発表場所: 鹿児島県文化センター（鹿児島県）
• [学会発表] A lower bound on the gate count of Toffoli-based reversible logic circuits (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hirayama, T. Murayama, K. Yamanaka, and Y. Nishitani
  • 学会等名: Reed-Muller Workshop
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県）
• [学会発表] スライシングフロアプランのコンパクトな符号 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大森隆文, 山中克久, 平山貴司, 西谷泰昭
  • 学会等名: 平成25年度第4回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
• [学会発表] A Lower Bound on the Gate Count of Toffoli-Based Reversible Logic Circuits (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hirayama, Tatsuro Murayama, Katsuhisa Yamanaka, and Yasuaki Nishitani
  • 学会等名: Reed-Muller Workshop
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県）
• [学会発表] セルオートマトンを使った誤り訂正符号の符号語長の削減
  • 著者名/発表者名: 高松義晴, 平山貴司, 山中克久, 西谷泰昭
  • 学会等名: 平成25年度第4回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
• [学会発表] Report on reversible logic synthesis and optimization techniques
  • 著者名/発表者名: M. B. Ali and T. Hirayama
  • 学会等名: 平成25年度第4回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
• [学会発表] Kademliaにおけるレプリケーション周期の乱数化による重複操作の削減
  • 著者名/発表者名: 赤沼洋介, 西谷泰昭, 平山貴司, 山中克久
  • 学会等名: 平成25年度第4回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
• [学会発表] 階層型DHTにおけるchurn環境下でのデータ到達性
  • 著者名/発表者名: 熊倉佑介, 西谷泰昭, 平山貴司, 山中克久
  • 学会等名: 平成25年度第4回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
• [学会発表] 十進乗算順序回路のテスト法
  • 著者名/発表者名: 高橋亮太, 平山貴司, 山中克久, 西谷泰昭
  • 学会等名: 平成24年度第3回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
• [学会発表] 可逆論理回路におけるToffoliゲート数の下界とその評価
  • 著者名/発表者名: 村山達郎, 平山貴司, 山中克久, 西谷泰昭
  • 学会等名: 平成24年度第3回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）
• [学会発表] アントコロニー彩色アルゴリズムの収束性
  • 著者名/発表者名: 太田大輔, 西谷泰昭, 平山貴司, 山中克久
  • 学会等名: 平成24年度第3回情報処理学会東北支部研究会
  • 発表場所: 岩手大学工学部（岩手県）