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スケーラブル量子情報処理のための新奇制御法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25887034
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関京都大学

研究代表者

藤井 啓祐  京都大学, 白眉センター, 特定助教 (40708640)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード量子情報 / 量子計算 / 量子誤り訂正 / トポロジカル符号 / 量子情報処理 / 古典シミュレーション / 量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ / トポロジカル量子符号 / 誤り耐性量子計算
研究成果の概要

本研究では,大規模な量子情報処理を実現するための多体量子系における新奇な制御法の理論的提案を行い,実験的実現性の検討を行った.個々の物理系の特性に基づいて,分散型とバルク型に分類し,それぞれの物理系にあった制御法の構築を行った.特に,大域的制御と散逸過程による量子誤り訂正を用いることによって超寿命の量子コヒーレンスが実現できることが明らかになった.核・電子スピン系を用いた実装提案も行った.

報告書

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

    (37件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 9件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Quantum algorithm for an additive approximation of Ising partition functions2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Matsuo, Keisuke Fujii, and Nobuyuki Imoto
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 90 号: 2 ページ: 0223041-16

    • DOI

      10.1103/physreva.90.022304

    • 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] Measurement-Free Topological Protection Using Dissipative Feedback2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii, M. Negoro, N. Imoto, and M. Kitagawa
    • 雑誌名

      Physical Review X

      巻: 4 号: 4 ページ: 0410391-11

    • DOI

      10.1103/physrevx.4.041039

    • NAID

      120006955558

    • 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] Fault-tolerant quantum computation and communication on a distributed 2D array of small local systems2014

    • 著者名/発表者名
      K Fujii, T. Yamamoto, M. Koashi, and N. Imoto
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1633 ページ: 153-155

    • DOI

      10.1063/1.4903121

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thresholds of surface codes on the general lattice structures suffering biased error and loss2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tokunaga and K. Fujii
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1633 ページ: 198-200

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hardness of Classically Simulating the One-Clean-Qubit Model2014

    • 著者名/発表者名
      T. Morimae, F. Keisuke, and J. F. Fitzsimons
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 112 号: 13 ページ: 1305021-5

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.130502

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blind quantum computation protocol in which Alice only makes measurements"2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Morimae,Keisuke Fujii
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 87 号: 5 ページ: 0503011-5

    • DOI

      10.1103/physreva.87.050301

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secure Entanglement Distillation for Double-Server Blind Quantum Computation"2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Morimae,Keisuke Fujii
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 111 号: 2 ページ: 0205021-5

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.020502

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Information and Statistical Mechanics: An Introduction to Frontier2013

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: 19 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.4036/iis.2013.1

    • NAID

      110009795556

    • ISSN
      1340-9050, 1347-6157
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 量子情報・計算の基礎2015

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐
    • 学会等名
      春の学校:Particles, Strings and Quantum Information
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス 知の館、仙台市
    • 年月日
      2015-04-20 – 2015-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Instantaneous quantum polynomial time modelとイジング分配関数2015

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐
    • 学会等名
      非ユニバーサル量子計算に関する研究会
    • 発表場所
      キャンパス・イノベーションセンター東京 5F 502号室、東京都
    • 年月日
      2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Belief propagation in quantum information science: a brief review and possible applications2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujii
    • 学会等名
      Statistical Physics of Disordered Systems and Its Applications (SPDSA2015
    • 発表場所
      Yoshida Izumidono, Kyoto University, Kyoto
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurement-based quantum computation using thermal states of many-body Hamiltonian2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujii
    • 学会等名
      Australia-Japan Workshop on Mutiuser Quantum Networks 2014
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DQC1モデルの古典シミレート不可能性2014

    • 著者名/発表者名
      森前智行,藤井啓祐,Joe Fitzsimons
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス、春日井市
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 量子計算の基礎2014

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐
    • 学会等名
      基研研究会 若手のための量子情報基礎セミナー
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所 湯川記念館パナソニック国際交流ホール、京都市
    • 年月日
      2014-08-08 – 2014-08-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子は何を計算できるのか?2014

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐
    • 学会等名
      第46回GRL浜松セミナー ~若手研究者のための光・電子・情報科学に関する情報交換~
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス、浜松市
    • 年月日
      2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Computational quantum-classical boundary of commuting quantum circuits2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii and S. Tamate
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Quantum Science
    • 発表場所
      Easton, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2サーバーブラインド量子計算における安全なエンタングルメント蒸留2014

    • 著者名/発表者名
      森前智行,藤井啓祐
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 可換量子回路とイジング分配関数の計算複雑性2014

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐,森前智行
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 分散型量子計算における量子メモリの役割2014

    • 著者名/発表者名
      田中咲,松崎雄一郎,藤井啓祐,Xiaobo Zhu,Rober Amsuss,角柳孝輔,下岡孝明,水落憲和,根本香絵,William J. Munro,仙場浩一,齊藤志郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導磁束量子ビット間のキャパシティブ結合を用いたイジング型相互作用の実現2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴彦,松崎雄一郎,角柳孝輔,藤井啓祐,仙場浩一,齊藤志郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 量子計算基礎2014

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐
    • 学会等名
      量子情報関東関西合同スチューデントチャプタ 量子情報チュートリアルワークショップ
    • 発表場所
      京都大学 吉田キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Quantum Commuting Circuits and Complexity of Ising Partition Functions2014

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐,森前智行
    • 学会等名
      コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      明治大学駿河台キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] On the hardness of the classical simulation of the DQC1 model2014

    • 著者名/発表者名
      森前智行,藤井啓祐,J. F. Fitzsimons
    • 学会等名
      コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      明治大学駿河台キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Measurement-free topological protection using dissipative feedback2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujii, Makoto Negoro, Nobuyuki Imoto and Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      XVII Conference on Quantum Information Processing
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導量子回路とスピンアンサンブルを用いた分散型量子計算機2014

    • 著者名/発表者名
      松崎雄一郎,藤井啓祐,田中咲,Xiaobo Zhu,Robert Amsuss,角柳孝輔,下岡孝明,水落憲和,根本香絵,William J. Munro,仙場浩一,齊藤志郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ダイナミクスにおける量子と古典の境界2013

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐
    • 学会等名
      第6回 基礎物理セミナー合宿
    • 発表場所
      箱根太陽山荘
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子計算と基礎物理2013

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐
    • 学会等名
      基研研究会 量子情報物理学 ~量子情報と量子物理の本質的融合から新たな地平を開く~
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurement-free topological protection using dissipative feedback2013

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii
    • 学会等名
      Quantum Science Symposium ASIA-2013 Meeting
    • 発表場所
      Sanjo Conference Hall, University of Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トポロジカルブラインド量子計算2013

    • 著者名/発表者名
      森前智行,藤井啓祐
    • 学会等名
      第29回 量子情報技術研究会
    • 発表場所
      早稲田大学 理工学術院 西早稲田キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非測定型トポロジカル量子誤り訂正:理論2013

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐,根来誠,北川勝浩,井元信之
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非測定型トポロジカル量子誤り訂正:実装2013

    • 著者名/発表者名
      根来誠,藤井啓祐,井元信之,北川勝浩
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 固体素子量子ビットにおける量子フィードバックを用いた相互作用制御法2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴彦,松崎雄一郎,藤井啓祐,角柳孝輔,仙場浩一,齋藤志郎
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 一次元誤り耐性セルオートマトンとスピングラス模型2013

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] トポロジカルブラインド量子計算2013

    • 著者名/発表者名
      森前智行,藤井啓祐
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 相関のある相互作用を持つ3次元スピングラス模型の相図2013

    • 著者名/発表者名
      藤井啓祐,中田芳史,大関真之,村尾美緒
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Quantum Computation with Topological Codes ― from qubit to topological fault-tolerance ―2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujii
    • 総ページ数
      155
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Kinki University Series on Quantum Computing: Volume 9 Physics, Mathematics, and All that Quantum Jazz2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii (Edited by Shu Tanaka et al.)
    • 出版者
      World Scientific Publishing
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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