量子符号化の定理の基礎付けに関する研究

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18540141
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 渡邉 昇 東京理科大学, 理工学部, 教授 (70191781)
• キーワード: 量子情報理論 / 量子符号化の定理 / 量子エントロピー / 量子チャネル / 量子通信理論 / 力学的エントロピー / 量子通信路容量 / 量子エンタングルメント

研究概要

(1)量子相互エントロピー型尺度に関する情報伝送効率の研究
通信過程において,チャネルは入力系の情報を出力系に伝達する働きをもち,相互エントロピーは,チャネルを通して入力系から出力系に正確に伝わった情報の量を表している.
本年度は,Ohya相互エントロピーと,Coherent informationやLindblad-Nielsenのエントロピーといった相互エントロピー型尺度との比較を光雑音チャネルで行い,Coherent informationやLindblad-Nielsenのエントロピーが抱える問題点を指摘し、Ohya相互エントロピーが減衰チャネルに対して最も相応しい尺度であることを示した.
(2)量子系の力学的エントロピーの数理的研究
古典系の力学的エントロピー(コロモゴロフ-シナイエントロピー)の量子系への拡張の試みが,Connes-Stormer, Emch, Connes-Narnhofer-Thirring(CNT), Alicki-Fannes(AF), Ohya(Complexity), Accardi-Ohya-Watanabe(AOW), Kossakowski-Ohya-Watanabe(KOW)等によってなされている.本研究では、KOW力学的エントロピーの定式化を基に,入力にスクイズド光状態を用い,光雑音チャネルと量子マルコフ過程によって構成された力学系に対して,一般化されたAOWエントロピーを計算し,入力状態の変化に対する,量子力学的エントロピーの振る舞いについて厳密に調べた.

研究成果

• [雑誌論文] On entropies of quantum dynamical systems (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇
  • 雑誌名: QP- PQ Quantum Probability and White Noise Analysis 26 ページ: 423-441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Some aspects of complexities for quantum processes (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇
  • 雑誌名: Open Systems and Information Dynamics 16 ページ: 293-304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Some Aspects of Entropies for Quantum Processes (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇
  • 雑誌名: American Institute of Physics 1101 ページ: 192-199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Note on efficiency of information transmission for quantum control communication process by using squeezed state (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Jitsukawa, N.Watanabe
  • 雑誌名: The Proceedings of the 32nd Symposium on Information Theory and its Applications 32 ページ: 454-457
• [雑誌論文] FTMゲートを用いた量子離散フーリエ変換の定式化について (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤弘基, 渡邉昇
  • 雑誌名: 信学技報 109 ページ: 1-6
• [雑誌論文] 光雑音チャネルを含む量子制御通信過程における情報伝送の効率について (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田量昭, 渡邉昇
  • 雑誌名: 信学技報 109 ページ: 7-12
• [雑誌論文] Some aspects of complexities for quantum processes (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇
  • 雑誌名: Proceedings of the International conference on mathematical physics 8 ページ: 323-330
  • 査読あり
• [学会発表] Entropy Type Complexities in Quantum Dynamical Processes (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Watanabe
  • 学会等名: Fourth International Conference in QBIC
  • 発表場所: Tokyo Unv.Of Science Noda, Japan
  • 年月日: 20100311-20100314
• [学会発表] A Fair Sampling Test for Ekert Protocol (2010)
  • 著者名/発表者名: G.Adenier, N.Watanabe
  • 学会等名: Fourth International Conference in QBIC
  • 発表場所: Tokyo Unv.Of Science Noda, Japan
  • 年月日: 20100311-20100314
• [学会発表] Efficiency of Information Transmission of Quantum Control Communication Process by using Squeezed States(Poster) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Jitsukawa, N.Watanabe
  • 学会等名: Fourth International Conference in QBIC
  • 発表場所: Tokyo Unv.Of Science Noda, Japan
  • 年月日: 20100311-20100314
• [学会発表] On Efficiency of Information Transmission of Quantum Communication Process including Superdense Coding for Input State Generated by Binary EPR States(Poster) (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Koyano, N.Watanabe
  • 学会等名: Fourth International Conference in QBIC
  • 発表場所: Tokyo Unv.Of Science Noda, Japan
  • 年月日: 20100311-20100314
• [学会発表] On Quantum Mutual Entropy Type Measures for Two Dimensional Quantum Channels(Poster) (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Fushimi, N.Watanabe
  • 学会等名: Fourth International Conference in QBIC
  • 発表場所: Tokyo Unv.Of Science Noda, Japan
  • 年月日: 20100311-20100314
• [学会発表] On Error Probability of FTM Gate Considering Third Term of Kerr Effect(Poster) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Manchu, H.Sato, N.Watanabe
  • 学会等名: Fourth International Conference in QBIC
  • 発表場所: Tokyo Unv.Of Science Noda, Japan
  • 年月日: 20100311-20100314
• [学会発表] On Efficiency of Information Transmission for Quantum Control Communication Process including Attenuation Channel and Noisy Optical Channel(Poster) (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Wakimoto, K.Yoneda, T.Jitsukawa N.Watanabe
  • 学会等名: Fourth International Conference in QBIC
  • 発表場所: Tokyo Unv.Of Science Noda, Japan
  • 年月日: 20100311-20100314
• [学会発表] Note on Entropy of Quantum Dynamical Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Watanabe
  • 学会等名: The 5th Conference on Quantum Theory : Reconsideration of Foundations
  • 発表場所: Vaxjo University, Vaxjo, Sweden
  • 年月日: 20090614-20090618