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2011 年度 研究成果報告書

量子情報理論と量子計算量理論の融合技術の展開

研究課題

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研究課題/領域番号 21300002
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報学基礎
研究機関埼玉大学

研究代表者

小柴 健史  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60400800)

研究分担者 松本 啓史  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研 究系, 准教授 (60272390)
小林 弘忠  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研 究系, 研究員 (60413936)
田中 圭介  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (20334518)
河内 亮周  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (00397035)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワード量子計算量理論 / 量子情報理論 / 暗号理論 / 量子アルゴリズム
研究概要

量子情報理論と量子計算量理論の融合技術を発展させて,対話型証明,暗号理論,ネットワーク理論などの諸問題に対して適用した.量子対話型証明に関しては,複数証明者間の量子エンタングルメントの効果を追究し,量子対話型証明の理論を発展させた.また,ネットワーク符号化における量子通信の可能性を検討し,効率化通信手法の提案を行った.従来の古典暗号の枠組みでは証明困難であったハードコア述語に対して量子暗号理論を介することでその証明を構築可能にした.量子暗号理論へのフィードバックを行うため,様々な古典暗号プロトコルの考案を行った.

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] An efficient non-interactive universally composable string-commitment scheme2012

    • 著者名/発表者名
      R. Nishimaki, E. Fujisaki, K. Tanaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and ComputerSciences

      巻: E95A ページ: 167-175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A multi-trapdoor commitment scheme from the RSA assumption2012

    • 著者名/発表者名
      R. Nishimaki, E. Fujisaki, K. Tanaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E95A ページ: 176-184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating the Gowers norm of modulo functions over prime fields2012

    • 著者名/発表者名
      A. Kawachi, H. Tanaka, O. Watanabe
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E95D ページ: 755-762

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the relations between information-theoretic non-malleability, secrecy, and authenticity2011

    • 著者名/発表者名
      A. Kawachi, C. Portmann, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 6673 (ICITS 2011)

      ページ: 6-24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hard functions for low-degree polynomials over prime fields2011

    • 著者名/発表者名
      A. Bogdanov, A. Kawachi, H. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 6907 (MFCS 2011)

      ページ: 120-131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak oblivious transfer from strong one-way functions2011

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, A. Yamada, K. Yasunaga
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 6980 (ProvSec 2011)

      ページ: 34-51

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Randomness leakage in the KEM/DEM framework2011

    • 著者名/発表者名
      H. Namiki, K. Tanaka, K. Yasunaga
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 6980 (ProvSec 2011)

      ページ: 309-323

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Programmabilityin the generic ring and group models2011

    • 著者名/発表者名
      M. Larangeira, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Internet Services and Information Security 1

      ページ: 57-73

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Test of purity by LOCC2011

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

      Progress in Informatics 8

      ページ: 111-113

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Information-theoretic secrecy with access to decryption oracles, IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics2011

    • 著者名/発表者名
      C. Portmann, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Communications and Computer SciencesE94A

      ページ: 1585-1590

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Public discussion must be back and forth in Secure Message Transmission2011

    • 著者名/発表者名
      T. Koshiba, S. Sawada
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 6829 (ICISC 2010)

      ページ: 325-337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum hardcore functions by complexity-theoretical quantum list decoding2010

    • 著者名/発表者名
      A. Kawachi, T. Yamakami
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Computing

      巻: 39 ページ: 2941-2969

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CCAproxy re-encryption without bilinear maps in the standard model2010

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, R. Nishimaki, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 6056 (PKC 2010)

      ページ: 261-278

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Security of encryption schemes in weakened random oracles2010

    • 著者名/発表者名
      A. Kawachi, A. Numayama, K. Tanaka, K.Xagawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 6056 (PKC 2010)

      ページ: 403-419

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Key generation for fast inversion of the Paillier encryption function, IEICE Trans. on Fundamentals of Electronics2010

    • 著者名/発表者名
      T. Hirano, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Communications and Computer Sciences E93A

      ページ: 1111-1121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using entanglement in quantum multi-prover interactive proofs2009

    • 著者名/発表者名
      J. Kempe, H. Kobayashi, K. Matsumoto, T.Vidick
    • 雑誌名

      Computational Complexity

      巻: 18 ページ: 273-307

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Merlin-Arthur proof systems: Are multiple Merlins more helpful to Arthur?2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, K. Matsumoto, T. Yamakami
    • 雑誌名

      Chicago Journal of Theoretical ComputerScience, Article 3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] General scheme for perfect quantum network coding with free classical communication2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, F. Le Gall, H. Nishimura, M.Rotteler
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 5555 (ICALP 2009)

      ページ: 622-633

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the weak ideal compression functions2009

    • 著者名/発表者名
      A. Numayama, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 5594 (ACISP 2009)

      ページ: 232-248

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Security on hybrid encryption with the tag-KEM/DEM framework2009

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, R. Nishimaki, A. Numayama, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 5594 (ACISP2009)

      ページ: 343-359

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strengthening the security of distributed oblivious transfer2009

    • 著者名/発表者名
      K. -Y. Cheong, T. Koshiba, S. Nishiyama
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 5594 (ACISP 2009)

      ページ: 377-388

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reducing complexity assumptions for oblivious transfer2009

    • 著者名/発表者名
      K. -Y. Cheong, T. Koshiba
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science5824 (IWSEC 2009)

      ページ: 110-124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primitive power roots of unity and its application to encryption, IEICE Trans. on Fundamentals of Electronics2009

    • 著者名/発表者名
      T. Hirano, K. Wada, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Communications and Computer Sciences E92A

      ページ: 1836-1844

    • 査読あり
  • [学会発表] Quantum interactive proofs with weak error bounds2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, H. Kobayashi, J. Watrous
    • 学会等名
      Innovations in Theoretical ComputerScience 2012 (ITCS 2012)
    • 発表場所
      Cambridge, MA, USA
    • 年月日
      2012-01-09
  • [学会発表] Leakage-resilient CCA2 public-key encryption from 4-wise independent hash functions2011

    • 著者名/発表者名
      M. -H. Nguyen, K. Tanaka, K. Yasunaga
    • 学会等名
      2011 International Conference on Advanced Technologies for Communications
    • 発表場所
      Nang, Vietnam
    • 年月日
      2011-08-02
  • [学会発表] Constructing quantum network coding schemes from classical nonlinear protocols2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, F. Le Gall, H. Nishimura, M.Rotteler
    • 学会等名
      2011 IEEE InternationalSymposium on Information Theory (ISIT2011)
    • 発表場所
      St. Petersburg, Russia
    • 年月日
      2011-08-01
  • [学会発表] Constructing quantum network coding schemes from classical nonlinear protocols2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, F. Le Gall, H. Nishimura, M.Rotteler
    • 学会等名
      The 14th Workshop on QuantumInformation Processing (QIP 2011)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2011-01-13
  • [学会発表] Non-interactive statistically-hiding quantum bit commitment from any quantum one-way function2011

    • 著者名/発表者名
      T. Koshiba, T. Odaira
    • 学会等名
      The 14th Workshop on Quantum Information Processing (QIP 2011)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] Quantum interactive proofs with weak error bounds2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, H. Kobayashi, J. Watrous
    • 学会等名
      The 14th Workshop on Quantum Information Processing (QIP 2011)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2011-01-10
  • [学会発表] Perfect quantum network communication protocol based on classical network coding2010

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, F. Le Gall, H. Nishimura, M.Rotteler
    • 学会等名
      2010 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2010)
    • 発表場所
      Austin, Texas,USA
    • 年月日
      2010-06-18
  • [学会発表] Derandomizing Arthur-Merlin games and approximate counting implies exponential-size lower bounds2010

    • 著者名/発表者名
      D. Gutfreund, A. Kawachi
    • 学会等名
      The 25th Annual IEEE Conference on Computational Complexity (CCC 2010)
    • 発表場所
      Cambridge,Massachusettes, USA
    • 年月日
      2010-06-09
  • [学会発表] Interactive hashing and BB84 states2010

    • 著者名/発表者名
      T. Koshiba
    • 学会等名
      Quantum Information in Paris
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] On monotone 'metrics' in the channel spaces (Invited Talk)2010

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto
    • 学会等名
      The 5th Workshop ad memoriam of Carlo Novero
    • 発表場所
      Turin, Italy
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] Perfect quantum network coding with free classical communication2010

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, F. Le Gall, H. Nishimura, M.Rotteler
    • 学会等名
      The 13th Workshop on Quantum InformationProcessing (QIP 2010)
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2010-01-21
  • [学会発表] Monotone 'metric' in thechannel space: Resource conversionapproach2010

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto
    • 学会等名
      The 13th Workshop on QuantumInformation Processing (QIP 2010)
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2010-01-20
  • [学会発表] Oracularization and two-prover one-round interactive proofs against nonlocal strategies2009

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, H. Kobayashi, K. Matsumoto
    • 学会等名
      The 24th Annual IEEE Conference on Computational Complexity (CCC 2009)
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2009-07-17

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公開日: 2014-08-29  

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