広帯域量子通信路における符号化・復号化,変調及び多重化方式に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360189
• 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: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 愛知県立大学
• 研究代表者: 臼田 毅 愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (80273308)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 情報通信工学 / 量子情報理論 / 量子通信 / 量子ガウス通信路 / 通信路容量 / 多重化

研究概要

ブロードバンドという言葉が一般用語となって久しい.しかし,現在の光通信を高度に発展させた量子通信における"広帯域"量子通信路容量とは,単に帯域が広いという意味ではなく,光という情報媒体を用いた場合の究極の伝送限界を示す.本研究では,近年示されたこの限界をいかに達成するかを明らかにすることを目標に,現実的な多重化方式,変調方式及び符号化・復号化を量子通信に適用した場合の特性を調べ,様々な条件下で広帯域量子通信路容量の達成可能性を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Minimum-error discrimination between self-symmetric mixed quantum state signals (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakahira and T. S. Usuda
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Information Theory 巻: vol.58, no.2 ページ: 1215-1222
  • DOI: DOI:10.1109/TIT.2011.2170954
  • 査読あり
• [雑誌論文] 整数環上の任意の線形符号による量子信号系の通信路行列の解析解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 太田征輝, 城本啓介, 臼田毅
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: vol.J95-B, no.2 ページ: 110-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytical expression of s-th power of Gram matrix for group covariant signals and its application (2011)
  • 著者名/発表者名: T. S. Usuda and K. Shiromoto
  • 雑誌名: Quantum Communication, Measurement and Computing(QCMC) AIP Conference Proceedings 巻: Vol.1363 ページ: 97-100
  • DOI: DOI:10.1063/1.3630156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of formula of channel matrix for quantum signals coded by linear codes over the ring of integers (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ota, K. Shiromoto, and T. S. Usuda
  • 雑誌名: 11th Asian Quantum Information Science Conference(AQIS2011)、Busan、Korea、Proceedings of AQIS2011 ページ: 155-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formula of channel matrix for coded quantum signals by classical linear codes over Zm (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ota, H. Kumazawa, K. Shiromoto, and T. S. Usuda
  • 雑誌名: Proceedings of ISITA2010 ページ: 1035-1040
  • DOI: DOI:10.1109/ISITA.2010.5649495
  • 査読あり
• [雑誌論文] On attainment of the capacity of broadband quantum channel by wavelength division multiplexing (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takamura, S. Usami, and T. S. Usuda
  • 雑誌名: Proceedings of ISITA2010 ページ: 1045-1049
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3ASK信号に対するスクィズド状態とコヒーレント状態の通信路容量の比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 浅見侑太, 服部友輔, 佐原僚介, 臼田毅
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: vol.130, no.1 ページ: 154-155
  • 査読あり
• [学会発表] 量子減衰通信路における広帯域及びWDMによる通信路容量の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋一葉, 太田征輝, 宇佐見庄五, 臼田毅
  • 学会等名: 第34回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 岩手鶯宿
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] 整数環上の様々な線形符号による相互情報量の特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田征輝, 城本啓介, 臼田毅
  • 学会等名: 第34回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 岩手鶯宿
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] (G,χ)-共変的量子信号とその必要十分条件 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川喜啓, 太田征輝, 城本啓介, 臼田毅
  • 学会等名: 第34回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 岩手鶯宿
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] 幾何学的に一様な信号系におけるInconclusive量子最適測定に関する検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中平健治, 臼田毅, 加藤研太郎
  • 学会等名: 第34回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 岩手鶯宿
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] 拡大体上の符号による量子信号系の群共変性について (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川喜啓, 太田征輝, 臼田毅
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会,講演論文集
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 広帯域通信路容量と波長分割多重による通信路容量とのギャップ (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋一葉, 高村祥夫, 太田征輝, 宇佐見庄五, 臼田毅
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 整数環上の任意の線形符号による量子信号系の通信路行列公式 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田征輝, 城本啓介, 臼田毅
  • 学会等名: 第33回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 信州松代
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] ZmとFm上の線形符号で構成される量子信号系の相互情報量比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 太田征輝, 熊澤秀幸, 臼田毅
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Analytical expression of s-th power of Gram matrix for group covariant signals and its application (2010)
  • 著者名/発表者名: T. S. Usuda and K. Shiromoto
  • 学会等名: The Tenth International Conference on Quantum Communication、Measurement and Computation
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] 波長分割多重による広帯域量子通信路容量の達成可能性の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高村祥夫, 佐原僚介, 宇佐見庄五, 臼田毅
  • 学会等名: 平成21年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 拡大体量子符号に対する相互情報量導出の簡略化の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 太田征輝, 佐原僚介, 宇佐見庄五, 臼田毅
  • 学会等名: 平成21年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 年月日: 2009-09-11