2024 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | The Natural Laws of Extreme Universe--A New Paradigm for Spacetime and Matter from Quantum Information |
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| Project/Area Number |
21H05183
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
森前 智行 京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授 (50708302)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 芳史 京都大学, 基礎物理学研究所, 特定准教授 (10808992)
Buscemi F. 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (80570548)
東 浩司 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子科学イノベーション研究部, 特別研究員 (90599549)
早川 龍 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (60988377)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Keywords | 量子情報 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度も、量子情報の基礎を推進するとともに、極限宇宙の物理を理解する言語を整備する目的で研究を遂行した。特に、今年度は、古典暗号において最も基礎的な仮定である、一方向性関数から量子超越性の存在を証明した。この量子超越性は検証者が最後にunboundedになるようなproofs of quantumnessの一般化であり、サンプリング量子超越性などの幅広い量子超越性を含んだ概念である。また、common Haar random stateモデルと呼ばれる、各人がランダムハール状態を使用できるような設定においては、量子コミットメントが無条件に構成可能であることを証明した。このようなものは古典ではできることが知られておらず、量子暗号の量子優位性を示す。最後に、一方向性関数のみから量子公開鍵の公開鍵暗号を構成することにも成功した。古典暗号においては一方向性関数のみから公開鍵暗号を作ることは不可能だろうと信じられており、この成果も量子暗号における量子の優位性を示している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
暗号理論のトップ国際会議に論文を複数掲載することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も、量子情報の基礎を推進するとともに、極限宇宙の物理を理解する言語を整備する目的で研究を遂行する。特に、メタ複雑性と量子暗号のプリミティブの間の関係や、量子学習の困難さとの関係を明らかにする。
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