• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2013 Fiscal Year Annual Research Report

量子情報の数学的基礎研究

Research Project

Project/Area Number 21244007
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

小澤 正直  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (40126313)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 浜田 充  玉川大学, 付置研究所, 教授 (10407679)
松原 洋  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (30242788)
神保 雅一  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (50103049)
西村 治道  名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (70433323)
Project Period (FY) 2009-04-01 – 2014-03-31
Keywords数理物理 / 数学基礎論 / 量子測定 / 不確定性原理 / 量子情報 / 量子計算 / 量子符号 / 集合論
Research Abstract

1. 3状態法,及び,弱測定法という異なる二つの方法により,光子の偏光測定において小澤の不等式が成立するがハイゼンベルクの不等式が成立しない状況を観測することに成功した。このことにより,小澤の不等式を量子通信に応用する技術的可能性が開かれた。この成果は,報道発表され,主要全国紙で報道された。
2. 情報理論的な枠組みによって定式化された新しい誤差・擾乱関係式を導いた。この関係式は,量子暗号通信路のような量子装置を特徴付けるのに適した情報量的な定義による誤差と擾乱の概念を含んでいて,一般に,測定が被測定量の値を正確に再現することより一般的な相関が重要であるような状況において,小澤の不等式を補う役割を果たすものである。
3. 量子計算に関しては,前年度までの成果や知見をもとに量子アルゴリズムや量子計算量クラスについて研究を推進した。特に前年度の量子版NPに関する誤り確率改善に関する成果と技術を1ラウンド量子対話型証明系に拡張することを試みた。その結果,AMと呼ばれる代表的な対話型証明系の計算量クラスの量子版について,非自明な上界を与えることに成功した。
4. 集合論に関しては,skinnyという概念を使ってPκλ上の非定常イデアルの巨大基数的性質から無限組合せ論的な帰結を得ることに成功した。例えば一般連続体仮説の下では,もしPκλ上の非定常イデアルがプレシピタス性を持つならばλ上のダイアモンド原理が成立することを示した。
5. 符号理論の研究に関連して,SU(2)およびSO(3)に関して,分解後の要素はあらかじめ与えられた2軸のまわりの回転に限るという制約の下, 任意の回転を分解するのに必要な分解要素の最小数を決定した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (40 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 11 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Experimental test of error-disturbance uncertainty relations by weak measurement2014

    • Author(s)
      F. Kaneda, S.-Y. Baek, M. Ozawa, K.Edamatsu
    • Journal Title

      Physical Review Letters 112

      Pages: 020402/1-020402/5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.112.020402

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 量子測定の数理と不確定性原理( 9): 続・誤差と擾乱に関する関係式を巡る論争2014

    • Author(s)
      小澤正直
    • Journal Title

      数学セミナー

      Volume: 52 Pages: 48-53

  • [Journal Article] Heisenberg's uncertainty relation: Violation and reformulation2014

    • Author(s)
      Masanao Ozawa
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 504 Pages: 012024/1-12

    • DOI

      10.1088/1742-6596/504/1/012024

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Noise and Disturbance in Quantum Measurements: An Information-Theoretic Approach2014

    • Author(s)
      Francesco Buscemi, Michael J. W. Hall, Masanao Ozawa, Mark M.Wilde
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 112 Pages: 050401/1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.112.050401

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental violation and reformulation of the Heisenberg's error-disturbance uncertainty relation2013

    • Author(s)
      S.-Y. Baek, F. Kaneda, M. Ozawa, K. Edamatsu
    • Journal Title

      Scientific Reports 3

      Pages: 2221/1-2221/5

    • DOI

      10.1038/srep02221

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On Skinny Stationary Subsets of Pκλ2013

    • Author(s)
      Y. Matsubara, T. Usuba
    • Journal Title

      Journal of Symbolic Logic 78

      Pages: 667-680

    • DOI

      10.2178/jsl.7802180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 量子測定の数理と不確定性原理( 5):測定誤差論2013

    • Author(s)
      小澤正直
    • Journal Title

      数学セミナー

      Volume: 52 Pages: 55-61

  • [Journal Article] 量子測定の数理と不確定性原理( 6):新しい不確定性原理の検証2013

    • Author(s)
      小澤正直
    • Journal Title

      数学セミナー

      Volume: 52 Pages: 42-47

  • [Journal Article] フォン・ノイマンと量子力学の数学的基礎2013

    • Author(s)
      小澤正直
    • Journal Title

      現代思想

      Volume: 41 Pages: 154-180

  • [Journal Article] Violation of Heisenberg's error-disturbance uncertainty relation in neutron spin measurements2013

    • Author(s)
      Georg Sulyok, Stephan Sponar, Jacqueline Erhart, Gerald Badurek, Masanao Ozawa, and Yuji Hasegawa
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 88 Pages: 22110/1-15

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.88.022110

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 量子測定の数理と不確定性原理( 7):光を使った新しい検証実験2013

    • Author(s)
      小澤正直
    • Journal Title

      数学セミナー

      Volume: 52 Pages: 48-53

  • [Journal Article] 量子測定の数理と不確定性原理( 8): 誤差と擾乱に関する関係式を巡る論争2013

    • Author(s)
      小澤正直
    • Journal Title

      数学セミナー

      Volume: 52 Pages: 50-55

  • [Journal Article] Recovering strings in oracles: quantum and classic(招待論文)2013

    • Author(s)
      Kazuo Iwama, Harumichi Nishimura
    • Journal Title

      International Journal of Foundations of Computer Science

      Volume: 24 Pages: 979-993

    • DOI

      10.1142/S0129054113400261

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantum algorithms for matrix products over semirings2013

    • Author(s)
      Francois Le Gall, 西村治道
    • Journal Title

      第28回量子情報技術研究会資料

      Volume: 28 Pages: 64-69

  • [Journal Article] Stronger methods of making quantum interactive proofs perfectly complete2013

    • Author(s)
      小林弘忠, Francois Le Gall, 西村治道
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 113 Pages: 31-38

  • [Journal Article] 定数サイズ部分ハイパーグラフ発見に対する量子アルゴリズム2013

    • Author(s)
      Francois Le Gall, 西村治道, 谷誠一郎
    • Journal Title

      第29回量子情報技術研究会資料

      Volume: 29 Pages: 22-27

  • [Journal Article] A Lemma on Euler Angles2013

    • Author(s)
      Mitsuru Hamada
    • Journal Title

      Tamagawa University Quantum ICT Research Institute Bulletin

      Volume: 3 Pages: 25~27

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The Quantum Blackwell Theorem2013

    • Author(s)
      Buscemi, F.
    • Organizer
      Workshop on Quantum Metrology, Interaction, and Causal Structure
    • Place of Presentation
      Tsinghua University, Beijing, China
    • Year and Date
      20131209-20131213
  • [Presentation] Universally valid Reformulation of the Heisenberg Uncertainty Principle

    • Author(s)
      小澤正直
    • Organizer
      A Marcus Wallenberg Symposium "Quantum Theory:Advances and Problems"
    • Place of Presentation
      Vaxjo, Sweden
    • Invited
  • [Presentation] Experimental test of error-disturbance relations in generalized photon-polarization measurements

    • Author(s)
      S-Y.Beak, F.Kaneda, 小澤正直, 枝松圭一
    • Organizer
      The 10th Rochester Conferences on Coherence and Quantum Optics(CQO-V)/The 2nd Quantum Information and Measurement Meeting(QIM)
    • Place of Presentation
      Rochester, USA
  • [Presentation] Experimental test of error-disturbance uncertainty relations by weak measurements

    • Author(s)
      F.Kaneda, S-Y.Beak, 小澤正直, 枝松圭一,
    • Organizer
      The 10th Rochester Conferences on Coherence and Quantum Optics(CQO-V)/The 2nd Quantum Information and Measurement Meeting(QIM)
    • Place of Presentation
      Rochester, USA
  • [Presentation] Error-disturbance uncertainty relations in generalized photon polarization measurements

    • Author(s)
      枝松圭一, S-Y.Beak, F.Kaneda, 小澤正直
    • Organizer
      20th Central European Workshop on Quantum Optics
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden
    • Invited
  • [Presentation] Universally Valid Reformulation of Heisenberg's Uncertainty Principle

    • Author(s)
      小澤正直
    • Organizer
      The 13th International Conference on Squeezed States and Uncertainty Relations (ICSSUR 2013)
    • Place of Presentation
      Nuremberg, Germany
    • Invited
  • [Presentation] Heisenberg's Uncertainty Relation: Violation and Reformulation

    • Author(s)
      小澤正直
    • Organizer
      Emergent Quantum Mechanics(EmQM13), 2nd International Symposium about Quantum Mechanics based on a Deeper Level Theory
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Invited
  • [Presentation] Error-Disturbance Relation in Linera Position Measurements

    • Author(s)
      小澤正直
    • Organizer
      量子ICTフォーラム・第2回会合
    • Place of Presentation
      NICT(小金井市)
    • Invited
  • [Presentation] 不確定性原理の反証可能性

    • Author(s)
      小澤正直
    • Organizer
      名古屋大学理学部・理学研究科「第1回理学部コロキウム」
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋市)
    • Invited
  • [Presentation] 不確定性原理の最前線

    • Author(s)
      小澤正直
    • Organizer
      高知工科大学・平成25年度連続講演会「現代科学の最先端/理工学のフロンティア」
    • Place of Presentation
      高知工科大学(高知市)
    • Invited
  • [Presentation] Heisenberg's Uncertainty Relation: Violation and Reformulation

    • Author(s)
      小澤正直
    • Organizer
      The Fifth Nagoya Winter Workshop on Quantum Information, Measurement, and Quantum Foundations (NWW 2014)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋市)
    • Invited
  • [Presentation] Quantum algorithms for matrix products over semirings

    • Author(s)
      Francois Le Gall, 西村治道
    • Organizer
      第28回量子情報技術研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
  • [Presentation] Quantum network coding – How can network coding be applied to quantum information?

    • Author(s)
      Harumichi Nishimura
    • Organizer
      2013 IEEE International Symposium on Network Coding (NetCod2013)
    • Place of Presentation
      Calgary (Canada)
    • Invited
  • [Presentation] Stronger methods of making quantum interactive proofs perfectly complete

    • Author(s)
      小林弘忠, Francois Le Gall, 西村治道
    • Organizer
      コンピュテーション研究会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学(奈良市)
  • [Presentation] 定数サイズ部分ハイパーグラフ発見に対する量子アルゴリズム

    • Author(s)
      Francois Le Gall,, 西村治道, 谷誠一郎
    • Organizer
      第29回量子情報技術研究会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
  • [Presentation] Quantum Arthur and Quantum Merlin

    • Author(s)
      Harumichi Nishimura
    • Organizer
      5th Nagoya Winter Workshop on Quantum Information, Measurement, and Foundations (NWW2014)
    • Place of Presentation
      Nagoya (Japan)
    • Invited
  • [Presentation] A Result on Complexity of Quantum Computation

    • Author(s)
      M. Hamada
    • Organizer
      第12回情報科学技術フォーラム
    • Place of Presentation
      鳥取大学(鳥取県鳥取市)
  • [Presentation] On the number of rotations about two axes required for constructing an arbitrary rotation

    • Author(s)
      M. Hamada
    • Organizer
      日本応用数理学会2013年度年会
    • Place of Presentation
      アクロス福岡(福岡県福岡市)
  • [Presentation] A Fundamental Issue on Quantum Information Processing

    • Author(s)
      M. Hamada
    • Organizer
      第12回量子情報ミニワークショップ
    • Place of Presentation
      花乃丸(愛知県知多郡)
  • [Presentation] The Minimum Number of Rotations About Two Axes for Constructing an Arbitrary Rotation

    • Author(s)
      M. Hamada
    • Organizer
      5th Nagoya Winter Workshop on Quantum Information, Measurement, and Foundations
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • Invited
  • [Presentation] A simple demonstration of a fallacy on universal gates for quantum computation

    • Author(s)
      M. Hamada
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
  • [Remarks] 小澤正直のプロフィール - 名古屋大学

    • URL

      www.math.cm.is.nagoya-u.ac.jp/~ozawa/

  • [Remarks] 小澤 正直 - 研究者 - researchmap

    • URL

      researchmap.jp/ozawa/

URL: 

Published: 2015-05-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi