| 講演名 | 2005-12-22 Transmitting classical information on the quantum network efficiently 岩間 一雄, 西村 治道, レイモンド ルディ, 山下 茂, |
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| 抄録(和) | 本論文では, Ambainisらの量子ランダムアクセス符号がネットワーク上で可能かを考察する. この考察はAhlswedeらによって始められたネットワーク符号によって動機付けられている. 彼らは, ネットワーク上で古典情報を効率的に送るためにネットワークの中間点で符号化を行うことで, 符号化なしで情報を送るより効率的な送信が可能となることを明らかにした. 我々は, 量子ランダムアクセス符号に対しての量子ネットワーク符号が可能であることをバタフライネットワークと呼ばれる簡素なネットワークモデルを用いて明らかにする. このネットワークでは, s_1からt_1及びs_2からt_2という2つのフローパスが容量1のチャネルを共有している. 古典の場合, このボトルネックとなるチャネルの存在にも拘らず, 2つのパスに沿って2ビットを同時に送ることができる. しかし, 量子の場合, 量子状態の非直交性がこのボトルネックをはるかに困難なものにする. 我々は, このボトルネックを解決し, s_1からs_2への2ビット(同様にt_1からt_2への2ビット)のうちの任意に選ばれた1ビットを復号するようなプロトコルを設計する. |
| 抄録(英) | The question in this paper is whether or not the quantum random access (QRA) coding, given by Ambainis et al, on the network is possible. This question is motivated by the network coding introduced by Ahlswede et al., which enables us to send classical information much more efficiently on the network by the usage of coding at intermediate nodes of the network than without any coding. We demonstrate that quantum network coding is possible for the QRA coding, by using a simple network model called the Butterfly network. In this network, there are two flow paths, s_1 to t_1 and s_2 to t_2, which shares a single bottleneck channel of capacity one. In the classical case, we can send two bits simultaneously, one for each path, in spite of the bottleneck. However, the quantum case makes this bottleneck much more serious than the classical case because of the non-orthogonality of quantum states. We resolve this bottleneck and design a protocol which can send two classical bits from s_1 to t_1 (similarly from s_2 to t_2) but only one of them should be recovered. |
| キーワード(和) | ネットワーク符号 / 量子計算 / 量子通信 / 量子ランダムアクセス符号 |
| キーワード(英) | network coding / quantum computation / quantum communication / quantum random access coding |
| 資料番号 | COMP2005-51 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | COMP |
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| 開催期間 | 2005/12/15(から1日開催) |
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| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Theoretical Foundations of Computing (COMP) |
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| 本文の言語 | ENG |
| タイトル（和） | |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Transmitting classical information on the quantum network efficiently |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ネットワーク符号 / network coding |
| キーワード(2)（和/英） | 量子計算 / quantum computation |
| キーワード(3)（和/英） | 量子通信 / quantum communication |
| キーワード(4)（和/英） | 量子ランダムアクセス符号 / quantum random access coding |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 岩間 一雄 / Kazuo IWAMA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 京都大学大学院情報学研究科 Graduate School of Informatics, Kyoto University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 西村 治道 / Harumichi NISHIMURA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 京都大学大学院情報学研究科 Graduate School of Informatics, Kyoto University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | レイモンド ルディ / Rudy RAYMOND |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 京都大学大学院情報学研究科 Graduate School of Informatics, Kyoto University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 山下 茂 / Shigeru YAMASHITA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology |
| 発表年月日 | 2005-12-22 |
| 資料番号 | COMP2005-51 |
| 巻番号（vol） | vol.105 |
| 号番号（no） | 499 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |