研究者詳細 - ブシェーミ　フランチェスコ

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ブシェーミ　フランチェスコ

BUSCEMI Francesco

所属

大学院情報学研究科数理情報学専攻数理情報モデル論教授

大学院担当

大学院情報科学研究科
大学院情報学研究科

学部担当

情報学部自然情報学科

連絡先

ホームページ

https://www.math.mi.i.nagoya-u.ac.jp/~buscemi/index-jp.html

外部リンク

学位 2

PhD (Physics) （ 2006年2月パヴィア大学（イタリア））
Laurea (Bachelor+Master) in Physics （ 2002年7月パヴィア大学（イタリア））

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研究キーワード 4

Quantum Foundations
Quantum Statistics
Quantum Measurement
Quantum Information

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研究分野 1

自然科学一般 / 数理物理、物性基礎

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受賞 1

Birkhoff-von Neumann Prize 2018

2018年 International Quantum Structures Association

ブシェーミフランチェスコ

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受賞区分：国内外の国際的学術賞

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論文 75

Tight conic approximation of testing regions for quantum statistical models and measurements 査読有り

M. Dall'Arno, F. Buscemi

Physics Letters A 2024年10月

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担当区分：最終著者記述言語：英語

DOI： 10.1016/j.physleta.2024.129956
The signaling dimension in generalized probabilistic theories 査読有り

Dall’Arno M., Tosini A., Buscemi F.

Quantum Information and Computation 24 巻 ( 5&6 ) 頁： 411 - 424 2024年4月

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担当区分：責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Quantum Information and Computation

The signaling dimension of a given physical system quantifies the minimum dimension of a classical system required to reproduce all input/output correlations of the given system. Thus, unlike other dimension measures-such as the dimension of the linear space or the maximum number of (jointly or pairwise) perfectly discriminable states-which examine the correlation space only along a single direction, the signaling dimension does not depend on the arbitrary choice of a specific operational task. In this sense, the signaling dimension summarizes the structure of the entire set of input/output correlations consistent with a given system in a single scalar quantity. For quantum theory, it was recently proved by Frenkel and Weiner in a seminal result that the signaling dimension coincides with the Hilbert space dimension. Here, we derive analytical and algorithmic techniques to compute the signaling dimension for any given system of any given generalized probabilistic theory. We prove that it suffices to consider extremal measurements with ray-extremal effects, and we bound the number of elements of any such measurement in terms of the linear dimension. For systems with a finite number of extremal effects, we recast the problem of characterizing the extremal measurements with ray-extremal effects as the problem of deriving the vertex description of a polytope given its face description, which can be conveniently solved by standard techniques such as the double description algorithm. For each such measurement, we recast the computation of the signaling dimension as a linear program, and we propose a combinatorial branch and bound algorithm to reduce its size. We apply our results to derive the extremal measurements with ray-extremal effects of a composition of two square bits (or squits) and prove that their signaling dimension is five, even though each squit has a signaling dimension equal to two.

DOI： 10.26421/qic24.5-6-2

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Virtual Quantum Broadcasting 査読有り

Parzygnat, AJ; Fullwood, J; Buscemi, F; Chiribella, G

PHYSICAL REVIEW LETTERS 132 巻 ( 11 ) 頁： 110203 2024年3月

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担当区分：責任著者記述言語：英語出版者・発行元：Physical Review Letters

The quantum no-broadcasting theorem states that it is impossible to produce perfect copies of an arbitrary quantum state, even if the copies are allowed to be correlated. Here we show that, although quantum broadcasting cannot be achieved by any physical process, it can be achieved by a virtual process, described by a Hermitian-preserving trace-preserving map. This virtual process is canonical: it is the only map that broadcasts all quantum states, is covariant under unitary evolution, is invariant under permutations of the copies, and reduces to the classical broadcasting map when subjected to decoherence. We show that the optimal physical approximation to the canonical broadcasting map is the optimal universal quantum cloning, and we also show that virtual broadcasting can be achieved by a virtual measure-and-prepare protocol, where a virtual measurement is performed, and, depending on the outcomes, two copies of a virtual quantum state are generated. Finally, we use canonical virtual broadcasting to prove a uniqueness result for quantum states over time.

DOI： 10.1103/PhysRevLett.132.110203

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A complete and operational resource theory of measurement sharpness 査読有り

Buscemi, F; Kobayashi, K; Minagawa, S

Quantum 8 巻 ( 1235 ) 2024年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.22331/q-2024-01-25-1235
Maxwell's Demon Walks into Wall Street: Stochastic Thermodynamics Meets Expected Utility Theory 査読有り国際共著

Ducuara, AF; Skrzypczyk, P; Buscemi, F; Sidajaya, P; Scarani, V

PHYSICAL REVIEW LETTERS 131 巻 ( 19 ) 頁： 197103 2023年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Physical Review Letters

The interplay between thermodynamics and information theory has a long history, but its quantitative manifestations are still being explored. We import tools from expected utility theory from economics into stochastic thermodynamics. We prove that, in a process obeying Crooks's fluctuation relations, every α Rényi divergence between the forward process and its reverse has the operational meaning of the "certainty equivalent"of dissipated work (or, more generally, of entropy production) for a player with risk aversion r=α-1. The two known cases α=1 and α=∞ are recovered and receive the new interpretation of being associated with a risk-neutral and an extreme risk-averse player, respectively. Among the new results, the condition for α=0 describes the behavior of a risk-seeking player willing to bet on the transient violations of the second law. Our approach further leads to a generalized Jarzynski equality, and generalizes to a broader class of statistical divergences.

DOI： 10.1103/PhysRevLett.131.197103

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PubMed
Generalized resource theory of purity: one-shot purity distillation with local noisy operations and one way classical communication 査読有り国際共著

Chakraborty S., Nema A., Buscemi F.

IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 2023-June 巻頁： 980 - 984 2023年8月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： 10.1109/ISIT54713.2023.10206692

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Unifying different notions of quantum incompatibility into a strict hierarchy of resource theories of communication 査読有り国際共著

Buscemi F., Kobayashi K., Minagawa S., Perinotti P., Tosini A.

Quantum 7 巻 ( 1035 ) 2023年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Quantum

While there is general consensus on the definition of incompatible POVMs, moving up to the level of instruments one finds a much less clear situation, with mathematically different and logically independent definitions of incompatibility. Here we close this gap by introducing the notion of q-compatibility, which unifies different notions of POVMs, channels, and instruments incompatibility into one hierarchy of resource theories of communication between separated parties. The resource theories that we obtain are complete, in the sense that they contain complete families of free operations and monotones providing necessary and sufficient conditions for the existence of a transformation. Furthermore, our framework is fully operational, in the sense that free transformations are characterized explicitly, in terms of local operations aided by causally-constrained directed classical communication, and all monotones possess a game-theoretic interpretation making them experimentally measurable in principle. We are thus able to pinpoint exactly what each notion of incompatibility consists of, in terms of information-theoretic resources.

DOI： 10.22331/Q-2023-06-07-1035

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Computing the quantum guesswork: a quadratic assignment problem 査読有り

Quantum Information and Computation 23 巻 ( 9-10 ) 頁： 721 - 732 2023年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.26421/QIC23.9-10-1

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Axioms for retrodiction: achieving time-reversal symmetry with a prior 査読有り

Parzygnat A.J., Buscemi F.

Quantum 7 巻 ( 1013 ) 2023年5月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Quantum

We propose a category-theoretic definition of retrodiction and use it to exhibit a time-reversal symmetry for all quantum channels. We do this by introducing retrodiction families and functors, which capture many intuitive properties that retrodiction should satisfy and are general enough to encompass both classical and quantum theories alike. Classical Bayesian inversion and all rotated and averaged Petz recovery maps define retrodiction families in our sense. However, averaged rotated Petz recovery maps, including the universal recovery map of Junge–Renner–Sutter–Wilde–Winter, do not define retrodiction functors, since they fail to satisfy some compositionality properties. Among all the examples we found of retrodiction families, the original Petz recovery map is the only one that defines a retrodiction functor. In addition, retrodiction functors exhibit an inferential time-reversal symmetry consistent with the standard formulation of quantum theory. The existence of such a retrodiction functor seems to be in stark contrast to the many no-go results on time-reversal symmetry for quantum channels. One of the main reasons is because such works defined time-reversal symmetry on the category of quantum channels alone, whereas we define it on the category of quantum channels and quantum states. This fact further illustrates the importance of a prior in time-reversal symmetry.

DOI： 10.22331/Q-2023-05-23-1013

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Observational entropy, coarse-grained states, and the Petz recovery map: information-theoretic properties and bounds 査読有り国際共著

Buscemi, F; Schindler, J; Safránek, D

NEW JOURNAL OF PHYSICS 25 巻 ( 5 ) 2023年5月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：New Journal of Physics

Observational entropy provides a general notion of quantum entropy that appropriately interpolates between Boltzmann’s and Gibbs’ entropies, and has recently been argued to provide a useful measure of out-of-equilibrium thermodynamic entropy. Here we study the mathematical properties of observational entropy from an information-theoretic viewpoint, making use of recently strengthened forms of the monotonicity property of quantum relative entropy. We present new bounds on observational entropy applying in general, as well as bounds and identities related to sequential and post-processed measurements. A central role in this work is played by what we call the ‘coarse-grained’ state, which emerges from the measurement’s statistics by Bayesian retrodiction, without presuming any knowledge about the ‘true’ underlying state being measured. The degree of distinguishability between such a coarse-grained state and the true (but generally unobservable) one is shown to provide upper and lower bounds on the difference between observational and von Neumann entropies.

DOI： 10.1088/1367-2630/accd11

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Von Neumann's information engine without the spectral theorem 査読有り国際誌

Minagawa Shintaro, Arai Hayato, Buscemi Francesco

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 4 巻 ( 3 ) 2022年8月

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担当区分：最終著者記述言語：英語出版者・発行元：Physical Review Research

Von Neumann obtained the formula for the entropy of a quantum state by assuming the validity of the second law of thermodynamics in a thought experiment involving semipermeable membranes and an ideal gas of quantum-labeled particles. Despite being operational for the most part, von Neumann's argument departs from an operational narrative in its use of the spectral theorem. In this work, we show that the role of the spectral theorem in von Neumann's argument can be taken over by the operational assumptions of repeatability and reversibility, and, using these, we are able to explore the consequences of the second law also in theories that do not possess a unique spectral decomposition. As a byproduct, we obtain the Groenewold-Ozawa information gain as a natural monotone for a suitable ordering of instruments, providing it with an operational interpretation valid in quantum theory and beyond.

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.4.033091

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Thermodynamic Constraints on Quantum Information Gain and Error Correction: A Triple Trade-Off 査読有り国際共著国際誌

Danageozian Arshag, Wilde Mark M., Buscemi Francesco

PRX QUANTUM 3 巻 ( 2 ) 2022年4月

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担当区分：最終著者記述言語：英語出版者・発行元：PRX Quantum

Quantum error correction (QEC) is a procedure by which the quantum state of a system is protected against a known type of noise, by preemptively adding redundancy to that state. Such a procedure is commonly used in quantum computing when thermal noise is present. Interestingly, thermal noise has also been known to play a central role in quantum thermodynamics (QTD). This fact hints at the applicability of certain QTD statements in the QEC of thermal noise, which has been discussed previously in the context of Maxwell's demon. In this paper, we view QEC as a quantum heat engine with a feedback controller (i.e., a demon). We derive an upper bound on the measurement heat dissipated during the error-identification stage in terms of the Groenewold information gain, thereby also providing the latter with a physical meaning when it is negative. Further, we derive the second law of thermodynamics in the context of this QEC engine, operating with general quantum measurements. Finally, we show that, under a set of physically motivated assumptions, this leads to a fundamental triple-trade-off relation, which implies a trade-off between the maximum achievable fidelity of QEC and the super-Carnot efficiency that heat engines with feedback controllers have been known to possess. A similar trade-off relation occurs for the thermodynamic efficiency of the QEC engine and the efficacy of the quantum measurement used for error identification.

DOI： 10.1103/PRXQuantum.3.020318

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Guesswork of a quantum ensemble

Dall'Arno M., Buscemi F., Koshiba T.

IEEE Transactions on Information Theory 2022年1月

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記述言語：英語出版者・発行元：IEEE Transactions on Information Theory

The guesswork of a quantum ensemble quantifies the minimum number of guesses needed in average to correctly guess the state of the ensemble, when only one state can be queried at a time. Here, we derive analytical solutions of the guesswork problem subject to a finite set of conditions, including the analytical solution for any qubit ensemble with uniform probability distribution. As explicit examples, we compute the guesswork for any qubit regular polygonal and polyhedral ensemble.

DOI： 10.1109/TIT.2022.3146463

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Fluctuation theorems with retrodiction rather than reverse processes 招待有り査読有り国際共著

Aw, CC; Buscemi, F; Scarani, V

AVS Quantum Science 3 巻頁： 045601-1 - 045601-9 2021年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1116/5.0060893
Fluctuation theorems from Bayesian retrodiction 査読有り国際共著

Buscemi Francesco, Scarani Valerio

PHYSICAL REVIEW E 103 巻 ( 5 ) 頁： 052111 2021年5月

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担当区分：責任著者記述言語：英語出版者・発行元：Physical Review E

Quantitative studies of irreversibility in statistical mechanics often involve the consideration of a reverse process, whose definition has been the object of many discussions, in particular for quantum mechanical systems. Here we show that the reverse channel very naturally arises from Bayesian retrodiction, in both classical and quantum theories. Previous paradigmatic results, such as Jarzynski's equality, Crooks' fluctuation theorem, and Tasaki's two-measurement fluctuation theorem for closed driven quantum systems, are all shown to be consistent with retrodictive arguments. Also, various corrections that were introduced to deal with nonequilibrium steady states or open quantum systems are justified on general grounds as remnants of Bayesian retrodiction. More generally, with the reverse process constructed on consistent logical inference, fluctuation relations acquire a much broader form and scope.

DOI： 10.1103/PhysRevE.103.052111

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PubMed
Explicit construction of optimal witnesses for input–output correlations attainable by quantum channels 査読有り国際共著

Dall'Arno, M; Brandsen, S; Buscemi, F

Open Systems and Information Dynamics 27 巻 ( 4 ) 頁： 2050017-1 - 2050017-23 2021年4月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1142/S1230161220500171

その他リンク： https://arxiv.org/abs/2009.00866
Type-independent characterization of spacelike separated resources 査読有り国際共著

Rosset, D; Schmid, D; Buscemi, F

Physical Review Letters 125 巻頁： 210402 2020年11月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.125.210402

その他リンク： https://arxiv.org/abs/1911.12462
Data-driven inference, reconstruction, and observational completeness of quantum devices 査読有り国際共著

Dall'Arno, M; Buscemi, F; Bisio, A; Tosini, A

Physical Review A 102 巻頁： 062407 2020年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevA.102.062407

その他リンク： https://arxiv.org/abs/1812.08470
General state transitions with exact resource morphisms: a unified resource-theoretic approach 査読有り

Zhou, W; Buscemi, F

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 53 巻頁： 445303 2020年10月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1751-8121/abafe5

その他リンク： https://arxiv.org/abs/2005.09188
Thermodynamic reverse bounds for general open quantum processes 査読有り国際共著

Buscemi, F; Fujiwara, D; Mitsui, N; Rotondo, M

Physical Review A 102 巻頁： 032210 2020年9月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevA.102.032210

その他リンク： https://arxiv.org/abs/2003.08548
Unified Approach to Witness Nonentanglement-Breaking Quantum Channels 招待有り査読有り国際共著

Zhen, Y-Z; Mao, Y; Chen, K; Buscemi, F; Dahlsten, O

Physical Review A 101 巻頁： 062301 2020年6月

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記述言語：英語

DOI： 10.1103/PhysRevA.101.062301

その他リンク： https://arxiv.org/abs/1912.10605
The type-independent resource theory of local operations and shared randomness 査読有り国際共著

Schmid, D; Rosset, D; Buscemi, F

Quantum 4 巻頁： 262 2020年4月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.22331/q-2020-04-30-262
A Complete Resource Theory of Quantum Incompatibility as Quantum Programmability 査読有り

Francesco Buscemi, Eric Chitambar, Wenbin Zhou

Physical Review Letters 124 巻 ( 12 ) 頁： 120401 2020年3月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.124.120401
Extension of the Alberti-Uhlmann criterion beyond qubit dichotomies 査読有り

Dall'Arno, M; Buscemi, F; Scarani, V

Quantum 4 巻頁： 233 2020年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.22331/q-2020-02-20-233
Coherence manipulation with dephasing-covariant operations 査読有り

Regula, B; Narasimhachar, V; Buscemi, F; Gu, M

Physical Review Research 2 巻頁： 013109 2020年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.2.013109
An information-theoretic treatment of quantum dichotomies 査読有り

Buscemi, F; Sutter, D; Tomamichel, M

Quantum 3 巻頁： 209 2019年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.22331/q-2019-12-09-209
Data-driven inference of physical devices: theory and implementation 査読有り

Buscemi, F; Dall'Arno, M

New Journal of Physics 21 巻頁： 113029 (12pp) 2019年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Experimental semi-device independent tests of quantum channels 査読有り

Agresti, I; Poderini, D; Carvacho, G; Sarra, L; Chaves, R; Buscemi, F; Dall'Arno, M; Sciarrino, F

Quantum Science and Technology 4 巻頁： 035004 (9pp) 2019年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/2058-9565/ab19f2
Quantum majorization and a complete set of entropic conditions for quantum thermodynamics 査読有り

Gour G, Jennings D, Buscemi F, Duan R, Marvian I

Nature Communications 9 巻頁： 5253 2018年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1038/s41467-018-06261-7
Reverse data-processing theorems and computational second laws 査読有り

Buscemi F

Springer Proceedings in Mathematics & Statistics 261 巻頁： 135-159 2018年11月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1007/978-981-13-2487-1_6
Tradeoff relations between accessible information, informational power, and purity 査読有り

Dall'Arno M, Buscemi F

IEEE Transactions on Information Theory 2018年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1109/TIT.2018.2874989
Resource Theory of Quantum Memories and Their Faithful Verification with Minimal Assumptions 査読有り

Rosset D, Buscemi F, Liang Y-C

Physical Review X 8 巻 2018年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevX.8.021033
No-hypersignaling principle 査読有り

119 巻頁： 020401 2017年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.119.020401
Device-independent tests of quantum measurements 査読有り

118 巻頁： 250501 2017年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.118.250501
Device-independent tests of quantum channels 査読有り

473 巻頁： 20160721 2017年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1098/rspa.2016.0721
Quantum relative Lorenz curves

Buscemi, F; Gour, G

Physical Review A 95 巻頁： 012110 (12pp) 2017年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevA.95.012110
Degradable channels, less noisy channels, and quantum statistical morphisms: an equivalence relation

Buscemi, F

Problems of Information Transmission 52 巻 ( 3 ) 頁： 201-213 2016年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1134/S0032946016030017
Approximate reversibility in the context of entropy gain, information gain, and complete positivity 査読有り

Buscemi, F; Das, S; Wilde, MM

Physical Review A 93 巻頁： 062304 (11pp) 2016年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevA.93.062314
Equivalence between divisibility and monotonic decrease of information in classical and quantum stochastic processes 査読有り

Buscemi, F.; Datta, N.

Physical Review A 93 巻頁： 012101 (7pp) 2016年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevA.93.012101
Experimental test of entropic noise-disturbance uncertainty relations for spin-1/2 measurements 査読有り

Sulyok, G; Sponar, S; Demirel, B; Buscemi, F; Hall, MJW; Ozawa, M; Hasegawa, Y

Physical Review Letters 115 巻頁： 030401 (5pp) 2015年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.115.030401
Universal Optimal Quantum Correlator

Buscemi, F; Dall'Arno, M; Ozawa, M; Vedral, V.

International Journal of Quantum Information 12 巻 ( 7-8 ) 頁： 1560002 (4pp) 2014年10月

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記述言語：英語

DOI： 10.1142/S0219749915600023
On complete positivity, Markovianity, and the quantum data-processing inequality, in the presence of initial system-environment correlations 査読有り

Buscemi, F

Physical Review Letters 113 巻頁： 140502 (5pp) 2014年10月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Game-theoretic characterization of antidegradable channels 査読有り

Buscemi, F; Datta, N; Strelchuk, S

Journal of Mathematical Physics 55 巻 ( 9 ) 頁： 092202 (14pp) 2014年9月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Tight bounds on accessible information and informational power 査読有り

Dall'Arno, M; Buscemi, F; Ozawa, M

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 47 巻頁： 235302 (12pp) 2014年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Noise and disturbance in quantum measurements: an information-theoretic approach 査読有り

Buscemi, F; Hall, MJW; Ozawa, M; Wilde, MM

Physical Review Letters 112 巻頁： 050401 (5pp) 2014年2月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
General theory of assisted entanglement distillation 査読有り

Buscemi, F; Datta, N

IEEE Transactions on Information Theory 59 巻 ( 3 ) 頁： 1940-1954 2013年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
The information-theoretic costs of simulating quantum measurements 査読有り

Wilde, MM; Hayden, P; Buscemi, F; Hsieh, M-H

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 45 巻頁： 453001 (67pp) 2012年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
All Entangled Quantum States Are Nonlocal 査読有り

Buscemi, F

Physical Review Letters 108 巻頁： 200401 (5pp) 2012年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Comparison of quantum statistical models: equivalent conditions for sufficiency 査読有り

Buscemi, F

Communications in Mathematical Physics 310 巻頁： 625-647 2012年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Entanglement cost in practical scenarios 査読有り

Buscemi, F; Datta, N

Physical Review Letters 106 巻頁： 130503 (4pp) 2011年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Distilling entanglement from arbitrary resources 査読有り

Buscemi, F; Datta, N

Journal of Mathematical Physics 51 巻 ( 10 ) 頁： 102201 (18pp) 2010年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
The quantum capacity of channels with arbitrarily correlated noise 査読有り

Buscemi, F; Datta, N

IEEE Transactions on Information Theory 56 巻 ( 3 ) 頁： 1447-1460 2010年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Private quantum decoupling and secure disposal of information 査読有り

Buscemi, F

New Journal of Physics 11 巻頁： 123002 (17pp) 2009年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Polygamy of Distributed Entanglement 査読有り

Buscemi, F; Gour, G; Kim JS

Physical Review A 80 巻頁： 012324 (8pp) 2009年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Towards a unified approach to information-disturbance tradeoffs in quantum measurements 査読有り

Buscemi, F; Horodecki, M

Open Systems & Information Dynamics 16 巻 ( 1 ) 頁： 29-48 2009年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Global information balance in quantum measurements 査読有り

Buscemi, F; Hayashi, M; Horodecki, M

Physical Review Letters 100 巻頁： 210504 (4pp) 2008年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Irreversibility of entanglement loss 査読有り

Buscemi, F

Lecture Notes in Computer Science 5106 巻頁： 16-28 2008年2月

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記述言語：英語
Information extraction versus reversibility in quantum measurement processes 査読有り

Buscemi, F; Hayashi, M; Horodecki, M

International Journal of Quantum Information 6 巻 ( supplement ) 頁： 613-619 2008年2月

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記述言語：英語
Entanglement measures and approximate quantum error correction 査読有り

Buscemi, F

Physical Review A 77 巻頁： 012309 (7pp) 2008年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Channel correction via quantum erasure 査読有り

Buscemi, F

Physical Review Letters 99 巻頁： 180501 (4pp) 2007年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
A minimum-disturbing quantum state discriminator 査読有り

Buscemi, F; Sacchi, MF

Open Systems & Information Dynamics 14 巻 ( 1 ) 頁： 17-24 2007年3月

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記述言語：英語
Quantum erasure of decoherence

Buscemi, F; Chiribella, G; D'Ariano, GM

Open Systems & Information Dynamics 14 巻 ( 1 ) 頁： 52-61 2007年3月

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記述言語：英語
Economical realization of phase covariant devices in arbitrary dimensions 招待有り査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Macchiavello, C

Journal of the Optical Society of America B 24 巻 ( 2 ) 頁： 363-370 2007年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Superbroadcasting and classical information 査読有り

Chiribella, G; D'Ariano, GM; Macchiavello, C; Perinotti, P; Buscemi, F

Physical Review A 75 巻頁： 012315 (5pp) 2007年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Information-Disturbance Tradeoff in Quantum State Discrimination 査読有り

Buscemi, F; Sacchi, MF

Physical Review A 74 巻頁： 052320 (5pp) 2006年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Universal and phase covariant superbroadcasting for mixed qubit states 査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Macchiavello, C; Perinotti, P

Physical Review A 74 巻頁： 042309 2006年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
On the minimum number of unitaries needed to describe a random-unitary channel 査読有り

Buscemi, F

Physics Letters A 360 巻 ( 2 ) 頁： 256-258 2006年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Optimal Time-Reversal of Multi-phase Equatorial States 査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Macchiavello, C

Physical Review A 72 巻頁： 062311 (5pp) 2005年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Inverting quantum decoherence by classical feedback from the environment 査読有り

Buscemi, F; Chiribella, G; D'Ariano, GM

Physical Review Letters 95 巻頁： 090501 (4pp) 2005年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Clean Positive Operator Valued Measures 査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Keyl, M; Perinotti, P; Werner RF

Journal of Mathematical Physics 46 巻 ( 8 ) 頁： 082109 (18pp) 2005年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Economical Phase-Covariant Cloning of Qudits 査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Macchiavello, C

Physical Review A 71 巻頁： 042327 (7pp) 2005年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
There exist non orthogonal quantum measurements that are perfectly repeatable 査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Perinotti, P

Physical Review Letters 92 巻頁： 070403 (4pp) 2004年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Physical realizations of quantum operations 査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Sacchi, MF

Physical Review A 68 巻頁： 042113 (7pp) 2003年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Optimal realization of the transposition map 査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Perinotti, P; Sacchi, MF

Physics Letters A 314 巻 ( 5-6 ) 頁： 374-379 2003年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Unitary realizations of the ideal phase measurement 査読有り

Buscemi, F; D'Ariano, GM; Sacchi MF

Physics Letters A 312 巻 ( 5-6 ) 頁： 315-318 2003年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

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書籍等出版物 1

Reality and Measurement in Algebraic Quantum Theory

Ozawa Masanao, Butterfield Jeremy, Halvorson Hans, Redei Miklos, Kitajima Yuichiro, Buscemi Francesco（担当：共編者(共編著者)）

Springer Nature 2018年11月（ ISBN:978-981-13-2486-4 ）

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記述言語：英語著書種別：学術書

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MISC 2

Thermodynamic Constraints on Quantum Information Gain and Error Correction: A Triple Trade-Off 国際共著

Arshag Danageozian, Mark M. Wilde, Francesco Buscemi

2021年12月

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担当区分：最終著者掲載種別：機関テクニカルレポート，技術報告書，プレプリント等

DOI： https://doi.org/10.48550/arXiv.2112.05100
Classical computation of quantum guesswork

Michele Dall'Arno, Francesco Buscemi, Takeshi Koshiba

2021年12月

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記述言語：英語掲載種別：機関テクニカルレポート，技術報告書，プレプリント等

DOI： https://doi.org/10.48550/arXiv.2112.01666

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講演・口頭発表等 78

von Neumann’s “other” entropy: properties, interpretations, and applications 国際共著国際会議

F. Buscemi

16th Italian Quantum Information Science Conference (IQIS24) 2024年9月17日

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開催年月日： 2024年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Pizzo Calabro 国名：イタリア共和国
Semiquantum Tests: Closing the "Nonlocality Gap" in Space and the "Clumsiness Loophole" in Time 招待有り国際共著国際会議

F. Buscemi

Symposium for Celebrating 60 years of Bell's theorem 2024年9月3日 Shibaura Institute of Technology

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開催年月日： 2024年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Shibaura Institute of Technology and online 国名：日本国
How a resource-theoretic approach can shed light on quantum measurement theory 招待有り国際共著国際会議

F. Buscemi

AQIS 2024 Satellite Workshop on Fundamental Aspects of Quantum Information (FAQI) 2024年9月1日

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開催年月日： 2024年8月 - 2024年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Sapporo City Gender Equality Center 国名：日本国
Macroscopic states and entropy: properties, meaning, and some recent results 招待有り国際共著国際会議

F. Buscemi

International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing (QCMC2024) 2024年8月30日 IIT Madras

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開催年月日： 2024年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：IIT Madras, Chennai 国名：インド
Squashed information backflows in non-Markovian quantum stochastic processes 招待有り国際共著国際会議

F. Buscemi

Bridging Quantum Information and Mathematical Physics 2024年8月14日

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開催年月日： 2024年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：University of Cambridge 国名：グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)
Incompatible incompatibilities, and how to make them compatible again 国際会議

F. Buscemi

International Quantum Structures Conference 2024 2024年7月23日

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開催年月日： 2024年7月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Vrije Universiteit Brussel, Brussles, Belgium 国名：ベルギー王国
Axioms for retrodiction: achieving time-reversal symmetry with a prior 国際共著国際会議

F. Buscemi

International Quantum Structures Conference 2024 2024年7月23日

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開催年月日： 2024年7月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Vrije Universiteit Brussel, Brussles, Belgium 国名：ベルギー王国
Information revivals without backflows: non-causal explanations of non-Markovianity 招待有り国際共著国際会議

F. Buscemi

55th Symposium on Mathematical Physics 2024年6月21日 Nicolaus Copernicus University, Torun

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開催年月日： 2024年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Nicolaus Copernicus University, Torun, Poland 国名：ポーランド共和国
Incompatible incompatibilities, and how to make them compatible again 招待有り国際会議

F. Buscemi

TUT Quantum Workshop 2024年2月22日 Toyohashi University of Technology

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開催年月日： 2024年2月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Toyohashi University of Technology
Incompatible incompatibilities, and how to make them compatible again 招待有り国際会議

F. Buscemi

BoseStat@100: International Conference on Photonics, Quantum Information, and Quantum Communication 2024年2月1日 S. N. Bose National Centre for Basic Sciences

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開催年月日： 2024年1月 - 2024年2月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Kolkata, India
Notes on the margin to the Second Law of Thermodynamics 招待有り国際会議

F. Buscemi

Cryptography and Quantum Information Seminar Series 2023年12月21日 Università della Svizzera Italiana

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：英語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等

開催地：Lugano, Switzerland
Notes on the margin to the Second Law of Thermodynamics 招待有り

F. Buscemi

Quantum Information & Communication Seminar Series 2023年12月18日 University of Geneva

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：英語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等

開催地：Geneva, Switzerland
Incompatible incompatibilities, and how to make them compatible again 招待有り国際共著国際会議

F. Buscemi

Japanese-French Quantum Information 2023 workshop 2023年12月13日 The University of Tokyo

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：The University of Tokyo
From Counterculture Vision to Cutting-Edge Technology: The Journey of Quantum Computers 招待有り

F. Buscemi

7TH RIKEN - S&TDC Seminar on Quantum Computing 2023年11月29日

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開催年月日： 2023年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Embassy of Italy in Japan, Tokyo
Measurement sharpness and incompatibility as quantum resources 招待有り国際会議

F. Buscemi

Shanzhen-Nagoya Workshop on Quantum Science

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Nagoya University and Online
Petz recovery, Jeffrey retrodiction, and von Neumann's "other" entropy 招待有り国際会議

F. Buscemi

Quantum Information Theory and Mathematical Physics 2023

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開催年月日： 2023年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Mathematical Institute of the Budapest University of Technology and Economics 国名：ハンガリー共和国
Measurement sharpness and incompatibility as quantum resources 招待有り国際会議

F. Buscemi

25th Conference of the International Linear Algebra Society (ILAS 2023)

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開催年月日： 2023年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Escuela Tecnica Superior de Ingenieros de Montes 国名：スペイン
Resource-theoretic approach to two problems in the theory of quantum measurements 招待有り国際会議

F. Buscemi

54th Symposium on Mathematical Physics

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開催年月日： 2023年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Torun University "Nicolaus Copernicus" 国名：ポーランド共和国
Various types of divisibility and the role they play in statistical mechanics 招待有り国際会議

F. Buscemi

Mathematical Physics in Quantum Technology: from Finite to Infinite Dimensions

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開催年月日： 2023年5月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：International Centre of Mathematical Sciences, Edinburgh, UK 国名：グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)
Von Neumann's other entropy: observational entropy, coarse-grained states, and Petz recovery maps 招待有り国際共著国際会議

Francesco Buscemi

KAIST-Nagoya GENKO Workshop on Entanglement and Quantum Markovian Process 2023年2月21日

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開催年月日： 2023年2月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：KAIST, Daejeon, Korea
Unifying different notions of quantum incompatibility into a strict hierarchy of resource theories of communication 招待有り国際共著国際会議

Francesco Buscemi

Aspects of quantum information and quantum foundations 2023年2月9日

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開催年月日： 2023年2月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Takeda Hall, University of Tokyo
A hierarchy of resource theories of quantum incompatibility 招待有り国際共著国際会議

Francesco Buscemi

Quantum resources: from mathematical foundations to operational characterisation 2022年12月5日

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開催年月日： 2022年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Hotel Paradox, Singapore
About the incompatibility of quantum measurement processes 招待有り国際共著国際会議

Francesco Buscemi

Quantum IT: from fundamentals to applications 2022年11月9日

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開催年月日： 2022年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：KAIST, Korea (online)
Observational entropy, coarse-grained states, and irretrodictability 招待有り国際共著国際会議

Francesco Buscemi

Quantum Information Seminar Series 2022年11月2日

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開催年月日： 2022年11月

記述言語：英語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等

開催地：QuIT Group, Pavia University, Italy
Observational entropy, coarse-grained states, and irretrodictability 招待有り国際共著国際会議

Francesco Buscemi

Third Kyoto Workshop on Quantum Information, Computation, and Foundation 2022年10月18日

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開催年月日： 2022年10月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：YITP, Kyoto University (online)
Von Neumann's other entropy: observational entropy, coarse-grained states, and Petz recovery maps 国際会議

Francesco Buscemi

Quantum extreme universe from quantum information 2022年9月29日

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開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：YITP, Kyoto, Japan
The theory of statistical comparison: where do we stand 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

15th Biennial Quantum Structure Conference 2022年6月27日

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開催年月日： 2022年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Tropea, Italy
Fluctuation relations and the second law of thermodynamics from Bayesian retrodiction 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

Quantum Information and Probability: from Foundations to Engineering (QIP22) 2022年6月15日

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開催年月日： 2022年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Linnaeus University, Växjö, Sweden
The theory of statistical comparison: a brief overview 招待有り

Francesco Buscemi

SUSTech-Nagoya Workshop on Quantum Science 2022年6月2日

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開催年月日： 2022年5月 - 2022年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：online
Thermodynamic Constraints on Quantum Information Gain and Error-Correction 国際共著国際会議

Arshag Danageozian, Mark M Wilde, Francesco Buscemi

APS March Meeting 2022 2022年3月18日

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開催年月日： 2022年3月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）
Assuming the validity of the second law of thermodynamics in general probabilistic theories: consequences and constraints on models

Shintaro Minagawa, Hayato Arai, Francesco Buscemi

2021年12月1日

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開催年月日： 2021年12月

会議種別：口頭発表（一般）
Efficiency-Fidelity Trade-off in a Quantum Error Correcting Engine 国際会議

Arshag Danageozian, Mark M. Wilde, Francesco Buscemi

QTD2021: Quantum Thermodynamics Conference 2021年10月5日

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開催年月日： 2021年10月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：University of Geneva (online)
Bayesian retrodiction and the second law of thermodynamics 招待有り国際会議

Second Kyoto Workshop on Quantum Information, Computation, and Foundations 2021年9月13日

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開催年月日： 2021年9月

会議種別：口頭発表（招待・特別）
The Petz map in maths, information theory, and physics: an overview 招待有り国際会議

Workshop on quantum information and quantum black holes 2021年9月10日

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開催年月日： 2021年9月

会議種別：口頭発表（招待・特別）
Bayesian retrodiction and the second law of thermodynamics 招待有り国際会議

Louisiana State University QST Seminar Series 2021年7月28日

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開催年月日： 2021年7月

会議種別：口頭発表（招待・特別）
The "thermodynamic reverse bound" and the role of retrodiction in the Second Law 招待有り国際会議

SUSTech-Nagoya workshop on quantum science 2021年6月24日

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開催年月日： 2021年6月

会議種別：口頭発表（招待・特別）
Prediction, retrodiction, and the second law of thermodynamics 招待有り国際会議

Summer School on Quantum Information and Technology 2021 2021年6月29日

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開催年月日： 2021年6月 - 2021年7月

会議種別：口頭発表（招待・特別）
Retrodiction in stochastic thermodynamics 招待有り国際会議

52nd Symposium on Mathematical Physics 2021年6月17日

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開催年月日： 2021年6月

会議種別：口頭発表（招待・特別）
The "thermodynamic reverse bound" and the role of retrodiction in the Second Law 招待有り国際共著国際会議

Buscemi F

NCTS Annual Theory Meeting 2021: Quantum Physics, Quantum Information, and Quantum Technologies

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開催年月日： 2021年2月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）
Fluctuation theorems from Bayesian retrodiction 招待有り国際共著国際会議

Buscemi F

13th Annual Symposium of the Centre for Quantum Technologies (CQT) Centre for Quantum Technologies, Singapore

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開催年月日： 2021年1月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）
Using data-driven inference to bootstrap quantum tomography 招待有り国際共著国際会議

Buscemi F

2nd workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems (QCCC 2020)

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開催年月日： 2020年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）
Thermodynamic Reverse Bound for General Open Quantum Processes

Mitsui, N

43st Quantum Information Technology Symposium

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開催年月日： 2020年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
Statistical tests of "quantumness": from mathematics to technology 招待有り国際会議

Buscemi F

20th Asian Quantum Information Science Conference (AQIS 2020) 2020年12月7日

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開催年月日： 2020年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）
Quantum entanglement: from basic question to technological resource 国際会議

Buscemi F

KIAS School of Computational Sciences, Online Colloqium Series 2020年11月24日 Korea Institute for Advanced Study

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開催年月日： 2020年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）
Optimal hiding/masking of quantum information 招待有り国際会議

Buscemi F

Online Workshop on Quantum Information, Computation, and Foundations 2020年9月17日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University
General state transitions with exact resource morphisms:a unified resource-theoretic approach-quantifying resources without using distillation or dilution 国際会議

Zhou, W

Young Researchers Forum on Quantum Information Science 2020年8月26日 National Tsing Hua University (NTHU)

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開催年月日： 2020年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）
Data-Driven Inference and Observationally Complete Devices 招待有り国際会議

Buscemi, F

12th Italian Quantum Information Science Conference

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開催年月日： 2019年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：https://iqis2019.fisica.unimi.it/ 国名：イタリア共和国
Statistical Comparison and Its Applications in Quantum Information Theory 招待有り国際会議

Buscemi, F

Quantum Information Theory and Mathematical Physics 2019

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開催年月日： 2019年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：http://math.bme.hu/~mosonyi/QIMP2019/ 国名：ハンガリー共和国
Data-driven inference and observationally complete devices 招待有り国際会議

Buscemi, F

51th Symposium in Mathematical Physics

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開催年月日： 2019年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：https://fizyka.umk.pl/smp/smp51/ 国名：ポーランド共和国
Data-driven inference and observationally complete devices 招待有り国際会議

Buscemi, F

Quantum Information Revolution: Impact to Foundations

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開催年月日： 2019年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：スウェーデン王国
Quantum statistical comparison, quantum majorization, and their applications to generalized resource theories 招待有り国際会議

Buscemi, F

Mathematical Aspects in Current Quantum Information Theory (MAQIT) 2019

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開催年月日： 2019年5月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：http://www.math.snu.ac.kr/~hhlee/MAQIT_2019.html 国名：大韓民国
Quantum Correlations 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

Quantum Correlations Workshop

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開催年月日： 2018年2月

記述言語：英語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：シンガポール共和国
Private quantum decoupling 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

3rd International Conference on Quantum Foundations 2017

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開催年月日： 2017年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：インド
Channels inclusion, falsification, and verification 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

Quantum Computation and Quantum Information Processing 2017

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開催年月日： 2017年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Beijing, China 国名：中華人民共和国
The information-disturbance tradeoff in quantum theory 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

Distinguished Visiting Researchers' Guest Lectures

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開催年月日： 2017年11月

記述言語：英語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等

国名：台湾
Comparison of noisy channels and reverse data-processing theorems 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

2017 IEEE Information Theory Workshop

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開催年月日： 2017年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Kaohsiung, Taiwan 国名：台湾
Quantum statistical mechanics from the viewpoint of statistical decision theory 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

Quantum Information Science Seminar Series

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開催年月日： 2017年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：台湾
The theory of quantum statistical comparison with some applications to quantum information science 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

Colloquia in Quantum Probability

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開催年月日： 2017年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：イタリア共和国
Semiquantum games to verify quantum correlations in space and in time 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

Foundations of Quantum Mechanics and Technology

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開催年月日： 2017年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：スウェーデン王国
Approaching quantum thermodynamics from the viewpoint of statistical decision theory 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

The many facets of non-equilibrium physics

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開催年月日： 2017年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：イタリア共和国
Quantum Uncertainties 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

Colloquia in Applied Mathematics

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開催年月日： 2017年3月

記述言語：英語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等

国名：大韓民国
Quantum relative Lorenz curves 招待有り国際会議

Francesco Buscemi

The JSAP Workshop on Quantum Information and Related Fields

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開催年月日： 2017年3月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：日本国
A quantum Blackwell theorem for quantum channels 招待有り国際会議

Buscemi, F

Workshop on Quantum Incompatibility

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開催年月日： 2017年1月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
Information gain and disturbance in quantum measurements revisited 国際会議

Buscemi, F

16th Asian Quantum Information Science Conference (AQIS'16)

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開催年月日： 2016年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：台湾
The Theory of Statistical Comparison with Applications in Quantum Information Science 招待有り国際会議

Buscemi, F

16th Asian Quantum Information Science Conference (AQIS'16)

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開催年月日： 2016年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：台湾
Reverse Data-Processing Theorems, Bayesian Structures, and Information Flow 招待有り国際会議

Buscemi, F

Quantum Foundations Workshop

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開催年月日： 2016年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：イタリア共和国
Thermodynamics as Statistical Comparison 招待有り国際会議

Buscemi, F

Quantum and Beyond

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開催年月日： 2016年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：スウェーデン王国
Reverse Data-Processing Theorems 招待有り国際会議

Buscemi, F

Hong Kong Workshop on Quantum Information and Foundations

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開催年月日： 2016年5月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：ホンコン(香港)特別行政区
Some Quantum Blackwell Theorems and Applications 招待有り国際会議

Buscemi, F

IQST Seminar Series

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開催年月日： 2016年2月

記述言語：英語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等

国名：カナダ
"Conservation of Information" as a Principle 国際会議

Buscemi, F.

International Conference on Quantum Foundations 2015

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開催年月日： 2015年11月 - 2015年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：インド
Statistics, dynamics, and second law(s) 国際会議

Buscemi, F

Non Markovian Quantum Dynamics

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開催年月日： 2015年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：イタリア共和国
Second laws as statistical comparisons 国際会議

Buscemi, F

32nd Quantum Information Technology Symposium (QIT)

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開催年月日： 2015年5月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
Which processes satisfy the data-processing principle? 国際会議

Buscemi, F

Sixth Nagoya Winter Workshop (NWW2015)

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開催年月日： 2015年3月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
A second-law-like converse to the data-processing inequality 国際会議

Buscemi, F

QI Workshop

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開催年月日： 2015年2月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：日本国
Conservation of information and Markovianity 国際会議

Buscemi, F

Workshop on Quantum Metrology, Interaction, and Causal Structure

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開催年月日： 2014年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：中華人民共和国
The Quantum Blackwell Theorem with some consequences 国際会議

Buscemi, F

CQIF Seminar Series

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開催年月日： 2014年7月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：University of Cambridge, UK 国名：グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)
The Quantum Blackwell Theorem with some applications 国際会議

Buscemi, F

QuLink Seminar Series

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開催年月日： 2014年5月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：日本国
Noise and disturbance in quantum measurements: an information-theoretic approach

Buscemi, F

30th Quantum Information Technology Symposium (QIT)

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開催年月日： 2014年5月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国

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科研費 4

Observational entropy and statistical inference: a mathematical study

研究課題/研究課題番号：23K03230 2023年4月 - 2026年3月

科学研究費助成事業基盤研究(C)

Buscemi F.

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：4680000円（直接経費：3600000円、間接経費：1080000円）

The goal of this research proposal is to establish the mathematical foundations of observational entropy, which is a quantity that plays a central role in the unification of thermodynamic and information-theoretic entropy, and in discussing the physical properties of systems out of equilibrium.
理論物理学のための量子情報理論基礎

研究課題/研究課題番号：21H05183 2021年9月 - 2026年3月

科学研究費助成事業学術変革領域研究(A)

森前智行, 中田芳史, Buscemi F., 東浩司

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担当区分：研究分担者

宇宙や素粒子といった極限の領域における物理理論を構築し、物理現象を理解するために、量子情報のツールを用いてアプローチする。具体的には量子計算や量子誤り訂正符号、量子暗号、量子ランダムネス、量子チェンネル、量子ネットワークなどにおいて発展してきた理論をさらに進化させることにより、極限宇宙を理解するための言語を整備することを目指す。
Algebraic and decision-theoretic ways into quantum resource theories

研究課題/研究課題番号：20K03746 2020年4月 - 2023年3月

Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：4290000円（直接経費：3300000円、間接経費：990000円）
対話型証明の新展開－古典から量子まで

研究課題/研究課題番号：19H04066 2019年4月 - 2023年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

西村治道, ルガルフランソワ, 森前智行, Buscemi F., 小澤正直

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担当区分：研究分担者

今日の量子計算量理論において，対話型証明の概念は非常に大きな存在となっている．一方で，近年その実装へ向けて社会的注目を集める量子コンピュータはまだ小規模であり，量子メモリや量子通信は依然として高コストである．この状況を鑑みて，本研究では量子計算や量子通信が制限された量子対話型証明や量子計算に動機づけられた古典対話型証明，さらにはその中間的な対話型証明モデルに着目し，それらの対話型証明モデルについての計算量理論を展開する．これにより量子コンピュータの検証問題に対する新しい解決法を提案し，既存の量子対話型証明モデルや量子多項式階層理論を俯瞰的に捉えることができるような包括的成果を得ることを目指す．
今年度は，昨年度より研究を開始した量子対話型証明の一形態とみなせる量子分散検証について，ネットワーク上でのデータの等価性判定問題に関する効率的な量子プロトコルを構築することに成功した．この量子プロトコルは，古典の分散検証で必要とする証明の長さを指数的に改善している．本成果は，分散計算の国際会議DISCや量子情報科学のトップカンファレンスQIPで発表が採択され，国際的に高い評価を受けたと考えられる．また，量子計算の古典計算機による検証については，前年度に引き続き，合理的証明の概念を利用した対話プロトコルを構築した．古典の対話型証明で使用されるsumcheckベースの合理的対話プロトコルを与え，さらには合理的証明と従来の対話型証明の間にある種の条件が成り立つときの等価性を与えることができた．他にも，上記の研究から派生した成果として，量子アルゴリズムや量子情報理論に関する成果を得ることができた．量子アルゴリズムについては，最小スタイナー木問題に対して，現時点での最速な古典アルゴリズムよりも高速な量子アルゴリズムを新たに構築する一方で，行列の特異値分解に関連する幾つかの問題について，量子アルゴリズムの概念を利用することにより，高速な古典アルゴリズムを構築することができた．量子情報理論においては，リソース理論における空間的に分離された様々なリソースを包含および一般化するフレームワークと，それらの非古典性を定量化するためのツールを開発することができた．
前年度に引き続いて，量子分散検証や合理的証明による量子計算の検証について研究を進展させることができただけでなく，量子アルゴリズムや量子情報理論についても著名な国際会議や学術雑誌で発表することができたことによる．
引き続き，量子計算の検証や量子分散検証を始めとする対話型証明の新しい研究展開を推進していく予定である．また，そこから派生する研究分野として，量子通信を含む量子アルゴリズムや，量子通信計算量，量子情報理論の研究を推進して，量子対話型証明の理解に応用していく予定である．

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