2024/10/19 更新

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ハヤシ マサヒト
林 正人
HAYASHI Masahito
所属
大学院多元数理科学研究科 多元数理科学専攻 数理解析 教授
大学院担当
大学院多元数理科学研究科
学部担当
理学部
職名
教授
外部リンク

学位 1

  1. 博士(理学) ( 1999年3月   京都大学 ) 

研究キーワード 2

  1. 量子情報

  2. 量子情報

研究分野 1

  1. 情報通信 / 情報学基礎論

経歴 2

  1. 国立シンガポール大学 量子技術研究センター 客員研究教授

    2012年9月 - 現在

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    国名:シンガポール共和国

  2. 東北大学 大学院情報科学研究科 情報基礎科学専攻   准教授

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学歴 1

  1. 京都大学   理学研究科   数学・数理解析専攻

    - 1999年

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    国名: 日本国

    researchmap

所属学協会 7

  1. Institute of Mathematical Statistics   fellow

    2021年5月 - 現在

  2. IEEE   Fellow

    2006年 - 現在

  3. Asia Pacic Artificial Intelligence Association   fellow

    2022年6月 - 現在

  4. 日本数学会

  5. 電子情報通信学会

  6. 日本物理学会

  7. 量子情報技術時限付専門委員会

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委員歴 1

  1. ICQNM 2012, The Sixth International Conference on Quantum, Nano and Micro Technologies Program Committee member  

    2012年   

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受賞 7

  1. 2011 IEEE Information Theory Society Paper Award

    2011年8月   IEEE Information Theory Society  

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    受賞国:日本国

  2. 第24回日本IBM科学賞コンピューター・サイエンス分野

    2010年11月   日本アイ・ビー・エム株式会社  

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    受賞国:日本国

  3. Fellow of Institute of Mathematical Statistics

    2022年4月   Institute of Mathematical Statistics   Fellow of Institute of Mathematical Statistics

    Masahito Hayashi

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:アメリカ合衆国

    For deep and influential contributions to quantum statistics and quantum information theory.

  4. IEEE Fellow

    2017年1月   IEEE   contributions to Shannon theory, information-theoretic security, and quantum information theory

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    受賞国:アメリカ合衆国

  5. 日本学術振興会賞

    2016年1月   日本学術振興会    有限符号長の情報理論及び量子情報理論の研究

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    受賞国:日本国

  6. 日本学士院学術奨励賞

    2016年1月   日本学士院   有限符号長の情報理論及び量子情報理論の研究

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    受賞国:日本国

  7. Fellow of Asia Pacic Artificial Intelligence Association

    2022年6月   Asia Pacic Artificial Intelligence Association   Fellow of Asia Pacic Artificial Intelligence Association

    Masahito Hayashi

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:中華人民共和国

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論文 384

  1. Quantum state estimation with nuisance parameters (vol 53, 453001, 2020) 招待有り 査読有り 国際共著

    Suzuki, J; Yang, YX; Hayashi, M

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND THEORETICAL   57 巻 ( 12 )   2024年3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: 10.1088/1751-8121/ad2f10

    Web of Science

  2. Tight Cramer-Rao type bounds for multiparameter quantum metrology through conic programming 査読有り 国際共著

    Hayashi, M; Ouyang, YK

    QUANTUM   7 巻   2023年8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)  

    Web of Science

  3. Tight Exponential Analysis for Smoothing the Max-Relative Entropy and for Quantum Privacy Amplification 査読有り 国際共著 国際誌

    K. Li, Y. Yao, and M. Hayashi

    IEEE Transactions on Information Theory   69 巻 ( 3 ) 頁: 1680 - 1694   2023年3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:IEEE  

  4. Analytical algorithm for capacities of classical and classical-quantum channels,” 査読有り 国際誌

    M. Hayashi

    IEEE Transactions on Information Theory   69 巻 ( 3 ) 頁: 885 - 898   2023年3月

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    担当区分:筆頭著者, 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)   出版者・発行元:IEEE  

  5. Pseudo standard entanglement structure cannot be distinguished from standard entanglement structure 査読有り 国際共著 国際誌

    H. Arai and M. Hayashi

    New Journal of Physics   25 巻   頁: 023009   2023年2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)   出版者・発行元:IOP Publishing  

  6. Efficient algorithms for quantum information bottleneck 査読有り 国際共著

    Masahito Hayashi and Yuxiang Yang

    Quantum   7 巻   頁: 936 - 936   2023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)  

    DOI: https://doi.org/10.22331/q-2023-03-02-936

    DOI: https://doi.org/10.22331/q-2023-03-02-936

    その他リンク: https://doi.org/10.22331/q-2023-03-02-936

  7. Dense Coding with Locality Restriction on Decoders: Quantum Encoders vs. Super-Quantum Encoders 査読有り 国際共著 国際誌

    M. Hayashi and K. Wang

    PRX QUANTUM   3 巻   頁: 030346 - 030346   2022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)   出版者・発行元:APS  

  8. Graph-theoretic approach for selftesting in Bell scenarios 査読有り 国際共著 国際誌

    K. Bharti, M. Ray, Z.-P. Xu, M. Hayashi, L.-C. Kwek, and A. Cabello

    PRX QUANTUM   3 巻   頁: 030344 - 030344   2022年9月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:APS  

  9. Quantum Verifiable Protocol for Secure Modulo Zero-Sum Randomness 査読有り 国際共著 国際誌

    M. Hayashi and T. Koshiba

    Quantum Information Processing   21 巻   頁: 291 - 291   2022年8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)   出版者・発行元:Springer  

  10. Exponents in Smoothing the Max-Relative Entropy and of Randomness Extraction Against Quantum Side Information 査読有り 国際共著 国際誌

    K. Li, Y. Yao, and M. Hayashi

    Proc. 2022 IEEE Int. Symp. Information Theory (ISIT)     頁: 1887 - 1892   2022年6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(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

  11. Analytical Calculation Formulas for Capacities of Classical and Classical-Quantum Channels 査読有り 国際誌

    Hayashi M.

    Proc. 2022 IEEE Int. Symp. Information Theory (ISIT)     頁: 109 - 114   2022年6月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   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)   出版者・発行元:IEEE  

  12. Commitment Capacity of Classical-Quantum Channels 査読有り 国際共著 国際誌

    M. Hayashi and N, Warsi,

    Proc. 2022 IEEE Int. Symp. Information Theory (ISIT)     頁: 998 - 1003   2022年6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(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

  13. Quantum Causal Unravelling 査読有り 国際共著 国際誌

    G. Bai, Y.-D. Wu, Y. Zhu, M. Hayashi, and G. Chiribella

    npj Quantum Information   8 巻   頁: 69 - 69   2022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)   出版者・発行元:Nature  

  14. Quantum secure direct communication with private dense coding using a general preshared quantum state 査読有り 国際共著 国際誌

    J. Wu, G.-L. Long, and M. Hayashi,

    Physical Review Applied   17 巻   頁: 064011 - 064011   2022年6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)   出版者・発行元:APS  

  15. Global Heisenberg scaling in noisy and practical phase estimation 査読有り 国際共著 国際誌

    M. Hayashi, Z.-W. Liu, and H. Yuan

    Quantum Science and Technology   7 巻 ( 2 ) 頁: 025030 - 025030   2022年4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)   出版者・発行元:IOP Publishing  

  16. Optimum ratio between two bases in the Bennett-Brassard-1984 protocol with second-order analysis 査読有り 国際共著 国際誌

    Hayashi M.

    Physical Review A   105 巻   頁: 042603 - 042603   2022年4月

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    担当区分:筆頭著者, 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)   出版者・発行元:APS  

  17. Quantum-inspired secure wireless communication protocol under spatial and local Gaussian noise assumptions 査読有り 国際共著

    Hayashi M

      10 巻   頁: 29040 - 29068   2022年3月

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    担当区分:筆頭著者, 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)  

  18. Universal classical-quantum superposition coding and universal classical-quantum multiple access channel coding 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Cai N.

      68 巻 ( 3 ) 頁: 1822 - 1850   2022年2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)  

  19. Computation-Aided Classical-Quantum Multiple Access to Boost Network Communication Speeds 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Vázquez-Castro Á.

    Physical Review Applied   16 巻 ( 4 )   2021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)   出版者・発行元:Physical Review Applied  

    A multiple access channel (MAC) consists of multiple senders simultaneously transmitting their messages to a single receiver. For the classical-quantum case (CQ MAC), achievable rates are known assuming that all the messages are decoded, a common assumption in quantum network design. However, such a conventional design approach ignores the global network structure, i.e., the network topology. When a CQ MAC is given as a part of quantum network communication, this work shows that computation properties can be used to boost communication speeds with code design dependent on the network topology. We quantify achievable quantum communication rates of codes with the computation property for a two-sender CQ MAC. When the two-sender CQ MAC is a boson coherent channel with binary discrete modulation, we show that it achieves the maximum possible communication rate (the single-user capacity), which cannot be achieved with conventional design. Further, such a rate can be achieved by different detection methods: quantum (with and without quantum memory), on-off photon counting, and homodyne (each at different photon power). Finally, we describe two practical applications, one of which cryptographic.

    DOI: 10.1103/PhysRevApplied.16.054021

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  20. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 査読有り 国際共著

    Song S., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   67 巻 ( 8 ) 頁: 5491 - 5508   2021年8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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    Quantum private information retrieval (QPIR) is a protocol in which a user retrieves one of multiple files from n non-communicating servers by downloading quantum systems without revealing which file is retrieved. As variants of QPIR with stronger security requirements, symmetric QPIR is a protocol in which no other files than the target file are leaked to the user, and t-private QPIR is a protocol in which the identity of the target file is kept secret even if at most t servers may collude to reveal the identity. The QPIR capacity is the maximum ratio of the file size to the size of downloaded quantum systems, and we prove that the symmetric t-private QPIR capacity is min{1, 2(n-t)/n} for any 1 t n. We construct a capacity-Achieving QPIR protocol by the stabilizer formalism and prove the optimality of our protocol. The proposed capacity is greater than the classical counterpart.

    DOI: 10.1109/TIT.2021.3077269

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  21. Quantum Private Information Retrieval for Quantum Messages 査読有り 国際共著

    Song S., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2021-July 巻   頁: 1052 - 1057   2021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(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings  

    Quantum private information retrieval (QPIR) for quantum messages is the protocol in which a user retrieves one of the multiple quantum states from one or multiple servers without revealing which state is retrieved. We consider QPIR in two different settings: the blind setting, in which the servers contain one copy of the message states, and the visible setting, in which the servers contain the description of the message states. One trivial solution in both settings is downloading all states from the servers and the main goal of this paper is to find more efficient QPIR protocols. First, we prove that the trivial solution is optimal for one-server QPIR in the blind setting. In one-round protocols, the same optimality holds even in the visible setting. On the other hand, when the user and the server share entanglement, we prove that there exists an efficient one-server QPIR protocol in the blind setting. Furthermore, in the visible setting, we prove that it is possible to construct symmetric QPIR protocols in which the user obtains no information of the non-targeted messages. We construct two-server symmetric QPIR protocols for pure states. Note that symmetric classical PIR is impossible without shared randomness unknown to the user.

    DOI: 10.1109/ISIT45174.2021.9517794

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  22. Physical Layer Computation as NOMA for Integrated Wireless Systems 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Vazquez-Castro A.

    IEEE Transactions on Communications   69 巻 ( 7 ) 頁: 4520 - 4535   2021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:IEEE Transactions on Communications  

    We consider two users A and B wanting to exchange their messages M_{A} and M_{B} via a relay in a wireless communication network. To this aim, we have two methods: direct forward (DF) and computation and forward (CAF). In the first method, after an orthogonal multiple access (OMA) or non-orthogonal multiple access (NOMA) phase, the receiver decodes the two messages. In the second method, after a NOMA phase, the receiver decodes only the (modulo) sum. In the latter case the capacity region (computation region) is not known. This paper compares the two methods. To such aim, we propose a unified coding framework and identify a lower bound of achievable computation rates. We consider three constellations for the symmetric two-user Gaussian channel with Eisenstein constellation showing highest performance. We also show that a minimum signal-to-noise ratio is required for our CAF method to outperform DF, and we obtain the numerical values of such minimum ratios for the three constellations. Finally, we show achievability of our bounds, which is proved to require affine codes for computation, which has not been proved before. Overall, our results are useful for communication system designers towards practical implementation of multiple access methods in integrated wireless systems.

    DOI: 10.1109/TCOMM.2021.3067907

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  23. Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness Extraction 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Fang K., Wang K.

    IEEE Transactions on Information Theory   67 巻 ( 6 ) 頁: 3926 - 3944   2021年6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:IEEE Transactions on Information Theory  

    We give the first systematic study on the second order asymptotics of the operational task of coherence distillation with and without assistance. In the unassisted setting, we introduce a variant of randomness extraction framework where free incoherent operations are allowed before the incoherent measurement and the randomness extractors. We then show that the maximum number of random bits extractable from a given quantum state is precisely equal to the maximum number of coherent bits distillable from the same state. This relation enables us to derive tight second order expansions of both tasks in the independent and identically distributed setting. Remarkably, the incoherent operation classes that can empower coherence distillation for generic states all admit the same second order expansions, indicating their operational equivalence for coherence distillation in both asymptotic and large block length regimes. We then generalize the above line of research to the assisted setting, arising naturally in bipartite quantum systems where Bob distills coherence from the state at hand, aided by the benevolent Alice possessing the other system. More precisely, we introduce a new assisted incoherent randomness extraction task and establish an exact relation between this task and the assisted coherence distillation. It strengthens the one-shot relation in the unassisted setting and confirms that this cryptographic framework offers a new perspective to the study of quantum coherence distillation. Likewise, this relation yields second order characterizations to the assisted tasks. As by-products, we show the strong converse property of the tasks above from their second order expansions.

    DOI: 10.1109/TIT.2021.3064009

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  24. Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States 査読有り 国際共著

    Wang K., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   67 巻 ( 6 ) 頁: 3905 - 3925   2021年6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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    We study classical communication over a noisy quantum channel when bipartite states are preshared between the sender and the receiver, and one of the following encoding strategies are available: i) local operations; ii) local operations and one-way classical communication; iii) local operations and global permutations. Our main result is a capacity formula for strategy iii). This formula's two endpoints are the capacity formula in strategy i) and the entanglement-assisted classical capacity. Interestingly, these capacities satisfy the strong converse property, and thus the formula serves as a sharp dividing line between achievable and unachievable rates of communication. We prove that the difference between the capacities by strategy i) and strategy iii) is upper bounded by the discord of formation of the preshared state. What's more, we show that strategy ii) has no advantage over strategy i) in the weak converse regime. As examples, we derive these capacities analytically by the above strategies for some fundamental quantum channels. In some cases, the capacity of strategy iii) is strictly larger than those of strategies i) and ii) whenever entanglement assistance is available. Our results witness the power of random permutation in entanglement-assisted classical communication.

    DOI: 10.1109/TIT.2021.3060452

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  25. Representation matching for remote quantum computing 査読有り 国際共著

    Yang Y, Hayashi M

      2 巻   2021年5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)  

  26. Asymptotically Secure Network Code for Active Attacks 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Cai N.

    IEEE Transactions on Communications   69 巻 ( 5 ) 頁: 3245 - 3259   2021年5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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Communications  

    When there exists a malicious attacker in the network, we need to be careful of eavesdropping and contamination. This problem is crucial for network communication when the network is realized by a partially trusted relay of quantum key distribution. We discuss the asymptotic rate in a linear network with the secrecy and robustness conditions when the above type of attacker exists. Also, under the same setting, we discuss the asymptotic rate in a linear network when we impose the secrecy condition alone.

    DOI: 10.1109/TCOMM.2021.3057112

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  27. Secure Computation-and-Forward with Linear Codes 査読有り 国際共著

    Hayashi M,, Wadayama T., Vazquez-Catro A.

      2 巻   2021年3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)  

  28. Secure non-linear network code over one-hop relay network 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Cai N.

      2 巻   2021年3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)  

  29. Capacity of Quantum Symmetric Private Information Retrieval with Collusion of All But One of Servers 査読有り 国際共著

    Song S., Hayashi M.

      2 巻   2021年3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)  

  30. Secure Computation-and-Forward with Linear Codes 査読有り 国際共著

    Hayashi M,, Wadayama T., Vazquez-Catro A.

      2 巻   2021年3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)  

  31. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Multiple Servers 査読有り 国際共著

    Song S., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   67 巻 ( 1 ) 頁: 452 - 463   2021年1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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    We study the capacity of quantum private information retrieval (QPIR) with multiple servers. In the QPIR problem with multiple servers, a user retrieves a classical file by downloading quantum systems from multiple servers each of which contains the copy of a classical file set while the identity of the downloaded file is not leaked to each server. The QPIR capacity is defined as the maximum rate of the file size over the whole dimension of the downloaded quantum systems. When the servers are assumed to share prior entanglement, we prove that the QPIR capacity with multiple servers is 1 regardless of the number of servers and files. We construct a rate-one protocol only with two servers. This capacity-achieving protocol outperforms its classical counterpart in the sense of the capacity, server secrecy, and upload cost. The strong converse bound is derived concisely without using any secrecy condition. We also prove that the capacity of multi-round QPIR is 1.

    DOI: 10.1109/TIT.2020.3022515

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  32. Prior entanglement exponentially improves one-server quantum private information retrieval for quantum messages 査読有り

    Song, SH; Gall, FL; Hayashi, M

    EPJ QUANTUM TECHNOLOGY   11 巻 ( 1 )   2024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)   出版者・発行元:EPJ Quantum Technology  

    Quantum private information retrieval (QPIR) for quantum messages is a quantum communication task, in which a user retrieves one of the multiple quantum states from the server without revealing which state is retrieved. In the one-server setting, we find an exponential gap in the communication complexities between the presence and absence of prior entanglement in this problem with the one-server setting. To achieve this aim, as the first step, we prove that the trivial solution of downloading all messages is optimal under QPIR for quantum messages, which is a similar result to that of classical PIR but different from QPIR for classical messages. As the second step, we propose an efficient one-server one-round QPIR protocol with prior entanglement by constructing a reduction from a QPIR protocol for classical messages to a QPIR protocol for quantum messages in the presence of prior entanglement.

    DOI: 10.1140/epjqt/s40507-024-00266-6

    Web of Science

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  33. Generalized quantum Arimoto-Blahut algorithm and its application to quantum information bottleneck 査読有り

    Hayashi, M; Liu, G

    QUANTUM SCIENCE AND TECHNOLOGY   9 巻 ( 4 )   2024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)   出版者・発行元:Quantum Science and Technology  

    Quantum information bottleneck was proposed by Grimsmo and Still (2016 Phys. Rev. A 94 012338) as a promising method for quantum supervised machine learning. To study this method, we generalize the quantum Arimoto-Blahut algorithm by Ramakrishnan et al (2021 IEEE Trans. Inf. Theory 67 946) to a function defined over a set of density matrices with linear constraints so that our algorithm can be applied to optimizations of quantum operations. This algorithm has wider applicability, and we apply our algorithm to the quantum information bottleneck with three quantum systems. We numerically compare our obtained algorithm with the existing algorithm by Grimsmo and Still. Our numerical analysis shows that our algorithm is better than their algorithm.

    DOI: 10.1088/2058-9565/ad6eb1

    Web of Science

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  34. Measurement-device-independent detection of beyond-quantum state 査読有り

    Yu, BC; Hayashi, M

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   26 巻 ( 10 )   2024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)   出版者・発行元:New Journal of Physics  

    In quantum theory, a quantum state on a composite system of two parties realizes a non-negative probability with any measurement element with a tensor product form. However, there also exist non-quantum states which satisfy the above condition. Such states are called beyond-quantum states, and cannot be detected by standard Bell tests. To distinguish a beyond-quantum state from quantum states, we propose a measurement-device-independent (MDI) test for beyond-quantum state detection, which is composed of quantum input states on respective parties and quantum measurements across the input system and the target system on respective parties. The performance of our protocol is independent of the forms of the tested states and the measurement operators, which provides an advantage in practical scenarios. We also discuss the importance of tomographic completeness of the input sets to the detection.

    DOI: 10.1088/1367-2630/ad787c

    Web of Science

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  35. Alexander S. Holevo's researches in quantum information theory in 20th century 査読有り

    Hayashi, M

    INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM INFORMATION   22 巻 ( 05 )   2024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)   出版者・発行元:International Journal of Quantum Information  

    This paper reviews Holevo's contributions to quantum information theory during the 20 century. At that time, he mainly studied three topics, classical-quantum channel coding, quantum estimation with Craméro-Rao approach and quantum estimation with the group covariant approach. This paper addresses these three topics.

    DOI: 10.1142/S0219749924400069

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  36. Detecting beyond-quantum nonlocality using standard local quantum observables 査読有り

    Arai, H; Yu, BC; Hayashi, M

    PHYSICAL REVIEW A   110 巻 ( 1 )   2024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)   出版者・発行元:Physical Review A  

    We study the detection of beyond-quantum nonlocal states that can exist in a theoretical model whose local systems are standard quantum theory in the framework of general probabilistic theories (GPTs). We find that device-dependent detections are possible for beyond-quantum nonlocal states in GPTs even though device-independent detections are not valid. We give a device-dependent detection based on local observables to distinguish any beyond-quantum nonlocal state from all standard quantum states. In particular, we give a way to detect any beyond-quantum nonlocal state of the two-qubit system by observing only spin observables on local systems. Our results will help in the experimental detection of beyond-quantum nonlocality or justification of standard quantum theory.

    DOI: 10.1103/PhysRevA.110.L010201

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  37. Non-Adaptive Coding for Two-Way Wiretap Channel With or Without Cost Constraints 査読有り

    Hayashi, M; Chen, YL

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   70 巻 ( 7 ) 頁: 4611 - 4633   2024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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    This paper studies the secrecy results for the two-way wiretap channel (TW-WC) with an external eavesdropper under a strong secrecy metric. Employing non-adaptive coding, we analyze the information leakage and the decoding error probability, and derive inner bounds on the secrecy capacity regions for the TW-WC under strong joint and individual secrecy constraints. For the TW-WC without cost constraint, both the secrecy and error exponents could be characterized by the conditional Rényi mutual information in a concise and compact form. And, some special cases secrecy capacity region and sum-rate capacity results are established, demonstrating that adaption is useless in some cases or the maximum sum-rate that could be achieved by non-adaptive coding. For the TW-WC with cost constraint, we consider the peak cost constraint and extend our secrecy results by using the constant composition codes. Accordingly, we characterize both the secrecy and error exponents by a modification of Rényi mutual information, which yields inner bounds on the secrecy capacity regions for the general discrete memoryless TW-WC with cost constraint. Our method works even when a pre-noisy processing is employed based on a conditional distribution in the encoder and can be easily extended to other multi-user communication scenarios.

    DOI: 10.1109/TIT.2023.3343362

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  38. <i>q</i>-Racah probability distribution 査読有り

    Hayashi, M; Hora, A; Yanagida, S

    RAMANUJAN JOURNAL   64 巻 ( 3 ) 頁: 963 - 990   2024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)   出版者・発行元:Ramanujan Journal  

    We introduce a certain discrete probability distribution Pn,m,k,l;q having non-negative integer parameters n, m, k, l and quantum parameter q which arises from a zonal spherical function of the Grassmannian over the finite field Fq with a distinguished spherical vector. Using representation theoretic arguments and hypergeometric summation technique, we derive the presentation of the probability mass function by a single q-Racah polynomial, and also the presentation of the cumulative distribution function in terms of a terminating 4ϕ3-hypergeometric series.

    DOI: 10.1007/s11139-024-00859-w

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  39. When quantum memory is useful for dense coding 査読有り

    Takagi, R; Hayashi, M

    LETTERS IN MATHEMATICAL PHYSICS   114 巻 ( 3 )   2024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)   出版者・発行元:Letters in Mathematical Physics  

    We discuss dense coding with n copies of a specific preshared state between the sender and the receiver when the encoding operation is limited to the application of group representation. Typically, to act on multiple local copies of these preshared states, the receiver needs quantum memory, because in general the multiple copies will be generated sequentially. Depending on available encoding unitary operations, we investigate what preshared state offers an advantage of using quantum memory on the receiver’s side.

    DOI: 10.1007/s11005-024-01831-x

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  40. Derivation of standard quantum theory via state discrimination 査読有り

    Arai, H; Hayashi, M

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   26 巻 ( 5 )   2024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)   出版者・発行元:New Journal of Physics  

    It is a key issue to characterize the model of standard quantum theory out of general models by an operational condition. The framework of general probabilistic theories (GPTs) is a new information theoretical approach to single out standard quantum theory. It is known that traditional properties, for example, Bell-CHSH inequality, are not sufficient to single out standard quantum theory among possible models in GPTs. As a more precise property, we focus on the bound of the performance for an information task called state discrimination in general models. We give an equivalent condition for outperforming the minimum discrimination error probability under the standard quantum theory given by the trace norm. Besides, by applying the equivalent condition, we characterize standard quantum theory out of general models in GPTs by the bound of the performance for state discrimination.

    DOI: 10.1088/1367-2630/ad4d18

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  41. Two-Server Oblivious Transfer for Quantum Messages 査読有り 国際共著

    Hayashi, M; Song, SH

    ADVANCED QUANTUM TECHNOLOGIES   7 巻 ( 4 )   2024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)   出版者・発行元:Advanced Quantum Technologies  

    Oblivious transfer is considered as a cryptographic primitive task for quantum information processing over a quantum network. It is an essential building block for secure multiparty computation. It is known that one-server oblivious transfer is impossible. When the task is the transmission of classical messages, protocols for two-server oblivious transfer exist, i.e., existing protocols work under the assumption that two servers do not communicate with each other. However, when the task is the transmission of a quantum state, no existing method works even under the above two-server assumption. Two-server oblivious transfer protocols for quantum messages are proposed for the first time.

    DOI: 10.1002/qute.202300184

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  42. Equivocations, Exponents, and Second-Order Coding Rates Under Various Renyi Information Measures ( vol 63, pg 975, 2016) 査読有り

    Hayashi, M; Tan, VYF

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   70 巻 ( 4 ) 頁: 3046 - 3048   2024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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    There exists a gap for the proofs of the converse parts of (49) and (50) in Theorem 1 and (74) of Theorem 3. These converse parts use Lemma 4, whose proofs contain a gap. We fix these errors when the rate is larger than the critical rate. A special case of (50) does not coincide the recent result (Li and Yao, 2022, arXiv:2209.00554v1) when the rate is smaller than the critical rate.

    DOI: 10.1109/TIT.2024.3355506

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  43. Covert Communication With Gaussian Noise: From Random Access Channel to Point-to-Point Channel 査読有り

    Hayashi, M; Vázquez-Castro, A

    IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS   72 巻 ( 3 ) 頁: 1516 - 1531   2024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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Communications  

    We propose a covert communication protocol for the spread-spectrum multiple random access with additive white Gaussian noise (AWGN) channel. No existing paper has studied covert communication for the random access channel. Our protocol assumes binary discrete phase-shift keying (BPSK) modulation, and it works well under imperfect channel state information (I-CSI) for both the legitimate and adversary receivers, which is a realistic assumption in the low power regime. Also, our method assumes that the legitimate users share secret variables in a similar way as the preceding studies. Although several studies investigated the covert communication for the point-to-point communication, no existing paper considers the covert communication under the above uncertainty assumption even for point-to-point communication. Our protocol under the above uncertainty assumption allows O(n) legitimate senders and O(n/n) active legitimate senders. Furthermore, our protocol can be converted to a protocol for point-to-point communication that works under the above uncertainty assumption.

    DOI: 10.1109/TCOMM.2023.3332861

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  44. Universal Adaptive Construction of Verifiable Secret Sharing and Its Application to Verifiable Secure Distributed Data Storage 査読有り 国際共著

    Hayashi, M; Koshiba, T

    IEEE-ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING   32 巻 ( 1 ) 頁: 253 - 267   2024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)   出版者・発行元:IEEE/ACM Transactions on Networking  

    Secret sharing is a useful method for secure distributed data storage. Such a distributed data storage can avoid the information leakage under an attack to a limited number of distributed servers. While such distributed servers send their shares to an end user according to the request, there is a risk that malicious distributed servers send incorrect shares. To detect or identify such malicious servers, we need verifiable secure distributed data storage, which can be constructed from verifiable secret sharing. However, many of previous protocols for verifiable secret sharing are constructed in a specific form. This paper proposes an adaptive construction of verifiable secret sharing, which uses an existing secret sharing protocol as a subprotocol. Also, our method can be applied to any existing secret sharing protocol. This type construction realizes an economical construction.

    DOI: 10.1109/TNET.2023.3283577

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  45. Iterative minimization algorithm on a mixture family 査読有り

    Hayashi M.

    Information Geometry     2024年

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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:Information Geometry  

    Iterative minimization algorithms appear in various areas including machine learning, neural networks, and information theory. The em algorithm is one of the famous iterative minimization algorithms in the area of machine learning, and the Arimoto–Blahut algorithm is a typical iterative algorithm in the area of information theory. However, these two topics had been separately studied for a long time. In this paper, we generalize an algorithm that was recently proposed in the context of the Arimoto–Blahut algorithm. Then, we show various convergence theorems, one of which covers the case when each iterative step is done approximately. Also, we apply this algorithm to the target problem of the em algorithm, and propose its improvement. In addition, we apply it to other various problems in information theory.

    DOI: 10.1007/s41884-024-00140-5

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  46. Reverse em-problem based on Bregman divergence and its application to classical and quantum information theory 査読有り

    Hayashi M.

    Information Geometry     2024年

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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:Information Geometry  

    The recent paper (IEEE Trans. IT 69, 1680) proposed an analytical calculation method for the channel capacity without iteration. However, it has restrictions for its application. Also, it does not explain why the channel capacity can be solved analytically in this special case. To expand the applicability of this method, we recall the reverse em-problem, which was proposed by Toyota (Information Geometry, 3, 1355 (2020)) as the repetition of the inverse map of the em iteration to calculate the channel capacity, which is given as the maximum of the mutual information. However, it left several open problems. We formulate the reverse em-problem based on Bregman divergence, and solve these open problems. Using these results, we convert the reverse em-problem into em-problems, and derive a non-iterative formula for the reverse em-problem, which can be considered as a generalization of the above analytical calculation method. Additionally, this derivation explains the information geometrical structure of this special case.

    DOI: 10.1007/s41884-024-00147-y

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  47. Robust and efficient verification of graph states in blind measurement-based quantum computation 査読有り 国際共著

    Li, ZH; Zhu, HJ; Hayashi, M

    NPJ QUANTUM INFORMATION   9 巻 ( 1 )   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:npj Quantum Information  

    Blind quantum computation (BQC) is a secure quantum computation method that protects the privacy of clients. Measurement-based quantum computation (MBQC) is a promising approach for realizing BQC. To obtain reliable results in blind MBQC, it is crucial to verify whether the resource graph states are accurately prepared in the adversarial scenario. However, previous verification protocols for this task are too resource-consuming or noise-susceptible to be applied in practice. Here, we propose a robust and efficient protocol for verifying arbitrary graph states with any prime local dimension in the adversarial scenario, which leads to a robust and efficient protocol for verifying the resource state in blind MBQC. Our protocol requires only local Pauli measurements and is thus easy to realize with current technologies. Nevertheless, it can achieve optimal scaling behaviors with respect to the system size and the target precision as quantified by the infidelity and significance level, which has never been achieved before. Notably, our protocol can exponentially enhance the scaling behavior with the significance level.

    DOI: 10.1038/s41534-023-00783-9

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  48. Comments on 'Analytical Algorithm for Capacities of Classical and Classical-Quantum Channels' 査読有り

    Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   69 巻 ( 11 )   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:IEEE Transactions on Information Theory  

    After completing the review process of the above article, the author found the reference Muroga (1953), which has already derived an analytical calculation method for the channel capacity under a certain condition. This comment explains the relation between Muroga's article and this article.

    DOI: 10.1109/TIT.2023.3299885

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  49. Unified Approach to Secret Sharing and Symmetric Private Information Retrieval With Colluding Servers in Quantum Systems 査読有り

    Hayashi, M; Song, S

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   69 巻 ( 10 ) 頁: 6537 - 6563   2023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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    This paper unifiedly addresses two kinds of key quantum secure tasks, i.e., quantum versions of secret sharing (SS) and symmetric private information retrieval (SPIR) by using multi-target monotone span program (MMSP), which characterizes the classical linear protocols of SS and SPIR. SS has two quantum extensions; One is the classical-quantum (CQ) setting, in which the secret to be sent is classical information and the shares are quantum systems. The other is the quantum-quantum (QQ) setting, in which the secret to be sent is a quantum state and the shares are quantum systems. The relation between these quantum protocols and MMSP has not been studied sufficiently. We newly introduce the third setting, i.e., the entanglement-assisted (EA) setting, which is defined by modifying the CQ setting with allowing prior entanglement between the dealer and the end-user who recovers the secret by collecting the shares. Showing that the linear version of SS with the EA setting is directly linked to MMSP, we characterize linear quantum versions of SS with the CQ ad QQ settings via MMSP. Further, we introduce the EA setting of SPIR, which is shown to link to MMSP. In addition, we discuss the quantum version of maximum distance separable codes.

    DOI: 10.1109/TIT.2023.3282940

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  50. Commitment Capacity of Classical-Quantum Channels 査読有り

    Hayashi, M; Warsi, NA

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   69 巻 ( 8 ) 頁: 5083 - 5099   2023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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    We study commitment scheme for classical-quantum channels. To accomplish this we define various notions of commitment capacity for these channels and prove matching upper and lower bound on it in terms of the conditional entropy. Our achievability (lower bound) proof is quantum generalisation of the work of one of the authors (arXiv:2103.11548) which studied the problem of secure list decoding and its application to bit-string commitment. The techniques we use in the proof of converse (upper bound) is similar in spirit to the techniques introduced by Winter, Nascimento and Imai (Cryptography and Coding 2003) to prove upper bound on the commitment capacity of classical channels. However, generalisation of this technique to the quantum case is not so straightforward and requires some new constructions, which can be of independent interest.

    DOI: 10.1109/TIT.2023.3268321

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  51. Bregman Divergence Based Em Algorithm and its Application to Classical and Quantum Rate Distortion Theory 査読有り

    Hayashi, M

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   69 巻 ( 6 ) 頁: 3460 - 3492   2023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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    We formulate em algorithm in the framework of Bregman divergence, which is a general problem setting of information geometry. That is, we address the minimization problem of the Bregman divergence between an exponential subfamily and a mixture subfamily in a Bregman divergence system. Then, we show the convergence and its speed under several conditions. We apply this algorithm to rate distortion and its variants including the quantum setting, and show the usefulness of our general algorithm. In fact, existing applications of Arimoto-Blahut algorithm to rate distortion theory make the optimization of the weighted sum of the mutual information and the cost function by using the Lagrange multiplier. However, in rate distortion theory, it is needed to minimize the mutual information under the constant constraint for the cost function. Our algorithm directly solves this minimization. In addition, we have numerically checked the convergence speed of our algorithm in the classical case of rate distortion problem.

    DOI: 10.1109/TIT.2023.3239955

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  52. Analytical Algorithm for Capacities of Classical and Classical-Quantum Channels 査読有り

    Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   69 巻 ( 3 ) 頁: 1381 - 1393   2023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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    We derive an analytical algorithm for the channel capacity of a classical channel without any iteration, while its existing algorithms require iterations and the number of iterations depends on the required precision level. Hence, our algorithm is its first analytical algorithm for this task without any iteration, while this algorithm needs several conditions for the channel. We apply the obtained algorithm to examples, and see how the obtained algorithm works in these examples. Then, we extend it to the channel capacity of a classical-quantum (cq-) channel. Many existing studies proposed algorithms for a cq-channel and all of them require iterations. Our extended analytical algorithm has also no iteration, and outputs the exactly optimum value.

    DOI: 10.1109/TIT.2022.3215178

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  53. Tight Exponential Analysis for Smoothing the Max-Relative Entropy and for Quantum Privacy Amplification 査読有り

    Li, K; Yao, YS; Hayashi, M

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   69 巻 ( 3 ) 頁: 1680 - 1694   2023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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    The max-relative entropy together with its smoothed version is a basic tool in quantum information theory. In this paper, we derive the exact exponent for the asymptotic decay of the small modification of the quantum state in smoothing the max-relative entropy based on purified distance. We then apply this result to the problem of privacy amplification against quantum side information, and we obtain an upper bound for the exponent of the asymptotic decreasing of the insecurity, measured using either purified distance or relative entropy. Our upper bound complements the earlier lower bound established by Hayashi, and the two bounds match when the rate of randomness extraction is above a critical value. Thus, for the case of high rate, we have determined the exact security exponent. Following this, we give examples and show that in the low-rate case, neither the upper bound nor the lower bound is tight in general. This exhibits a picture similar to that of the error exponent in channel coding. Lastly, we investigate the asymptotics of equivocation and its exponent under the security measure using the sandwiched Rényi divergence of order s (1,2] , which has not been addressed previously in the quantum setting.

    DOI: 10.1109/TIT.2022.3217671

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  54. Efficient algorithms for quantum information bottleneck 査読有り 国際共著

    Hayashi, M; Yang, YX

    QUANTUM   7 巻   2023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)   出版者・発行元:Quantum  

    The ability to extract relevant information is critical to learning. An ingenious approach as such is the information bottleneck, an optimisation problem whose solution corresponds to a faithful and memory-efficient representation of relevant information from a large system. The advent of the age of quantum computing calls for efficient methods that work on information regarding quantum systems. Here we address this by proposing a new and general algorithm for the quantum generalisation of information bottleneck. Our algorithm excels in the speed and the definiteness of convergence compared with prior results. It also works for a much broader range of problems, including the quantum extension of deterministic information bottleneck, an important variant of the original information bottleneck problem. Notably, we discover that a quantum system can achieve strictly better performance than a classical system of the same size regarding quantum information bottleneck, providing new vision on justifying the advantage of quantum machine learning.

    DOI: 10.22331/q-2023-03-02-936

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  55. Pseudo standard entanglement structure cannot be distinguished from standard entanglement structure 査読有り

    Arai, H; Hayashi, M

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   25 巻 ( 2 )   2023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)   出版者・発行元:New Journal of Physics  

    An experimental verification of the maximally entangled state ensures that the constructed state is close to the maximally entangled state, but it does not guarantee that the state is exactly the same as the maximally entangled state. Further, the entanglement structure is not uniquely determined in general probabilistic theories even if we impose that the local subsystems are fully equal to quantum systems. Therefore, the existence of the maximally entangled state depends on whether the standard entanglement structure (SES) is valid. To examine this issue, we introduce pseudo SES as a structure of quantum composite system under natural assumptions based on the existence of projective measurements and the existence of approximations of all maximally entangled standard states. Surprisingly, there exist infinitely many pseudo SESs different from the SES. In our setting, any maximally entangled state can be arbitrarily approximated by an entangled state that belongs to our obtained pseudo standard entanglement structure. That is, experimental verification does not exclude the possibility of our obtained pseudo standard entanglement structure that is different from the standard entanglement structure. On the other hand, such pseudo structures never possess global unitary symmetry, i.e. global unitary symmetry is essential condition for the SES.

    DOI: 10.1088/1367-2630/acb565

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  56. Tight Cramér-Rao type bounds for multiparameter quantum metrology through conic programming 査読有り

    Hayashi M., Ouyang Y.

    Quantum   7 巻   2023年

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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:Quantum  

    In the quest to unlock the maximum potential of quantum sensors, it is of paramount importance to have practical measurement strategies that can estimate incompatible parameters with best precisions possible. However, it is still not known how to find practical measurements with optimal precisions, even for uncorrelated measurements over probe states. Here, we give a concrete way to find uncorrelated measurement strategies with optimal precisions. We solve this fundamental problem by introducing a framework of conic programming that unifies the theory of precision bounds for multiparameter estimates for uncorrelated and correlated measurement strategies under a common umbrella. Namely, we give precision bounds that arise from linear programs on various cones defined on a tensor product space of matrices, including a particular cone of separable matrices. Subsequently, our theory allows us to develop an efficient algorithm that calculates both upper and lower bounds for the ultimate precision bound for uncorrelated measurement strategies, where these bounds can be tight. In particular, the uncorrelated measurement strategy that arises from our theory saturates the upper bound to the ultimate precision bound. Also, we show numerically that there is a strict gap between the previous efficiently computable bounds and the ultimate precision bound.

    DOI: 10.22331/Q-2023-08-29-1094

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  57. Dense Coding with Locality Restriction on Decoders: Quantum Encoders versus Superquantum Encoders 査読有り

    Hayashi, M; Wang, K

    PRX QUANTUM   3 巻 ( 3 )   2022年9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:PRX Quantum  

    We investigate practical dense coding by imposing locality restrictions on decoders and symmetry restrictions on encoders within the resource theory of asymmetry framework. In this task, the sender Alice and the helper Fred preshare an entangled state. Alice encodes a classical message into the quantum state using a symmetric preserving encoder and sends the encoded state to Bob through a noiseless quantum channel. The receiver Bob and helper Fred are limited to performing quantum measurements satisfying certain locality restrictions to decode the classical message. We are interested in the ultimate dense coding capacity under these constraints. Our contributions are summarized as follows. First, we derive both one-shot and asymptotic optimal achievable transmission rates of the dense coding task under different encoder and decoder combinations. Surprisingly, our results reveal that the transmission rate cannot be improved even when the decoder is relaxed from one-way local operations and classical communication (LOCC) to two-way LOCC, separable measurements, and partial transpose positive measurements of the bipartite system. Second, depending on the class of allowed decoders with certain locality restrictions, we relax the class of encoding operations to superquantum encoders in the general probability theory framework and derive dense coding transmission rates under this setting. For example, when the decoder is fixed to a separable measurement, theoretically, a positive operation is allowed as an encoding operation. Remarkably, even under this superquantum relaxation, the transmission rate still cannot be lifted. This fact highlights the universal validity of our analysis on practical dense coding beyond quantum theory.

    DOI: 10.1103/PRXQuantum.3.030346

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  58. Graph-Theoretic Approach for Self-Testing in Bell Scenarios 査読有り

    Bharti, K; Ray, M; Xu, ZP; Hayashi, M; Kwek, LC; Cabello, A

    PRX QUANTUM   3 巻 ( 3 )   2022年9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:PRX Quantum  

    Self-testing is a technology to certify states and measurements using only the statistics of the experiment. Self-testing is possible if some extremal points in the set BQ of quantum correlations for a Bell experiment are achieved, up to isometries, with specific states and measurements. However, BQ is difficult to characterize, so it is also difficult to prove whether or not a given matrix of quantum correlations allows for self-testing. Here, we show how some tools from graph theory can help to address this problem. We observe that BQ is strictly contained in an easy-to-characterize set associated with a graph, Θ(G). Therefore, whenever the optimum over BQ and the optimum over Θ(G) coincide, self-testing can be demonstrated by simply proving self-testability with Θ(G). Interestingly, these maxima coincide for the quantum correlations that maximally violate many families of Bell-like inequalities. Therefore, we can apply this approach to prove the self-testability of many quantum correlations, including some that are not previously known to allow for self-testing. In addition, this approach connects self-testing to some open problems in discrete mathematics. We use this connection to prove a conjecture [M. Araújo et al., Phys. Rev. A, 88, 022118 (2013)] about the closed-form expression of the Lovász theta number for a family of graphs called the Möbius ladders. Although there are a few remaining issues (e.g., in some cases, the proof requires the assumption that measurements are of rank 1), this approach provides an alternative method to self-testing and draws interesting connections between quantum mechanics and discrete mathematics.

    DOI: 10.1103/PRXQuantum.3.030344

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  59. Quantum verifiable protocol for secure modulo zero-sum randomness 査読有り

    Hayashi, M; Koshiba, T

    QUANTUM INFORMATION PROCESSING   21 巻 ( 8 )   2022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)   出版者・発行元:Quantum Information Processing  

    We propose a new cryptographic resource, secure modulo zero-sum randomness, as a resource to implement a task of secure modulo summation, and its quantum protocol. Secure modulo summation is the calculation of modulo summation Y1+ ⋯ + Ym when m players have their individual variables Y1, … , Ym with keeping the secrecy of the individual variables. Secure modulo zero-sum randomness is a set of m variables X1, … , Xm held by m players that satisfy the zero sum condition X1+ ⋯ + Xm= 0 with a certain security condition. This paper explains the relation between these two concepts and proposes a quantum verifiable protocol for secure modulo summation. The advantage for quantum protocol is the verifiability based on self-testing, which does not need to trust measurement devices and can be realized by using a statistical concept, significance level, while any classical method needs to trust several components of the protocol. Then, we propose various cryptographic applications for secure modulo zero-sum randomness. We also compare our quantum verifiable protocol with the conventional method for secure modulo summation.

    DOI: 10.1007/s11128-022-03639-x

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  60. Quantum causal unravelling 査読有り

    Bai, G; Wu, YD; Zhu, Y; Hayashi, M; Chiribella, G

    NPJ QUANTUM INFORMATION   8 巻 ( 1 )   2022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)   出版者・発行元:npj Quantum Information  

    Complex processes often arise from sequences of simpler interactions involving a few particles at a time. These interactions, however, may not be directly accessible to experiments. Here we develop the first efficient method for unravelling the causal structure of the interactions in a multipartite quantum process, under the assumption that the process has bounded information loss and induces causal dependencies whose strength is above a fixed (but otherwise arbitrary) threshold. Our method is based on a quantum algorithm whose complexity scales polynomially in the total number of input/output systems, in the dimension of the systems involved in each interaction, and in the inverse of the chosen threshold for the strength of the causal dependencies. Under additional assumptions, we also provide a second algorithm that has lower complexity and requires only local state preparation and local measurements. Our algorithms can be used to identify processes that can be characterized efficiently with the technique of quantum process tomography. Similarly, they can be used to identify useful communication channels in quantum networks, and to test the internal structure of uncharacterized quantum circuits.

    DOI: 10.1038/s41534-022-00578-4

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  61. Quantum Secure Direct Communication with Private Dense Coding Using a 査読有り

    Wu, JW; Long, GL; Hayashi, M

    PHYSICAL REVIEW APPLIED   17 巻 ( 6 )   2022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)   出版者・発行元:Physical Review Applied  

    We study quantum secure direct communication using a general preshared quantum state and a generalization of dense coding. In this scenario, Alice is allowed to apply a unitary operation on the preshared state to encode her message, and the set of allowed unitaries forms a group. To decode the message, Bob is allowed to apply a measurement across his system and the system he receives. In the worst scenario, we guarantee that Eve obtains no information for the message even when Eve accesses the joint system between the system that she intercepts and her original system of the preshared state. For a practical application, we propose a concrete protocol and derive an upper bound of information leakage in the finite-length setting. We also discuss how to apply our scenario to the case with discrete Weyl-Heisenberg representation when the preshared state is unknown.

    DOI: 10.1103/PhysRevApplied.17.064011

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  62. Secure List Decoding and its Application to Bit-String Commitment 査読有り 国際共著

    Hayashi, M

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   68 巻 ( 6 ) 頁: 3620 - 3642   2022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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    We propose a new concept of secure list decoding, which is related to bit-string commitment. While the conventional list decoding requires that the list contains the transmitted message, secure list decoding requires the following additional security conditions to work as a modification of bit-string commitment. The first additional security condition is the receiver's uncertainty for the transmitted message, which is stronger than the impossibility of the correct decoding, even though the transmitted message is contained in the list. The other additional security condition is the impossibility for the sender to estimate another element of the decoded list except for the transmitted message. The first condition is evaluated by the equivocation rate. The asymptotic property is evaluated by three parameters, the rates of the message and list sizes, and the equivocation rate. We derive the capacity region of this problem. We show that the combination of hash function and secure list decoding yields the conventional bit-string commitment. Our results hold even when the input and output systems are general probability spaces including continuous systems. When the input system is a general probability space, we formulate the abilities of the honest sender and the dishonest sender in a different way.

    DOI: 10.1109/TIT.2022.3150498

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  63. Global Heisenberg scaling in noisy and practical phase estimation 査読有り

    Hayashi, M; Liu, ZW; Yuan, HD

    QUANTUM SCIENCE AND TECHNOLOGY   7 巻 ( 2 )   2022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)   出版者・発行元:Quantum Science and Technology  

    Heisenberg scaling characterizes the ultimate precision of parameter estimation enabled by quantum mechanics, which represents an important quantum advantage of both theoretical and technological interest. Here, we present a comprehensive and rigorous study of the attainability of strong, global notions of Heisenberg scaling (in contrast to the commonly studied local estimation based on e.g. quantum Fisher information) in the fundamental problem of quantum metrology, in noisy environments. As our first contribution, we formally define two useful notions of Heisenberg scaling in global estimation respectively based on the average estimation error and the limiting distribution of estimation error (which we highlight as a practically important figure of merit). A main result of this work is that for the standard phase damping noise, an O(n -1) noise rate is a necessary and sufficient condition for attaining global Heisenberg scaling. We first prove that O(n -1) is an upper bound on the noise rate for Heisenberg scaling to be possible, and then show by constructing a 'robust' estimation procedure that global Heisenberg scaling in both senses can indeed be achieved under Θ(n -1) noise. In addition, we provide a practically more friendly adaptive protocol using only an one-qubit memory, which achieves global Heisenberg scaling in terms of limiting distribution as well under O(n -1) noise.

    DOI: 10.1088/2058-9565/ac5d7e

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  64. Equivalence of Non-Perfect Secret Sharing and Symmetric Private Information Retrieval With General Access Structure 査読有り 国際共著 国際誌

    Song, S; Hayashi, M

    IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS   40 巻 ( 3 ) 頁: 999 - 1012   2022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)   出版者・発行元:IEEE Journal on Selected Areas in Communications  

    We study the equivalence between non-perfect secret sharing (NSS) and symmetric private information retrieval (SPIR) with arbitrary response and collusion patterns. NSS and SPIR are defined with an access structure, which corresponds to the authorized/forbidden sets for NSS and the response/collusion patterns for SPIR. We prove the equivalence between NSS and SPIR in the following two senses. 1) Given any SPIR protocol with an access structure, an NSS protocol is constructed with the same access structure and the same rate. 2) Given any linear NSS protocol with an access structure, a linear SPIR protocol is constructed with the same access structure and the same rate. We prove the first relation even if the SPIR protocol has imperfect correctness and secrecy. From the first relation, we derive an upper bound of the SPIR capacity for arbitrary response and collusion patterns. For the special case of \mathsf {n} -server SPIR with \mathsf {r} responsive and \mathsf {t} colluding servers, this upper bound proves that the SPIR capacity is (\mathsf {r}-\mathsf {t})/\mathsf {n}. From the second relation, we prove that a SPIR protocol exists for any response and collusion patterns.

    DOI: 10.1109/JSAC.2022.3142375

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  65. On the Capacity of Quantum Private Information Retrieval From MDS-Coded and Colluding Servers 査読有り 国際共著

    Allaix, M; Song, S; Holzbaur, L; Pllaha, T; Hayashi, M; Hollanti, C

    IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS   40 巻 ( 3 ) 頁: 885 - 898   2022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)   出版者・発行元:IEEE Journal on Selected Areas in Communications  

    In quantum private information retrieval (QPIR), a user retrieves a classical file from multiple servers by downloading quantum systems without revealing the identity of the file. The QPIR capacity is the maximal achievable ratio of the retrieved file size to the total download size. In this paper, the capacity of QPIR from MDS-coded and colluding servers is studied for the first time. Two general classes of QPIR, called stabilizer QPIR and dimension-squared QPIR induced from classical strongly linear PIR are defined, and the related QPIR capacities are derived. For the non-colluding case, the general QPIR capacity is derived when the number of files goes to infinity. A general statement on the converse bound for QPIR with coded and colluding servers is derived showing that the capacities of stabilizer QPIR and dimension-squared QPIR induced from any class of PIR are upper bounded by twice the classical capacity of the respective PIR class. The proposed capacity-achieving scheme combines the star-product scheme by Freij-Hollanti et al. and the stabilizer QPIR scheme by Song et al. by employing (weakly) self-dual Reed-Solomon codes.

    DOI: 10.1109/JSAC.2022.3142363

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  66. Universal Classical-Quantum Superposition Coding and Universal Classical-Quantum Multiple Access Channel Coding 査読有り

    Hayashi, M; Cai, N

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   68 巻 ( 3 ) 頁: 1822 - 1850   2022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: 10.1109/TIT.2021.3131575

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  67. Usefulness of adaptive strategies in asymptotic quantum channel discrimination 査読有り 国際共著

    Salek, F; Hayashi, M; Winter, A

    PHYSICAL REVIEW A   105 巻 ( 2 )   2022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)   出版者・発行元:Physical Review A  

    Adaptiveness is a key principle in information processing including statistics and machine learning. We investigate the usefulness adaptive methods in the framework of asymptotic binary hypothesis testing, when each hypothesis represents asymptotically many independent instances of a quantum channel, and the tests are based on using the unknown channel and observing outputs. Unlike the familiar setting of quantum states as hypotheses, there is a fundamental distinction between adaptive and nonadaptive strategies with respect to the channel uses, and we introduce a number of further variants of the discrimination tasks by imposing different restrictions on the test strategies. The following results are obtained: (1) We prove that for classical-quantum channels, adaptive and nonadaptive strategies lead to the same error exponents both in the symmetric (Chernoff) and asymmetric (Hoeffding, Stein) settings. (2) The first separation between adaptive and nonadaptive symmetric hypothesis testing exponents for quantum channels, which we derive from a general lower bound on the error probability for nonadaptive strategies; the concrete example we analyze is a pair of entanglement-breaking channels. (3) We prove, in some sense generalizing the previous statement, that for general channels adaptive strategies restricted to classical feed-forward and product state channel inputs are not superior in the asymptotic limit to nonadaptive product state strategies. (4) As an application of our findings, we address the discrimination power of an arbitrary quantum channel and show that adaptive strategies with classical feedback and no quantum memory at the input do not increase the discrimination power of the channel beyond nonadaptive tensor product input strategies.

    DOI: 10.1103/PhysRevA.105.022419

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  68. Information geometry approach to parameter estimation in hidden Markov model 査読有り 国際共著

    Hayashi, M

    BERNOULLI   28 巻 ( 1 ) 頁: 307 - 342   2022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)   出版者・発行元:Bernoulli  

    We consider the estimation of the transition matrix of a hidden Markovian process by using information geometry with respect to transition matrices. In this paper, only the histogram of k-memory data is used for the estimation. To establish our method, we focus on a partial observation model with the Markovian process and we propose an efficient estimator whose asymptotic estimation error is given as the inverse of projective Fisher information of transition matrices. This estimator is applied to the estimation of the transition matrix of the hidden Markovian process. In this application, we carefully discuss the equivalence problem for hidden Markovian process on the tangent space.

    DOI: 10.3150/21-BEJ1344

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  69. Secure Physical Layer Network Coding versus Secure Network Coding 査読有り 国際共著

    Hayashi, M

    ENTROPY   24 巻 ( 1 )   2022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)   出版者・発行元:Entropy  

    When a network has relay nodes, there is a risk that a part of the information is leaked to an untrusted relay. Secure network coding (secure NC) is known as a method to resolve this problem, which enables the secrecy of the message when the message is transmitted over a noiseless network and a part of the edges or a part of the intermediate (untrusted) nodes are eavesdropped. If the channels on the network are noisy, the error correction is applied to noisy channels before the application of secure NC on an upper layer. In contrast, secure physical layer network coding (secure PLNC) is a method to securely transmit a message by a combination of coding operation on nodes when the network is composed of set of noisy channels. Since secure NC is a protocol on an upper layer, secure PLNC can be considered as a cross-layer protocol. In this paper, we compare secure PLNC with a simple combination of secure NC and error correction over several typical network models studied in secure NC.

    DOI: 10.3390/e24010047

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  70. Quantum-Inspired Secure Wireless Communication Protocol Under Spatial and Local Gaussian Noise Assumptions 査読有り

    Hayashi, M

    IEEE ACCESS   10 巻   頁: 29040 - 29068   2022年

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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:IEEE Access  

    Inspired by quantum key distribution, we consider wireless communication between Alice and Bob when the noise generated in the intermediate space between Alice and Bob is controlled by Eve. Our model divides the channel noise into two parts, the noise generated during the transmission and the noise generated in the detector. Eve is allowed to control the former, but is not allowed to do the latter. While the latter is assumed to be a Gaussian random variable, the former is not assumed to be a Gaussian random variable. In this situation, using backward reconciliation and random sampling, we propose a protocol to generate secure keys between Alice and Bob under the assumption that Eve's detector has a Gaussian noise and Eve is not so close to Alice's transmitting device. In our protocol, the security criteria are quantitatively guaranteed even with finite block-length code based on the evaluation of error of the estimation of the channel.

    DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3159331

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  71. Analytical calculation formulas for capacities of classical and classical-quantum channels 査読有り

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2022-June 巻   頁: 91 - 96   2022年

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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:IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings  

    We derive an analytical calculation formula for the channel capacity of a classical channel without any iteration while its existing algorithms require iterations and the number of iteration depends on the required precision level. Hence, our formula is its first analytical formula without any iteration. We apply the obtained formula to examples and see how the obtained formula works in these examples.

    DOI: 10.1109/ISIT50566.2022.9834600

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  72. Exponents in smoothing the max-relative entropy and of randomness extraction against quantum side information 査読有り

    Li K., Yao Y., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2022-June 巻   頁: 1862 - 1867   2022年

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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:IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings  

    This paper is eligible for the Jack Keil Wolf ISIT Student Paper Award.The smooth max-relative entropy is a basic tool in quantum information theory and cryptography. In this paper, we derive the exact exponent for the decay of the small modification of the quantum state in smoothing the max-relative entropy. We then apply this result to the problem of privacy amplification against quantum side information and obtain an upper bound for the exponent of the decreasing of the insecurity, measured using either purified distance or relative entropy. Our upper bound complements the earlier lower bound established by Hayashi, and the two bounds match when the rate of randomness extraction is above a critical value. Thus, for the case of high rate, we have determined the exact security exponent. Following this, we give examples and show that in the low-rate case, neither the upper bound nor the lower bound is tight in general.Lastly, we investigate the asymptotics of equivocation and its exponent under the security measure using the sandwiched Rényi divergence of order between 1 and 2, which has not been addressed previously in the quantum setting.

    DOI: 10.1109/ISIT50566.2022.9834595

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  73. Commitment capacity of classical-quantum channels 査読有り

    Hayashi M., Warsi N.A.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2022-June 巻   頁: 1058 - 1063   2022年

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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:IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings  

    We study commitment scheme for classical-quantum channels. To accomplish this we define various notions of commitment capacity for these channels and prove matching upper and lower bound on it in terms of the conditional entropy. Our achievability (lower bound) proof is quantum generalisation of the work of one of the authors (arXiv:2103.11548) which studied the problem of secure list decoding and its application to bit-string commitment. The techniques we use in the proof of converse (upper bound) is similar in spirit to the techniques introduced by Winter, Nascimento and Imai (Cryptography and Coding 2003) to prove upper bound on the commitment capacity of classical channels. However, generalisation of this technique to the quantum case is not so straightforward and requires some new constructions, which can be of independent interest.

    DOI: 10.1109/ISIT50566.2022.9834801

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  74. Refined Density Evolution Analysis of LDPC Codes for Successive Interference Cancellation 査読有り 国際共著

    Takabe S., Wadayama T., Hayashi M.

        2021年12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)  

  75. Erratum: Concise and tight security analysis of the Bennett-Brassard 1984 protocol with finite key lengths (New Journal of Physics (2012) 14 (093014) DOI: 10.1088/1367-2630/14/9/093014) 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Tsurumaru T.

    New Journal of Physics   23 巻 ( 12 )   2021年12月

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    担当区分:筆頭著者, 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)   出版者・発行元:New Journal of Physics  

    The paper (Hayashi M and Tsurumaru T 2012 New J. Phys. 14 093014) contains an error at the definition of g t (x) in section 5.3 while g t (x) is used for the second order asymptotic expansion for the sacrifice bit. This corrigendum corrects this error and shows its derivation.

    DOI: 10.1088/1367-2630/ac3c61

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  76. Asymptotic Separation Between Adaptive and Non-adaptive Strategies in Quantum Channel Discrimination 査読有り 国際共著

    Salek M., Hayashi M., Winter A.

        2021年7月

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    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)  

  77. Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Fang K., Wang K.

        2021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(国際会議プロシーディングス)  

  78. Universal classical-quantum multiple access channel coding 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Cai N.

        2021年7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(国際会議プロシーディングス)  

  79. Equivalence of Non-Perfect Secret Sharing and Symmetric Private Information Retrieval with General Access Structure 査読有り 国際共著

    Song S., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2021-July 巻   頁: 982 - 987   2021年7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)   出版者・発行元:IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings  

    We study the equivalence between non-perfect secret sharing (NSS) and symmetric private information retrieval (SPIR) with colluding and unresponsive servers. We prove the equivalence between NSS and SPIR in the following two senses. 1) Given any SPIR protocol, we can construct an NSS protocol. 2) Given any linear NSS protocol, we can construct a SPIR protocol. We prove the first relation even if the SPIR protocol has imperfect correctness and secrecy. From the first relation, we derive an upper bound of the SPIR capacity for general access structure. For the special case of n-server SPIR with r responsive and t colluding servers, this upper bound proves that the SPIR capacity is (r-t)/n. From the second relation, we prove that a SPIR protocol exists for any access structure.

    DOI: 10.1109/ISIT45174.2021.9517803

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  80. Universal classical-quantum multiple access channel coding 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Cai N.

        2021年7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(国際会議プロシーディングス)  

  81. Secure Modulo Sum via Multiple Access Channel 査読有り 国際共著

    Hayashi M.

        2021年7月

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    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)  

  82. Asymptotic Separation Between Adaptive and Non-adaptive Strategies in Quantum Channel Discrimination 査読有り 国際共著

    Salek M., Hayashi M., Winter A.

        2021年7月

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    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)  

  83. Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Fang K., Wang K.

        2021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(国際会議プロシーディングス)  

  84. Single-Shot Secure Quantum Network Coding for General Multiple Unicast Network with Free One-Way Public Communication 査読有り 国際共著

    Kato G., Owari M., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   67 巻 ( 7 ) 頁: 4564 - 4586   2021年6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:IEEE Transactions on Information Theory  

    DOI: 10.1109/TIT.2021.3078812

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  85. Quantum state estimation with nuisance parameters 査読有り 国際共著

    Suzuki J., Yang Y., Hayashi M.

    Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical   53 巻 ( 45 )   2020年11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)   出版者・発行元:Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical  

    In parameter estimation, nuisance parameters refer to parameters that are not of interest but nevertheless affect the precision of estimating other parameters of interest. For instance, the strength of noises in a probe can be regarded as a nuisance parameter. Despite its long history in classical statistics, the nuisance parameter problem in quantum estimation remains largely unexplored. The goal of this article is to provide a systematic review of quantum estimation in the presence of nuisance parameters, and to supply those who work in quantum tomography and quantum metrology with tools to tackle relevant problems. After an introduction to the nuisance parameter and quantum estimation theory, we explicitly formulate the problem of quantum state estimation with nuisance parameters. We extend quantum Cramér–Rao bounds to the nuisance parameter case and provide a parameter orthogonalization tool to separate the nuisance parameters from the parameters of interest. In particular, we put more focus on the case of one-parameter estimation in the presence of nuisance parameters, as it is most frequently encountered in practice.

    DOI: 10.1088/1751-8121/ab8b78

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  86. Perfect Discrimination in Approximate Quantum Theory of General Probabilistic Theories. 査読有り 国際共著

    Yoshida Y, Arai H, Hayashi M

    Physical review letters   125 巻 ( 15 ) 頁: 150402   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)   出版者・発行元:Physical Review Letters  

    As a modern approach for the foundation of quantum theory, existing studies of general probabilistic theories gave various models of states and measurements that are quite different from quantum theory. In this Letter, to seek a more realistic situation, we investigate models approximately close to quantum theory. We define larger measurement classes that are smoothly connected with the class of POVMs via a parameter, and investigate the performance of perfect discrimination. As a result, we give a sufficient condition of perfect discrimination, which shows a significant improvement beyond the class of POVMs.

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.150402

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    PubMed

  87. Communication cost of quantum processes 査読有り 国際共著

    IEEE Journal on Selected Areas in Information Theory   1 巻   頁: 387 - 400   2020年9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)  

  88. Reduction Theorem for Secrecy over Linear Network Code for Active Attacks. 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Owari M, Kato G, Cai N

    Entropy (Basel, Switzerland)   22 巻 ( 9 )   2020年9月

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    担当区分:筆頭著者, 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)   出版者・発行元:Entropy  

    We discuss the effect of sequential error injection on information leakage under a network code. We formulate a network code for the single transmission setting and the multiple transmission setting. Under this formulation, we show that the eavesdropper cannot increase the power of eavesdropping by sequential error injection when the operations in the network are linear operations. We demonstrated the usefulness of this reduction theorem by applying a concrete example of network.

    DOI: 10.3390/e22091053

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    PubMed

  89. Secure Communication over Fully Quantum Gel'fand-Pinsker Wiretap Channel 査読有り 国際共著

    Anshu A., Hayashi M., Warsi N.A.

    IEEE Transactions on Information Theory   66 巻 ( 9 ) 頁: 5548 - 5566   2020年9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:IEEE Transactions on Information Theory  

    In this work we study the problem of secure communication over a fully quantum Gel'fand-Pinsker channel. The best known achievability rate for this channel model in the classical case was proven by Goldfeld, Cuff and Permuter, and here we generalize their result. One key feature of the results obtained in this work is that all the bounds are based on error exponents. We obtain our achievability result via the technique of simultaneous pinching. This in turn allows us to show the existence of a simultaneous decoder. Further, to obtain our encoding technique and to prove the security feature of our coding scheme we prove a bivariate classical-quantum channel resolvability lemma and a conditional classical-quantum channel resolvability lemma. As a byproduct of the achievability result obtained in this work, we also obtain an achievable rate for a fully quantum Gel'fand-Pinsker channel in the absence of Eve. The form of this achievable rate matches with its classical counterpart. The Gel'fand-Pinsker channel model had earlier only been studied for the classical-quantum case and in the case where Alice (the sender) and Bob (the receiver) have shared entanglement between them.

    DOI: 10.1109/TIT.2020.3005015

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  90. Quantum state transmission over partially corrupted quantum information network 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Song S.

    Physical Review Research   2 巻 ( 3 )   2020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)   出版者・発行元:Physical Review Research  

    Quantum communication over network is particularly appealing in a similar way to classical network communication, but a partially corrupted quantum network has not been sufficiently studied. We discuss quantum state transmission over a partially corrupted quantum network, in which the sender transmits m0 qudits, i.e., d-level systems, to the receiver via network, but m1 channels are corrupted. As our result, we show that the optimal transmission rate is at least (m0-2m1+1)logd under the following two settings. In the first case, the unitaries on intermediate nodes are arbitrary and the corruptions on the m1 channels are individual. In the second case, the unitaries on intermediate nodes are restricted to Clifford operations and the corruptions on the m1 channels are adaptive, i.e., they are caused by an attack with a quantum memory. Further, our code in the second case realizes the noiseless communication even with the single-shot setting and is constructed dependently only on the network topology and the places of the m1 corrupted channels.

    DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.033079

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  91. Asymptotic Behavior of Spatial Coupling LDPC Coding for Compute-and-Forward Two-Way Relaying 査読有り 国際共著

    Takabe S., Wadayama T., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Communications   68 巻 ( 7 ) 頁: 4063 - 4072   2020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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Communications  

    Compute-and-forward (CAF) relaying is an effective way to increase bandwidth efficiency of wireless two-way relay channels. Design of error-correcting codes and their decoding algorithms suitable for CAF relaying schemes remains an important issue to be studied. In this paper, we will analyze an asymptotic behavior of LDPC codes over two-way relay channels based on density evolution (DE). Because of the asymmetric characteristics of the channel, we use the population dynamics DE combined with DE formulas for asymmetric channels to obtain the belief propagation (BP) thresholds. Additionally, we also evaluate the asymptotic performance of spatially coupled LDPC codes for two-way relay channels. The results indicate that the spatially coupled codes yield improvements in the BP threshold compared with corresponding uncoupled codes for two-way relay channels.

    DOI: 10.1109/TCOMM.2020.2987891

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  92. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 査読有り 国際共著

    Song S., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2020-June 巻   頁: 1077 - 1082   2020年6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:IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings  

    Quantum private information retrieval (QPIR) is a protocol that a user retrieves one of f files from non-communicating n servers by downloading quantum systems without revealing the identity of the target file. As variants of the QPIR with stronger security requirements, the symmetric QPIR is that the files except for the target file are not leaked to the user, and the t-private QPIR is that the identity of the target file is kept secret even if at most t servers may collude to reveal the identity. The QPIR capacity is the maximum ratio of the one file size to the size of downloaded quantum systems, and we prove that the symmetric t-private QPIR capacity is min {1, 2(n - t)/n} for any 1 ≤ t < n. We construct a capacity-achieving QPIR protocol by the stabilizer formalism and prove the optimality of our protocol. The proposed capacity is greater than the classical counterpart.

    DOI: 10.1109/ISIT44484.2020.9174005

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  93. Erratum: Secure Network Code for Adaptive and Active Attacks with No-Randomness in Intermediate Nodes (IEEE Transactions on Information Theory ( 2020) 66:3 (1428–1448) DOI: 10.1109/TIT.2019.2957078) 査読有り 国際共著

    Cai N., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   66 巻 ( 6 )   2020年6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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    In the proof of Theorem 5, we stated that Eq. (47) follows from Eq. (59) of Lemma 4. However, the derivation of Eq. (59) is incorrect, and the inequality used in the derivation of Eq. (47) is not Eq. (59). Eq. (47) follows from another inequality. This correction fixes the error of our derivation of Eq. (47).

    DOI: 10.1109/TIT.2020.2979957

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  94. Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States 査読有り 国際共著

    Wang K., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2020-June 巻   頁: 1840 - 1845   2020年6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:IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings  

    We give a capacity formula for the classical communication over a noisy quantum channel, when local operations and global permutations allowed in the encoding and bipartite states preshared between the sender and the receiver. The two endpoints of this formula are the Holevo capacity (without entanglement assistance) and the entanglement assisted capacity (with unlimited entanglement assistance). What's more, we show that the capacity satisfies the strong converse property and thus the formula serves as a sharp dividing line between achievable and unachievable rates of communication. We prove that the difference between the assisted capacity and the Holevo capacity is upper bounded by the discord of formation of the preshared state. As examples, we derive analytically the classical capacity of various quantum channels of interests. Our result witnesses the power of random permutation in classical communication, whenever entanglement assistance is available.

    DOI: 10.1109/ISIT44484.2020.9174125

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  95. Classical Mechanism is Optimal in Classical-Quantum Differentially Private Mechanisms 査読有り 国際共著

    Yoshida Y., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2020-June 巻   頁: 1973 - 1977   2020年6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:IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings  

    Differential privacy (DP) is an influential privacy measure and has been studied to protect private data. DP has been often studied in classical probability theory, but few researchers studied quantum versions of DP. In this paper, we consider classical-quantum DP mechanisms which (i) convert binary private data to quantum states and (ii) satisfy a quantum version of the DP constraint. The class of classical-quantum DP mechanisms contains classical DP mechanisms. As a main result, we show that some classical DP mechanism optimizes any information quantity satisfying the information processing inequality. Therefore, the performance of classical DP mechanisms attains that of classical-quantum DP mechanisms.

    DOI: 10.1109/ISIT44484.2020.9174484

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  96. LOCC estimator for pure state model in quantum parameter estimation with nuisance parameters (New Developments in Statistical Model) 査読有り 国際共著

    RIMS Kokyuroku   2157 巻   頁: 104 - 116   2020年6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)  

    CiNii Research

  97. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 査読有り 国際共著

        2020年6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)  

  98. Asymptotic properties for Markovian dynamics in quantum theory and general probabilistic theories 査読有り 国際共著

    Yoshida Y., Hayashi M.

    Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical   53 巻 ( 21 )   2020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:Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical  

    We address asymptotic decoupling in the context of Markovian quantum dynamics. Asymptotic decoupling is an asymptotic property on a bipartite quantum system, and asserts that any correlation between two quantum systems is broken after a sufficiently long time passes. In this paper, we show that asymptotic decoupling is equivalent to local mixing which asserts the convergence to a unique stationary state on at least one quantum system. If dynamics is asymptotically decoupling, any correlation between two quantum systems is broken exponentially. Also, we give a criterion of mixing that is a system of linear equations. All results in this paper are proved in the framework of general probabilistic theories, but we also summarize them in quantum theory.

    DOI: 10.1088/1751-8121/ab8599

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  99. Two-Way Physical Layer Security Protocol for Gaussian Channels 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Vazquez-Castro Á.

    IEEE Transactions on Communications   68 巻 ( 5 ) 頁: 3068 - 3078   2020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:IEEE Transactions on Communications  

    In this paper we propose a two-way protocol of physical layer security using the method of privacy amplification against eavesdroppers. First we justify our proposed protocol by analyzing the physical layer security provided by the classic wiretap channel model (i.e. one-way protocol). In the Gaussian channels, the classic one-way protocol requires Eve's channel to be degraded w.r.t. Bob's channel. However, this channel degradation condition depends on Eve's location and whether Eve's receiving antenna is more powerful than Bob's. To overcome this limitation, we introduce a two-way protocol inspired in IEEE TIT (1993) that eliminates the channel degradation condition. In the proposed two-way protocol, on a first phase, via Gaussian channel, Bob sends randomness to Alice, which is partially leaked to Eve. Then, on a second phase, Alice transmits information to Bob over a public noiseless channel. We derive the secrecy capacity of the two-way protocol when the channel to Eve is also Gaussian. We show that the capacity of the two-way protocol is always positive. We present numerical values of the capacities illustrating the gains obtained by our proposed protocol. We apply our result to simple yet realistic models of satellite communication channels.

    DOI: 10.1109/TCOMM.2020.2973618

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  100. Finite-Length Analyses for Source and Channel Coding on Markov Chains. 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Watanabe S

    Entropy (Basel, Switzerland)   22 巻 ( 4 )   2020年4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)   出版者・発行元:Entropy  

    We derive finite-length bounds for two problems with Markov chains: source coding with side-information where the source and side-information are a joint Markov chain and channel coding for channels with Markovian conditional additive noise. For this purpose, we point out two important aspects of finite-length analysis that must be argued when finite-length bounds are proposed. The first is the asymptotic tightness, and the other is the efficient computability of the bound. Then, we derive finite-length upper and lower bounds for the coding length in both settings such that their computational complexity is low. We argue the first of the above-mentioned aspects by deriving the large deviation bounds, the moderate deviation bounds, and second-order bounds for these two topics and show that these finite-length bounds achieve the asymptotic optimality in these senses. Several kinds of information measures for transition matrices are introduced for the purpose of this discussion.

    DOI: 10.3390/e22040460

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  101. Application of the Resource Theory of Channels to Communication Scenarios. 査読有り 国際共著

    Takagi R, Wang K, Hayashi M

    Physical review letters   124 巻 ( 12 ) 頁: 120502   2020年3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)   出版者・発行元:Physical Review Letters  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.120502

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    PubMed

  102. Secure network code for adaptive and active attacks with no-randomness in intermediate nodes 査読有り 国際共著

    Cai N., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   66 巻 ( 3 ) 頁: 1428 - 1448   2020年3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)   出版者・発行元:IEEE Transactions on Information Theory  

    DOI: 10.1109/TIT.2019.2957078

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  103. Secure Quantum Network Code without Classical Communication 査読有り 国際共著

    Song S., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   66 巻 ( 2 ) 頁: 1178 - 1192   2020年2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:IEEE Transactions on Information Theory  

    DOI: 10.1109/TIT.2019.2933422

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  104. Physical Layer Security Protocol for Poisson Channels for Passive Man-in-the-Middle Attack 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Vazquez-Castro, A.

    IEEE Transactions on Information Forensics and Security   15 巻   頁: 2295 - 2305   2020年

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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:IEEE Transactions on Information Forensics and Security  

    DOI: 10.1109/TIFS.2019.2963771

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  105. Quantifying Time-Varying Sources in Magnetoencephalography -- A Discrete Approach 査読有り 国際共著

      14 巻   頁: 1379 - 1408   2020年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  106. Efficient Verification of Pure Quantum States in the Adversarial Scenario. 査読有り 国際共著

    Zhu H, Hayashi M

    Physical review letters   123 巻 ( 26 ) 頁: 260504   2019年12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:Physical Review Letters  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.260504

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    PubMed

  107. General framework for verifying pure quantum states in the adversarial scenario 査読有り 国際共著

    Zhu H, Hayashi M

    Physical Review A   100 巻 ( 6 )   2019年12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:Physical Review A  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.100.062335

    Scopus

  108. Efficient verification of hypergraph states 査読有り 国際共著

    Zhu H, Hayashi M

    Physical Review Applied   12 巻 ( 5 )   2019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)   出版者・発行元:Physical Review Applied  

    DOI: 10.1103/PhysRevApplied.12.054047

    Scopus

  109. Perfect discrimination of non-orthogonal separable pure states on bipartite system in general probabilistic theory 査読有り 国際共著

    Arai H.,Yoshida Y., Hayashi M.

    Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical   52 巻 ( 46 )   2019年10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:Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical  

    DOI: 10.1088/1751-8121/ab4b64

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  110. Quantum computational universality of hypergraph states with Pauli-X and Z basis measurements. 査読有り 国際共著

    Takeuchi Y, Morimae T, Hayashi M

    Scientific reports   9 巻 ( 1 ) 頁: 13585   2019年9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:Scientific Reports  

    DOI: 10.1038/s41598-019-49968-3

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    PubMed

  111. Second Order Analysis for Joint Source-Channel Coding With General Channel and Markovian Source 査読有り 国際共著

    Yaguchi Ryo, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   65 巻 ( 9 ) 頁: 5750-5770   2019年9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: 10.1109/TIT.2019.2917200

    Web of Science

  112. Optimal verification and fidelity estimation of maximally entangled states 査読有り 国際共著

    Zhu Huangjun, Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   99 巻 ( 5 )   2019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)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.99.052346

    Web of Science

    Scopus

  113. Attaining the Ultimate Precision Limit in Quantum State Estimation 査読有り 国際共著

    Yang Y.,Chiribella G., Hayashi M.

    Communications in Mathematical Physics   368 巻 ( 1 ) 頁: 223-293   2019年5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: 10.1007/s00220-019-03433-4

    Scopus

  114. Physical layer security for rf satellite channels in the finite-length regime 査読有り 国際共著

    Vazquez-Castro A., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Forensics and Security   14 巻 ( 4 ) 頁: 981-993   2019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: 10.1109/TIFS.2018.2868538

    Scopus

  115. Correction to 'Quantum stopwatch: how to store time in a quantum memory'. 査読有り 国際共著

    Yang Y, Chiribella G, Hayashi M

    Proceedings. Mathematical, physical, and engineering sciences   475 巻 ( 2223 ) 頁: 20190052   2019年3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: 10.1098/rspa.2019.0052

    PubMed

  116. Secure computation-and-forward communication with linear codes 査読有り 国際共著

    Hayashi M. Wadayama T. Vazuez-Castro A.

    2018 IEEE Information Theory Workshop, ITW 2018     2019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(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1109/ITW.2018.8613524

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  117. Secure quantum network code without classical communication 査読有り 国際共著

    Song S. Hayashi M

    2018 IEEE Information Theory Workshop, ITW 2018     2019年1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/ITW.2018.8613516

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  118. Secure physical layer network coding versus secure network coding 招待有り 査読有り 国際共著

    Hayashi M.

    2018 IEEE Information Theory Workshop, ITW 2018     2019年1月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   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/ITW.2018.8613305

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  119. Resolving unattainable Cramer-Rao bounds for quantum sensors 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Vinjanampathy S., Kwek L.-C.

    Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics   52 巻 ( 1 )   2019年1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: 10.1088/1361-6455/aaf348

    Scopus

  120. Universal Channel Coding for General Output Alphabet 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   65 巻 ( 1 ) 頁: 302-321   2019年1月

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    担当区分:筆頭著者, 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: 10.1109/TIT.2018.2877456

    Web of Science

    Scopus

  121. Asymptotically Decoupling and Mixing Properties in Quantum System 査読有り 国際共著

    Yoshida Y., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2018-June 巻   頁: 261-265   2018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/ISIT.2018.8437491

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  122. Universal Construction of Cheater-Identifiable Secret Sharing Against Rushing Cheaters Based on Message Authentication 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Koshiba T.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2018-June 巻   頁: 2614-2618   2018年8月

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    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/ISIT.2018.8437751

    Scopus

  123. Secure Communication over Fully Quantum Gel' Fand-Pinsker Wiretap Channel 査読有り 国際共著

    Anshu A., Hayashi M., Warsi N.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2018-June 巻   頁: 2679-2683   2018年8月

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    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/ISIT.2018.8437744

    Scopus

  124. Compression for Qubit Clocks 査読有り 国際共著

    Yang Y., Chiribella G., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings   2018-June 巻   頁: 2476-2480   2018年8月

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    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/ISIT.2018.8437783

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  125. Asymptotic and non-asymptotic analysis for a hidden Markovian process with a quantum hidden system 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Yoshida Y.

    Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical   51 巻 ( 33 )   2018年7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: 10.1088/1751-8121/aacde9

    Scopus

  126. Quantum network code for multiple-unicast network with quantum invertible linear operations 査読有り 国際共著

    Song S., Hayashi M.

    Leibniz International Proceedings in Informatics, LIPIcs   111 巻   頁: 10:1-10:20   2018年7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: 10.4230/LIPIcs.TQC.2018.10

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  127. Compression for Quantum Population Coding 査読有り 国際共著

    Yang Y., Bai G., Chiribella G., Hayashi M.

    IEEE Transactions on Information Theory   64 巻 ( 7 ) 頁: 4766-4783   2018年7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: 10.1109/TIT.2017.2788407

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  128. Second-Order Asymptotics of Conversions of Distributions and Entangled States Based on Rayleigh-Normal Probability Distributions (vol 63, pg 1829, 2017) 査読有り 国際共著

    Kumagai Wataru, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   64 巻 ( 7 ) 頁: 5455 - 5455   2018年7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: 10.1109/TIT.2017.2786669

    Web of Science

  129. Self-guaranteed measurement-based quantum computation 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Hajdusek Michal

    PHYSICAL REVIEW A   97 巻 ( 5 )   2018年5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.97.052308

    Web of Science

    Scopus

  130. Analysis of Remaining Uncertainties and Exponents Under Various Conditional Renyi Entropies 査読有り 国際共著

    Tan Vincent Y. F., Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   64 巻 ( 5 ) 頁: 3734-3755   2018年5月

     詳細を見る

    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: 10.1109/TIT.2018.2792495

    Web of Science

    Scopus

  131. Quantum stopwatch: how to store time in a quantum memory. 国際共著

    Yang Y, Chiribella G, Hayashi M

    Proceedings. Mathematical, physical, and engineering sciences   474 巻 ( 2213 ) 頁: 20170773   2018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:The Royal Society  

    <jats:p>Quantum mechanics imposes a fundamental trade-off between the accuracy of time measurements and the size of the systems used as clocks. When the measurements of different time intervals are combined, the errors due to the finite clock size accumulate, resulting in an overall inaccuracy that grows with the complexity of the set-up. Here, we introduce a method that, in principle, eludes the accumulation of errors by coherently transferring information from a quantum clock to a quantum memory of the smallest possible size. Our method could be used to measure the total duration of a sequence of events with enhanced accuracy, and to reduce the amount of quantum communication needed to stabilize clocks in a quantum network.</jats:p>

    DOI: 10.1098/rspa.2017.0773

    Scopus

    PubMed

    CiNii Research

  132. Axiomatic and operational connections between the l1 -norm of coherence and negativity 査読有り 国際共著

    Zhu H.

    Physical Review A   97 巻 ( 2 )   2018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: 10.1103/PhysRevA.97.022342

    Scopus

  133. Minimum Rates of Approximate Sufficient Statistics 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tan Vincent Y. F.

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   64 巻 ( 2 ) 頁: 875-888   2018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: 10.1109/TIT.2017.2775612

    Web of Science

    Scopus

  134. Operational Interpretation of Renyi Information Measures via Composite Hypothesis Testing Against Product and Markov Distributions 査読有り 国際共著

    Tomamichel Marco, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   64 巻 ( 2 ) 頁: 1064-1082   2018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: 10.1109/TIT.2017.2776900

    Web of Science

    Scopus

  135. Universally Fisher-Symmetric Informationally Complete Measurements. 査読有り 国際共著

    Zhu H, Hayashi M

    Physical review letters   120 巻 ( 3 ) 頁: 030404   2018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/PhysRevLett.120.030404

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  136. Secure uniform random-number extraction via incoherent strategies 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Zhu Huangjun

    PHYSICAL REVIEW A   97 巻 ( 1 )   2018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.97.012302

    Web of Science

    Scopus

  137. Single-shot secure quantum network coding on butterfly network with free public communication 査読有り 国際共著

    Owari M., Kato G., Hayashi M.

    Quantum Science and Technology   3 巻 ( 1 )   2018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: 10.1088/2058-9565/aa8ac4

    Scopus

  138. Optimal performance of generalized heat engines with finite-size baths of arbitrary multiple conserved quantities beyond independent-and-identical-distribution scaling. 査読有り 国際共著

    Ito K, Hayashi M

    Physical review. E   97 巻 ( 1-1 ) 頁: 012129   2018年1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/PhysRevE.97.012129

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  139. Asymptotic Analysis on Spatial Coupling Coding for Two-Way Relay Channels 査読有り 国際共著

    Takabe Satoshi, Ishimatsu Yuta, Wadayama Tadashi, Hayashi Masahito

    2018 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 1021-1025   2018年

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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)  

    Web of Science

  140. Verification of hypergraph states 査読有り 国際共著

    Morimae Tomoyuki, Takeuchi Yuki, Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   96 巻 ( 6 )   2017年12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/PhysRevA.96.062321

    Web of Science

    Scopus

  141. Coherence and entanglement measures based on Rnyi relative entropies 国際共著

    Zhu Huangjun, Hayashi Masahito, Chen Lin

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND THEORETICAL   50 巻 ( 47 )   2017年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1751-8121/aa8ffc

    Web of Science

    Scopus

  142. Verifiable fault tolerance in measurement-based quantum computation 査読有り 国際共著

    Fujii Keisuke, Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   96 巻 ( 3 )   2017年9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/PhysRevA.96.030301

    Web of Science

    Scopus

  143. Minimum rates of approximate sufficient statistics 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Tan V.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings     頁: 3035-3039   2017年8月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/ISIT.2017.8007087

    Scopus

  144. Compression for quantum population coding 査読有り 国際共著

    Yang Y., Bai G., Chiribella G., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings     頁: 1973-1977   2017年8月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/ISIT.2017.8006874

    Scopus

  145. Secure wireless communication under spatial and local Gaussian noise assumptions 査読有り 国際共著

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings     頁: 1698-1702   2017年8月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/ISIT.2017.8006819

    Scopus

  146. Secrecy and robustness for active attack in secure network coding 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Owari M., Kato G., Cai N.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings     頁: 1172-1176   2017年8月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/ISIT.2017.8006713

    Scopus

  147. Second order analysis for joint source-channel coding with Markovian source 査読有り 国際共著

    Yaguchi R., Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings     頁: 918-922   2017年8月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/ISIT.2017.8006662

    Scopus

  148. Finite-size effect on optimal efficiency of heat engines 査読有り 国際共著

    Hayashi M., Tajima H.

    PHYSICAL REVIEW E   96 巻 ( 1 )   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/PhysRevE.96.012128

    Web of Science

  149. Tight Asymptotic Bounds on Local Hypothesis Testing Between a Pure Bipartite State and the White Noise State 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Owari Masaki

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   63 巻 ( 6 ) 頁: 4008-4036   2017年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2017.2687932

    Web of Science

    Scopus

  150. Universal Secure Multiplex Network Coding With Dependent and Non-Uniform Messages 査読有り 国際共著

    Matsumoto Ryutaroh, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   63 巻 ( 6 ) 頁: 3773-3782   2017年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2017.2694012

    Web of Science

    Scopus

  151. Discrimination Power of a Quantum Detector. 査読有り 国際共著

    Hirche C, Hayashi M, Bagan E, Calsamiglia J

    Physical review letters   118 巻 ( 16 ) 頁: 160502   2017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)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.160502

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  152. FINITE-LENGTH ANALYSIS ON TAIL PROBABILITY FOR MARKOV CHAIN AND APPLICATION TO SIMPLE HYPOTHESIS TESTING 査読有り 国際共著

    Watanabe Shun, Hayashi Masahito

    ANNALS OF APPLIED PROBABILITY   27 巻 ( 2 ) 頁: 811-845   2017年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1214/16-AAP1216

    Web of Science

  153. Random Number Conversion and LOCC Conversion via Restricted Storage 査読有り 国際共著

    Kumagai Wataru, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   63 巻 ( 4 ) 頁: 2504-2532   2017年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2017.2657514

    Web of Science

  154. Measurement-based formulation of quantum heat engines 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tajima Hiroyasu

    PHYSICAL REVIEW A   95 巻 ( 3 )   2017年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.95.032132

    Web of Science

  155. Second-Order Asymptotics of Conversions of Distributions and Entangled States Based on Rayleigh-Normal Probability Distributions 査読有り 国際共著

    Kumagai Wataru, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   63 巻 ( 3 ) 頁: 1829-1857   2017年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2016.2645223

    Web of Science

  156. Equivocations, Exponents, and Second-Order Coding Rates Under Various Renyi Information Measures 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tan Vincent Y. F.

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   63 巻 ( 2 ) 頁: 975-1005   2017年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2016.2636154

    Web of Science

  157. Mathematical Formulation of Quantum Systems 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 1-24   2017年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_1

    Web of Science

  158. Limits and Linear Algebra 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 607-625   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  159. Information-theoretic Physical Layer Security for Satellite Channels 査読有り 国際共著

    Vazquez-Castro Angeles, Hayashi Masahito

    2017 IEEE AEROSPACE CONFERENCE     頁: .   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  160. Finite-block-length analysis in classical and quantum information theory. 国際共著

    Hayashi M

    Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and biological sciences   93 巻 ( 3 ) 頁: 99 - 124   2017年

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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:日本学士院  

    <p>Coding technology is used in several information processing tasks. In particular, when noise during transmission disturbs communications, coding technology is employed to protect the information. However, there are two types of coding technology: coding in classical information theory and coding in quantum information theory. Although the physical media used to transmit information ultimately obey quantum mechanics, we need to choose the type of coding depending on the kind of information device, classical or quantum, that is being used. In both branches of information theory, there are many elegant theoretical results under the ideal assumption that an infinitely large system is available. In a realistic situation, we need to account for finite size effects. The present paper reviews finite size effects in classical and quantum information theory with respect to various topics, including applied aspects.</p>

    DOI: 10.2183/pjab.93.007

    Web of Science

    PubMed

    CiNii Research

  161. Asymptotic Analysis for Hidden Markovian Process with Quantum Hidden System 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    2017 IEEE INFORMATION THEORY WORKSHOP (ITW)     頁: 469-473   2017年

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    記述言語:英語  

    Web of Science

  162. Quantum Measurements and State Reduction 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 323-356   2017年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_7

    Web of Science

  163. Quantum Information Theory Mathematical Foundation Second Edition Prologue 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: XXXV-XLIII   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  164. Quantum Information Theory Mathematical Foundation Second Edition Preface to the Japanese Edition 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: XIII-XIV   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  165. Quantum Information Theory Mathematical Foundation Second Edition Preface 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: VII-IX   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  166. Quantum Information Geometry and Quantum Estimation 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 253-322   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_6

    Web of Science

  167. Quantum Hypothesis Testing and Discrimination of Quantum States 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 95-153   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_3

    Web of Science

  168. Postface to Japanese version 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 627-629   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  169. State Evolution and Trace-Preserving Completely Positive Maps 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 197-251   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_5

    Web of Science

  170. Source Coding in Quantum Systems 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 569-605   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_10

    Web of Science

  171. Information Quantities and Parameter Estimation in Classical Systems 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 25-94   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_2

    Web of Science

  172. Entanglement and Locality Restrictions 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 357-490   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_8

    Web of Science

  173. Classical-Quantum Channel Coding (Message Transmission) 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 155-195   2017年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_4

    Web of Science

  174. Analysis of Quantum Communication Protocols 国際共著

    Hayashi Masahito

    QUANTUM INFORMATION THEORY: MATHEMATICAL FOUNDATION, 2ND EDITION     頁: 491-568   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1007/978-3-662-49725-8_9

    Web of Science

  175. Single-Shot Secure Quantum Network Coding for General Multiple Unicast Network with Free Public Communication 査読有り 国際共著

    Kato Go, Owari Masaki, Hayashi Masahito

    INFORMATION THEORETIC SECURITY, ICITS 2017   10681 巻   頁: 166-187   2017年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/978-3-319-72089-0_10

    Web of Science

    Scopus

  176. Correlation detection and an operational interpretation of the Rényi mutual information 国際共著

    Masahito Hayashi, Marco Tomamichel

    Journal of Mathematical Physics   57 巻 ( 10 ) 頁: 102201   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)   出版者・発行元:AIP Publishing  

    DOI: 10.1063/1.4964755

    Web of Science

    Scopus

    CiNii Research

  177. Fourier Analytic Approach to Quantum Estimation of Group Action 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    COMMUNICATIONS IN MATHEMATICAL PHYSICS   347 巻 ( 1 ) 頁: 3-82   2016年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00220-016-2738-0

    Web of Science

    Scopus

  178. Optimal Compression for Identically Prepared Qubit States. 査読有り 国際共著

    Yang Y, Chiribella G, Hayashi M

    Physical review letters   117 巻 ( 9 ) 頁: 090502   2016年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.090502

    PubMed

  179. INFORMATION GEOMETRY APPROACH TO PARAMETER ESTIMATION IN MARKOV CHAINS 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Watanabe Shun

    ANNALS OF STATISTICS   44 巻 ( 4 ) 頁: 1495-1535   2016年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1214/15-AOS1420

    Web of Science

    Scopus

  180. Secret Key Agreement: General Capacity and Second-Order Asymptotics 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tyagi Himanshu, Watanabe Shun

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   62 巻 ( 7 ) 頁: 3796-3810   2016年7月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2016.2567440

    Web of Science

    Scopus

  181. Security Analysis of epsilon-Almost Dual Universal(2) Hash Functions: Smoothing of Min Entropy Versus Smoothing of Renyi Entropy of Order 2 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   62 巻 ( 6 ) 頁: 3451-3476   2016年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2016.2535174

    Web of Science

    Scopus

  182. Secure Multiplex Coding With Dependent and Non-Uniform Multiple Messages 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Matsumoto Ryutaroh

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   62 巻 ( 5 ) 頁: 2355-2409   2016年5月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2016.2530088

    Web of Science

    Scopus

  183. Optimal decoy intensity for decoy quantum key distribution 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND THEORETICAL   49 巻 ( 16 )   2016年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1751-8113/49/16/165301

    Web of Science

    Scopus

  184. More Efficient Privacy Amplification With Less Random Seeds via Dual Universal Hash Function 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tsurumaru Toyohiro

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   62 巻 ( 4 ) 頁: 2213-2232   2016年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2016.2526018

    Web of Science

    Scopus

  185. Uniform Random Number Generation From Markov Chains: Non-Asymptotic and Asymptotic Analyses 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Watanabe Shun

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   62 巻 ( 4 ) 頁: 1795-1822   2016年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2016.2530084

    Web of Science

    Scopus

  186. Universal Steering Criteria. 査読有り 国際共著

    Zhu H, Hayashi M, Chen L

    Physical review letters   116 巻 ( 7 ) 頁: 070403   2016年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.070403

    PubMed

  187. 情報理論における量子情報理論の役割 国際共著

    林 正人

    電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review   10 巻 ( 1 ) 頁: 4 - 13   2016年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電子情報通信学会  

    近年の情報理論の発展の背景には,量子情報理論の成果がある.本稿ではそのような情報理論に対する量子情報理論の影響に注目し,これまで情報理論の発展に対して量子情報理論が果たしてきた役割について解説する.これにより,近年の量子情報理論の成果がその分野内に閉じたものでないことを説明する.

    DOI: 10.1587/essfr.10.1_4

    CiNii Research

  188. Operational Interpretation of Renyi Conditional Mutual Information via Composite Hypothesis Testing Against Markov Distributions 査読有り 国際共著

    Tomamichel Marco, Hayashi Masahito

    2016 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY     頁: 585-589   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  189. Remaining Uncertainties and Exponents under Renyi Information Measures 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tan Vincent Y. F.

    2016 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY     頁: 1536-1540   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  190. Asymmetric Evaluations of Erasure and Undetected Error Probabilities 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tan Vincent Y. F.

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   61 巻 ( 12 ) 頁: 6560-6577   2015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: 10.1109/TIT.2015.2495258

    Web of Science

    Scopus

  191. Local Hypothesis Testing Between a Pure Bipartite State and the White Noise State 査読有り 国際共著

    Owari Masaki, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   61 巻 ( 12 ) 頁: 6995-7011   2015年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2015.2492958

    Web of Science

    Scopus

  192. Verifiable Measurement-Only Blind Quantum Computing with Stabilizer Testing. 査読有り 国際共著

    Hayashi M, Morimae T

    Physical review letters   115 巻 ( 22 ) 頁: 220502   2015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/PhysRevLett.115.220502

    PubMed

  193. Asymptotic compatibility between local-operations-and-classical-communication conversion and recovery 査読有り 国際共著

    Ito Kosuke, Kumagai Wataru, Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   92 巻 ( 5 )   2015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.92.052308

    Web of Science

    Scopus

  194. QUANTUM MERLIN-ARTHUR WITH CLIFFORD ARTHUR 査読有り 国際共著

    Morimae Tomoyuki, Hayashi Masahito, Nishimura Harumichi, Fujii Keisuke

    QUANTUM INFORMATION & COMPUTATION   15 巻 ( 15-16 ) 頁: 1420-1430   2015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)  

    Web of Science

  195. Error-Control Coding for Physical-Layer Secrecy 査読有り 国際共著

    Bloch Matthieu, Hayashi Masahito, Thangaraj Andrew

    PROCEEDINGS OF THE IEEE   103 巻 ( 10 ) 頁: 1725-1746   2015年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/JPROC.2015.2463678

    Web of Science

    Scopus

  196. Quantum Wiretap Channel With Non-Uniform Random Number and Its Exponent and Equivocation Rate of Leaked Information 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   61 巻 ( 10 ) 頁: 5595-5622   2015年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2015.2464215

    Web of Science

    Scopus

  197. Precise Evaluation of Leaked Information with Secure Randomness Extraction in the Presence of Quantum Attacker 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    COMMUNICATIONS IN MATHEMATICAL PHYSICS   333 巻 ( 1 ) 頁: 335-350   2015年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00220-014-2174-y

    Web of Science

    Scopus

  198. 21aAJ-7 熱力学的操作の観測プロセスとしての再定式化 査読有り 国際共著

    Tajima H., Hayashi M.

    日本物理学会講演概要集   70.1 巻 ( 0 ) 頁: 2811   2015年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_2811

    CiNii Research

  199. 17aCX-8 強い大偏差理論に基づく量子熱機関の最適効率の導出 査読有り 国際共著

    Tajima H., Hayashi M.

    日本物理学会講演概要集   70.2 巻 ( 0 ) 頁: 2648   2015年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_2648

    CiNii Research

  200. Correlation Detection and an Operational Interpretation of the Renyi Mutual Information 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tomamichel Marco

    2015 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 1447-1451   2015年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  201. Erasure and Undetected Error Probabilities in the Moderate Deviations Regime 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tan Vincent Y. F.

    2015 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 1821-1825   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  202. Equivocations and Exponents under Various Renyi Information Measures 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tan Vincent Y. F.

    2015 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 281-285   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  203. More Efficient Privacy Amplification with Less Random Seeds 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tsurumaru Toyohiro

    2015 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 1786-1790   2015年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  204. Tight asymptotic bounds on local hypothesis testing between a pure bipartite state and the white noise state 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Owari Masaki

    2015 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 691-695   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  205. Large Deviation Analysis for Quantum Security via Smoothing of Renyi Entropy of Order 2 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   60 巻 ( 10 ) 頁: 6702-6732   2014年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2014.2337884

    Web of Science

    Scopus

  206. Asymptotic local hypothesis testing between a pure bipartite state and the completely mixed state 査読有り 国際共著

    Owari Masaki, Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   90 巻 ( 3 )   2014年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.90.032327

    Web of Science

  207. AT-2-1 秘密一様乱数生成,情報源圧縮における有限長理論(AT-2.有限長解析(情報理論から暗号,通信,量子への展開),チュートリアルセッション,ソサイエティ企画) 招待有り 国際共著

    林 正人

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2014 巻   頁: "SS-21"-"SS-24"   2014年9月

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    記述言語:日本語  

  208. Relating different quantum generalizations of the conditional Renyi entropy 査読有り 国際共著

    Tomamichel Marco, Berta Mario, Hayashi Masahito

    JOURNAL OF MATHEMATICAL PHYSICS   55 巻 ( 8 )   2014年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1063/1.4892761

    Web of Science

    Scopus

  209. Security analysis of the decoy method with the Bennett-Brassard 1984 protocol for finite key lengths 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Nakayama Ryota

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   16 巻   2014年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/16/6/063009

    Web of Science

  210. Random Number Conversion via Restricted Storage 査読有り 国際共著

    Kumagai Wataru, Hayashi Masahito

    2014 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 2047-2051   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  211. Asymptotic Reversibility of LOCC Conversions 査読有り 国際共著

    Ito Kosuke, Kumagai Wataru, Hayashi Masahito

    2014 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 531-535   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  212. Secret Key Agreement: General Capacity and Second-Order Asymptotics 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tyagi Himanshu, Watanabe Shun

    2014 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 1136-1140   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  213. Information Geometry Approach to Parameter Estimation in Markov Chains 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Watanabe Shun

    2014 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 1091-1095   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  214. A duality relation connecting different quantum generalizations of the conditional Renyi entropy 査読有り 国際共著

    Tomamichel Marco, Berta Mario, Hayashi Masahito

    2014 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY (ISIT)     頁: 731-735   2014年

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    記述言語:英語  

    Web of Science

  215. Finite-length analysis for secret random number generation and coding theorems 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    2014 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY AND ITS APPLICATIONS (ISITA)     頁: 322-326   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  216. Non-Asymptotic and Asymptotic Analyses on Markov Chains in Several Problems 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Watanabe Shun

    2014 INFORMATION THEORY AND APPLICATIONS WORKSHOP (ITA)     頁: 328-337   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  217. Moderate deviations for joint source-channel coding of systems with Markovian memory 査読有り 国際共著

    Tan V.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings     頁: 1687-1691   2014年

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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/ISIT.2014.6875121

    Scopus

  218. Finite-length Analysis on Tail probability and Simple Hypothesis Testing for Markov Chain 査読有り 国際共著

    Watanabe Shun, Hayashi Masahito

    2014 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY AND ITS APPLICATIONS (ISITA)     頁: 196-200   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  219. Strong converse and second-order asymptotics of channel resolvability 査読有り 国際共著

    Watanabe S.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings     頁: 1882-1886   2014年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/ISIT.2014.6875160

    Scopus

  220. Universal channel coding with continuous output system 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    2014 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY AND ITS APPLICATIONS (ISITA)     頁: 21-25   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  221. Strong Converse for a Degraded Wiretap Channel via Active Hypothesis Testing 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tyagi Himanshu, Watanabe Shun

    2014 52ND ANNUAL ALLERTON CONFERENCE ON COMMUNICATION, CONTROL, AND COMPUTING (ALLERTON)     頁: 148-151   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  222. Tight Exponential Analysis of Universally Composable Privacy Amplification and Its Applications 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   59 巻 ( 11 ) 頁: 7728-7746   2013年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2013.2278971

    Web of Science

  223. A Hierarchy of Information Quantities for Finite Block Length Analysis of Quantum Tasks 査読有り 国際共著

    Tomamichel Marco, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   59 巻 ( 11 ) 頁: 7693-7710   2013年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2013.2276628

    Web of Science

    Scopus

  224. Entanglement concentration is irreversible. 査読有り 国際共著

    Kumagai W, Hayashi M

    Physical review letters   111 巻 ( 13 ) 頁: 130407   2013年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.130407

    PubMed

  225. ベクトルの近似直交化を用いた高階線型常微分方程式の整数型解法 (次世代計算科学の基盤技術とその展開 : RIMS研究集会報告集) 査読有り 国際共著

    坂口 文則, 林 正人

    数理解析研究所講究録   ( 1848 ) 頁: 132 - 146   2013年8月

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:京都大学数理解析研究所  

  226. ベクトルの近似直交化を用いた高階線型常微分方程式の整数型解法 (次世代計算科学の基盤技術とその展開) 査読有り 国際共著

    坂口 文則, 林 正人

    数理解析研究所講究録   1848 巻   頁: 132 - 146   2013年8月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:京都大学数理解析研究所  

    CiNii Research

  227. Dual Universality of Hash Functions and Its Applications to Quantum Cryptography 査読有り 国際共著

    Tsurumaru Toyohiro, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   59 巻 ( 7 ) 頁: 4700-4717   2013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: 10.1109/TIT.2013.2250576

    Web of Science

    Scopus

  228. Quantum Hypothesis Testing for Gaussian States: Quantum Analogues of chi(2), t-, and F-Tests 査読有り 国際共著

    Kumagai Wataru, Hayashi Masahito

    COMMUNICATIONS IN MATHEMATICAL PHYSICS   318 巻 ( 2 ) 頁: 535-574   2013年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00220-013-1678-1

    Web of Science

  229. Second Order Asymptotics for Random Number Generation 査読有り 国際共著

    Kumagai Wataru, Hayashi Masahito

    2013 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY PROCEEDINGS (ISIT)     頁: 1506-+   2013年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  230. Non-Asymptotic Bounds on Fixed Length Source Coding for Markov Chains 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Watanabe Shun

    2013 51ST ANNUAL ALLERTON CONFERENCE ON COMMUNICATION, CONTROL, AND COMPUTING (ALLERTON)     頁: 875-882   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  231. NONDISTILLABLE ENTANGLEMENT GUARANTEES DISTILLABLE ENTANGLEMENT 国際共著

    LIN CHEN, MASAHITO HAYASHI

    International Journal of Modern Physics B   26 巻 ( 27n28 ) 頁: 1243008   2012年9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:World Scientific Pub Co Pte Lt  

    <jats:p> The monogamy of entanglement is one of the basic quantum mechanical features, which says that when two partners Alice and Bob are more entangled then either of them has to be less entangled with the third party. Here we qualitatively present the converse monogamy of entanglement: given a tripartite pure system and when Alice and Bob are entangled and nondistillable, then either of them is distillable with the third party. Our result leads to the classification of tripartite pure states based on bipartite reduced density operators, which is a novel and effective way to this long-standing problem compared to the means by stochastic local operations and classical communications. Furthermore we systematically indicate the structure of the classified states and generate them. We also extend our results to multipartite states. </jats:p>

    DOI: 10.1142/s0217979212430084

    Web of Science

    Scopus

    CiNii Research

  232. Concise and tight security analysis of the Bennett-Brassard 1984 protocol with finite key lengths 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Tsurumaru Toyohiro

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   14 巻   2012年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/14/9/093014

    Web of Science

    Scopus

  233. Precise evaluation of leaked information with universal(2) privacy amplification in the presence of quantum attacker 国際共著

    Hayashi Masahito

    2012 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY PROCEEDINGS (ISIT)     頁: 890-894   2012年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  234. Quantum wiretap channel with non-uniform random number and its exponent of leaked information 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    2012 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY PROCEEDINGS (ISIT)     頁: 895-899   2012年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Web of Science

  235. 情報スペクトルによる二次オーダーの情報理論 国際共著

    林 正人

    電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review   6 巻 ( 1 ) 頁: 12 - 25   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電子情報通信学会  

    情報理論における二次の漸近論を,情報スペクトルの手法を通じて解説する.情報スペクトルの手法の持つ普遍性により,固定長情報源圧縮,一様乱数生成,通信路符号化の三つのテーマの二次の漸近論を統一的視点で扱う.更に,量子暗号や情報源符号化伝承,情報理論的セキュリティへの応用についても触れる.

    DOI: 10.1587/essfr.6.12

    CiNii Research

  236. Secure Multiplex Coding with Dependent and Non-Uniform Multiple Messages 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Matsumoto Ryutaroh

    2012 50TH ANNUAL ALLERTON CONFERENCE ON COMMUNICATION, CONTROL, AND COMPUTING (ALLERTON)     頁: 954-959   2012年

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    記述言語:英語  

    Web of Science

  237. Large deviation theory for non-regular location shift family 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    ANNALS OF THE INSTITUTE OF STATISTICAL MATHEMATICS   63 巻 ( 4 ) 頁: 689-716   2011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)  

    DOI: 10.1007/s10463-009-0254-0

    Web of Science

  238. Weaker entanglement between two parties guarantees stronger entanglement with a third party 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito, Chen Lin

    PHYSICAL REVIEW A   84 巻 ( 1 ) 頁: 012325   2011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/PhysRevA.84.012325

    Web of Science

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    researchmap

  239. Exponential Decreasing Rate of Leaked Information in Universal Random Privacy Amplification 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   57 巻 ( 6 ) 頁: 3989-4001   2011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: 10.1109/TIT.2011.2110950

    Web of Science

  240. Comparison Between the Cramer-Rao and the Mini-max Approaches in Quantum Channel Estimation 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    COMMUNICATIONS IN MATHEMATICAL PHYSICS   304 巻 ( 3 ) 頁: 689-709   2011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: 10.1007/s00220-011-1239-4

    Web of Science

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    researchmap

  241. Discrimination of the change point in a quantum setting 査読有り 国際共著

    Akimoto Daiki, Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   83 巻 ( 5 ) 頁: 052328   2011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/PhysRevA.83.052328

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  242. 光子個数制約の下での位相推定 査読有り 国際共著

    林 正人

    Progress in informatics   ( 8 ) 頁: 81 - 87   2011年3月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:国立情報学研究所  

    位相推定問題についての多くの研究ではNoon 状態を入力状態として用いる方法が提案されている.理由はNoon 状態を入力状態とした場合,ある点でFisher 情報量が最大となるからである.しかし,Fisher 情報量が必ずしも達成可能な推定誤差を与えるとは限らない.本稿では,Mini-max 基準に加え,局所漸近Mini-max 基準を考え,これらの場合に,Fisher 情報量が達成可能な推定誤差を与えないことを示す.さらに,Noon 状態に代わり,漸近的に最適な入力状態を光子数に関する制約条件の下で与える.

  243. Multicopy and stochastic transformation of multipartite pure states 査読有り 国際共著

    Chen Lin, Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   83 巻 ( 2 ) 頁: 022331   2011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: 10.1103/PhysRevA.83.022331

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  244. Dual universality of hash functions and its applications to quantum cryptography (ワイドバンドシステム・情報通信基礎サブソサイエティ合同研究会) 査読有り 国際共著

    鶴丸 豊広, 林 正人

    電子情報通信学会技術研究報告. WBS, ワイドバンドシステム : IEICE technical report   110 巻 ( 444 ) 頁: 295 - 302   2011年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    In this paper, we introduce the concept of dual universality of hash functions and present its applications to various quantum and classical communication models including cryptography. We begin by establishing the one-to-one correspondence between a linear function family F and a code family C, and thereby defining ε-almost dual universal_2 hash functions, as a generalization of the conventional universal_2 hash functions. Then we give a security proof for the Bennett-Brassard 1984 protocol, where the Shor-Preskill-type argument is used, but nevertheless ε-almost dual universal_2 functions can be used for privacy amplification.

  245. Dual universality of hash functions and its applications to quantum cryptography (情報理論・情報通信基礎サブソサイエティ合同研究会) 査読有り 国際共著

    鶴丸 豊広, 林 正人

    電子情報通信学会技術研究報告. IT, 情報理論   110 巻 ( 442 ) 頁: 295 - 302   2011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)   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    In this paper, we introduce the concept of dual universality of hash functions and present its applications to various quantum and classical communication models including cryptography. We begin by establishing the one-to-one correspondence between a linear function family F and a code family C, and thereby defining ε-almost dual universal_2 hash functions, as a generalization of the conventional universal_2 hash functions. Then we give a security proof for the Bennett-Brassard 1984 protocol, where the Shor-Preskill-type argument is used, but nevertheless ε-almost dual universal_2 functions can be used for privacy amplification.

  246. Universally Attainable Error and Information Exponents, and Equivocation Rate for the Broadcast Channels with Confidential Messages 査読有り 国際共著

    Forty-Ninth Annual Allerton Conference     頁: .   2011年

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    記述言語:英語  

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  247. GENERAL THEORY FOR INTEGER-TYPE ALGORITHM FOR HIGHER ORDER DIFFERENTIAL EQUATIONS 査読有り 国際共著

    Sakaguchi Fuminori, Hayashi Masahito

    NUMERICAL FUNCTIONAL ANALYSIS AND OPTIMIZATION   32 巻 ( 5 ) 頁: 541-582   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1080/01630563.2011.557917

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  248. PRACTICAL IMPLEMENTATION AND ERROR BOUND OF INTEGER-TYPE ALGORITHM FOR HIGHER-ORDER DIFFERENTIAL EQUATIONS 査読有り 国際共著

    Sakaguchi Fuminori, Hayashi Masahito

    NUMERICAL FUNCTIONAL ANALYSIS AND OPTIMIZATION   32 巻 ( 12 ) 頁: 1316-1364   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1080/01630563.2011.595602

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  249. Phase estimation with photon number constraint 査読有り 国際共著

    Masahito HAYASHI

    Progress of Informatics   ( 8 ) 頁: 81-87   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2201/NiiPi.2011.8.9

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  250. Secure Multiplex Coding with a Common Message 査読有り 国際共著

    Matsumoto Ryutaroh, Hayashi Masahito

    2011 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY PROCEEDINGS (ISIT)     頁: .   2011年

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    記述言語:英語  

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  251. Secure Multiplex Network Coding 査読有り 国際共著

    Matsumoto, Ryutaroh, Hayashi, Masahito,

    2011 International Symposium on Network Coding (NetCod)     2011年

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  252. Weaker entanglement between two parties guarantees stronger entanglement with a third party 査読有り 国際共著

    林 正人

    Physical Review A   Vol, 84 巻   頁: 12325   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  253. General theory for integer-type algorithm for higher order differential equations 査読有り 国際共著

    林 正人

    Numerical Functional Analysis and Optimization   32 巻   頁: 541 - 582   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  254. Exponential decreasing rate of leaked information in universal random privacy amplification 査読有り 国際共著

    林 正人

    IEEE Transactions on Information Theory   57 巻   頁: 3989 - 4001   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  255. Discrimination of the change point in a quantum setting 査読有り 国際共著

    林 正人

    Physical Review A   83 巻   頁: 52328   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  256. Comparison between the Cramer-Rao and the mini-max approaches in quantum channel estimation 査読有り 国際共著

    林 正人

    Communications in Mathematical Physics   304 巻   頁: 689 - 709   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  257. Weaker entanglement between two parties guarantees stronger entanglement with a third party 査読有り 国際共著

    林 正人

    Physical Beview A   84 巻   頁: 12325   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  258. Multi-copy and stochastic transformation of multipartite pure states 査読有り 国際共著

    林 正人

    Physical Review A   Vol.83 巻   頁: 22331   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  259. Practical Implementation and Error Bound of Integer-Type Algorithm for Higher-Order Differential Equations 査読有り 国際共著

    林 正人

    Numerical Functional Analysis and Optimization   32 巻   頁: 1316 - 1364   2011年

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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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  260. Phase estimation with photon number constraint," Progress of Informatics 査読有り 国際共著

    林 正人

    Progress of Informatics   8 巻   頁: 81 - 87   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  261. Additivity and non-additivity of multipartite entanglement measures 査読有り 国際共著

    Zhu Huangjun, Chen Lin, Hayashi Masahito

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   12 巻   頁: 083002-   2010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)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/12/8/083002

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  262. Capacity With Energy Constraint in Coherent State Channel 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   57 巻 ( 8 ) 頁: 4071-4079   2010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)  

    DOI: 10.1109/TIT.2010.2050805

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  263. Unitary-process discrimination with error margin 査読有り 国際共著

    Hashimoto T., Hayashi A., Hayashi M., Horibe M.

    PHYSICAL REVIEW A   81 巻 ( 6 ) 頁: 062327   2010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.81.062327

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  264. Limiting behavior of relative R,nyi entropy in a non-regular location shift family 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    ANNALS OF THE INSTITUTE OF STATISTICAL MATHEMATICS   62 巻 ( 3 ) 頁: 547-569   2010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: 10.1007/s10463-008-0182-4

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  265. Universal Approximation of Multi-copy States and Universal Quantum Lossless Data Compression 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    COMMUNICATIONS IN MATHEMATICAL PHYSICS   293 巻 ( 1 ) 頁: 171-183   2010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: 10.1007/s00220-009-0909-y

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  266. Two Non-Regular Extensions of Large Deviation Bound 査読有り 国際共著

    Hayashi Masahito

    COMMUNICATIONS IN STATISTICS-THEORY AND METHODS   39 巻 ( 8-9 ) 頁: 1404-1423   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1080/03610920802460761

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  267. Construction of wiretap codes from ordinary channel codes 査読有り 国際共著

    M. Hayashi and R. Matsumoto

    Proceedings of the International Symposium on Information Theory 2010 (ISIT2010)     頁: 2538-2542   2010年

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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/ISIT.2010.5513794

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  268. Universal approximation of multi-copy states and universal quantum lossless data compression 査読有り 国際共著

    林 正人

    Communications in Mathematical Physics 293, No.1     頁: 171 - 183   2010年

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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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  269. Two non-regular extensions of large deviation bound 査読有り 国際共著

    林 正人

    Communications in Statistics 39(829)     頁: 1404 - 1423   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  270. The geometric measure of entanglement for a symmetric pure state with non-negative amplitudes 査読有り

    Hayashi Masahito, Markham Damian, Murao Mio, Owari Masaki, Virmani Shashank

    JOURNAL OF MATHEMATICAL PHYSICS   50 巻 ( 12 ) 頁: 122104   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)  

    DOI: 10.1063/1.3271041

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  271. Information Spectrum Approach to Second-Order Coding Rate in Channel Coding 査読有り

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   55 巻 ( 11 ) 頁: 4947-4966   2009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: 10.1109/TIT.2009.2030478

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  272. Quantum hypothesis testing with group symmetry 査読有り

    Hiai Fumio, Mosonyi Milan, Hayashi Masahito

    JOURNAL OF MATHEMATICAL PHYSICS   50 巻 ( 10 ) 頁: 103304   2009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: 10.1063/1.3234186

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  273. Universal Coding for Classical-Quantum Channel 査読有り

    Hayashi Masahito

    COMMUNICATIONS IN MATHEMATICAL PHYSICS   289 巻 ( 3 ) 頁: 1087-1098   2009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)  

    DOI: 10.1007/s00220-009-0825-1

    Web of Science

  274. Discrimination of Two Channels by Adaptive Methods and Its Application to Quantum System 査読有り

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   55 巻 ( 8 ) 頁: 3807-3820   2009年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2009.2023726

    Web of Science

  275. ユニバーサルランダム秘匿性増強における指数的評価 査読有り

    林 正人

    電子情報通信学会技術研究報告. IT, 情報理論   109 巻 ( 143 ) 頁: 115 - 120   2009年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    We derive a new upper bound for Eve's information in secret key generation from a common random number without communication. This bound improves on Bennett's bound based on the Renyi entropy of order 2 because the bound obtained here uses the Renyi entropy of order 1+s for s∈[0,1]. This bound is applied to a wire-tap channel. Then, we derive an exponential upper bound for Eve's information. Our exponent is compared with Hayashi's exponent. For the additive case, the bound obtained here is better. The result is applied to secret key agreement by public discussion.

  276. Group theoretical study of LOCC-detection of maximally entangled states using hypothesis testing 査読有り

    Hayashi Masahito

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   11 巻   2009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)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/11/4/043028

    Web of Science

  277. Fourier analytic approach to phase estimation in quantum systems 査読有り

    Imai Hiroshi, Hayashi Masahito

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   11 巻 ( 4 ) 頁: 043034-   2009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)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/11/4/043034

    Web of Science

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  278. Optimal ratio between phase basis and bit basis in quantum key distributions 査読有り

    Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   79 巻 ( 2 )   2009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: 10.1103/PhysRevA.79.020303

    Web of Science

  279. Upper bounds of eavesdropper's performances in finite-length code with the decoy method (vol 76, art no 012329, 2007) 査読有り

    Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   79 巻 ( 1 )   2009年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.79.019901

    Web of Science

  280. 量子情報理論とその難しさ

    林 正人

    電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review   3 巻 ( 1 ) 頁: 44 - 56   2009年

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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:一般社団法人 電子情報通信学会  

    近年の電子情報通信に関するデバイス技術の進化にしたがって,物理層の奥深くまで踏み込んだ情報処理が可能になりつつある.このような事情から,究極の情報処理理論として量子情報理論が定式化され,様々なバックグラウンドを持った研究者の努力により急激に進展した.しかしながら,量子情報理論では,これまでブラックボックスとして扱っていた部分に踏み込んで情報処理理論を展開するので,基本的概念の理解のレベルでさえ様々な参入障壁がある.本稿では,これらの障壁を取り除くため,初学者が誤解しやすい点や概念に重点を絞って解説する.例えば,波動関数と密度行列の違い,物理量とPOVM,状態複製と状態準備の違いなどについて丁寧に触れる.同時に,量子情報理論の最近の研究動向を解説する.具体的には状態識別,量子通信路符号化,量子鍵配送などの最新に成果にも触れる.

    DOI: 10.1587/essfr.3.1_44

    CiNii Research

  281. 29pTB-1 「情報」を通して見る量子力学(29pTB 領域11,領域1合同シンポジウム:「情報」を通して見る量子力学,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理)) 査読有り

    林 正人

    日本物理学会講演概要集   64.1.2 巻 ( 0 ) 頁: 306   2009年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.64.1.2.0_306_3

    CiNii Research

  282. Universal coding for classical-quantum channel 査読有り

    林 正人

    Communications in Mathematical Physics 283 No.3     頁: 1087 - 1098   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  283. Discrimination of two channels by adaptive methods and its application to quantum system 査読有り

    林 正人

    IEEE Transactions on Information Theory 55, Issue 8     頁: 3807 - 3820   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  284. Capacity with energy constraint in coherent state channel 査読有り

    林 正人

    IEEE Transactions on Information Theory     2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  285. Group theoretical study of LOCC-detection of maximally entangled state using hypothesis testing 査読有り

    林 正人

    New Journal of Physics 11 No.4     頁: 43028   2009年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  286. 量子情報理論とその難しさ 査読有り

    林 正人

    電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ誌 3, No.1     頁: 44 - 56   2009年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  287. 東北大学サイエンスカフェ実施報告-偏光板による量子暗号の模擬実験- 査読有り

    林 正人

    数学通信 14巻2号     頁: 38 - 46   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  288. Optimal ratio between phase basis and bit basis in quantum key distribution 査読有り

    林 正人

    Physical Review A 79     頁: 20303   2009年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  289. Large deviation theory for non-regular location shift family 査読有り

    林 正人

    Annals of the Institute of Statistical Mathematics     2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  290. Information Spectrum Approach to Second-Order Coding Rate in Channel Coding 査読有り

    林 正人

    IEEE Transactions on Information Theory 55, Issue 11     頁: 4947 - 4966   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  291. Asymptotic performance of optimal state estimation in qubit system 査読有り

    Hayashi Masahito, Matsumoto Keiji

    JOURNAL OF MATHEMATICAL PHYSICS   49 巻 ( 10 )   2008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: 10.1063/1.2988130

    Web of Science

  292. Second-order asymptotics in fixed-length source coding and intrinsic randomness 査読有り

    Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   54 巻 ( 10 ) 頁: 4619-4637   2008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.2008.928985

    Web of Science

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  293. AK-1-3 量子情報スペクトルの考え方とその応用(AK-1.情報スペクトル理論とその周辺,ソサイエティ特別企画,ソサイエティ企画) 査読有り

    林 正人

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2008 巻   頁: "SS - 4"-"SS-6"   2008年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

  294. Information extraction versus irreversibility in quantum measurement processes 査読有り

    Buscemi Francesco, Hayashi Masahito, Horodecki Michal

    INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM INFORMATION   6 巻   頁: 613-619   2008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)  

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  295. Global information balance in quantum measurements. 査読有り

    Buscemi F, Hayashi M, Horodecki M

    Physical review letters   100 巻 ( 21 ) 頁: 210504   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)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.210504

    PubMed

  296. Statistical analysis of testing of an entangled state based on the Poisson distribution framework 査読有り

    Hayashi Masahito, Tomita Akihisa, Matsumoto Keiji

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   10 巻   頁: 043029-   2008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)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/10/4/043029

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  297. Quantum measurements for hidden subgroup problems with optimal sample complexity 査読有り

    Hayashi M.

    Quantum Information and Computation   8 巻 ( 3-4 ) 頁: 345-358   2008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)  

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  298. Two-way classical communication remarkably improves local distinguishability 査読有り

    Owari Masaki, Hayashi Masahito

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   10 巻   頁: 013006-   2008年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/10/1/013006

    Web of Science

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  299. Entanglement of multiparty stabilizer, symmetric, and antisymmetric states 査読有り

    M. Hayashi, D. Markham, M. Murao, M. Owari, S. Virmani

    Physical Review A   77 巻 ( 1,Pt.A ) 頁: 012104   2008年

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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.77.012104

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  300. Statistical analysis of testing of an entangled state based on the Poisson distribution framework 査読有り

    林 正人

    New Journal of physics 10(オンラインジャーナル)     2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  301. Asymptotic performance of optimal state estimation in qubit system 査読有り

    林 正人

    Journal of Mathematical Physics 49     頁: 102101   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  302. Second-order asymptotics in channel capacity 査読有り

    林 正人

    信学技法 IT2008-5     頁: 23 - 28   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  303. Second-Order Asymptotics in Fixed-Length Source Coding and Intrinsic Randomness 査読有り

    林 正人

    IEEE Transaction on Information Theory 54     頁: 4619 - 4637   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  304. Quantum measurements for hidden subgroup problems with optimal sample complexity 査読有り

    林 正人

    Quantum Information and Computation 8     頁: 345 - 358   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  305. Error exponent in asymmetric quantum hypothesis testing and its application to classical-quantum channel coding 査読有り

    Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   76 巻 ( 6 ) 頁: 062301   2007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: 10.1103/PhysRevA.76.062301

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  306. General theory for decoy-state quantum key distribution with an arbitrary number of intensities 査読有り

    Hayashi Masahito

    NEW JOURNAL OF PHYSICS   9 巻   頁: 284-   2007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)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/9/8/284

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  307. Universal distortion-free entanglement concentration 査読有り

    Matsumoto Keiji, Hayashi Masahito

    PHYSICAL REVIEW A   75 巻 ( 6 ) 頁: 062338   2007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.75.062338

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  308. An information-spectrum approach to classical and quantum hypothesis testing for simple hypotheses 査読有り

    Nagaoka Hiroshi, Hayashi Masahito

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   53 巻 ( 2 ) 頁: 534-549   2007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: 10.1109/TIT.2006.889463

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  309. Upper bounds of eavesdropper's performances in finite-length code with the decoy method 査読有り

    M Hayashi

    Physical Review A   76 巻 ( 1,Pt.A ) 頁: 012329   2007年

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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.76.012329

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  310. 19pXG-2 デコイ法を用いた量子鍵配送の改良とその安全性解析(量子エレクトロニクス(量子情報),領域1,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理) 査読有り

    林 正人, 富田 章久, 廣嶋 透也, 長谷川 淳

    日本物理学会講演概要集   62.1.2 巻 ( 0 ) 頁: 144   2007年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.62.1.2.0_144_2

    CiNii Research

  311. A general entropic approach to the information-disturbance tradeoff problem in quantum measurements 査読有り

    F. Buscemi, M. Hayashi, and M. Horodecki

    Asian Conference on Quantum Information Science Shiran Kaikan     頁: 40-41   2007年

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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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  312. General theory for decoy-state QKD with arbitrary number of intensities 査読有り

    M. Hayashi

    Asian Conference on Quantum Information Science Shiran Kaikan     頁: 75-76   2007年

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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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  313. Quantum network coding 査読有り

    Hayashi Masahito, Wama Kazuo, Nishimura Harumichi, Raymond Rudy, Yamashita Shigeru

    STACS 2007, PROCEEDINGS   4393 巻   頁: 610-+   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  314. Quantum information with Gaussian states 査読有り

    X.-B. Wang, T. Hiroshima, A. Tomita, and M. Hayashi

    Physics Reports   448 巻 ( 1-4 ) 頁: 1-111   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.physrep.2007.04.005

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  315. Prior entanglement between senders enables perfect quantum network coding with modification 査読有り

    M Hayashi

    Phys. Rev. A   76 巻 ( 4,Pt.A ) 頁: 040301   2007年

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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.76.040301

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  316. Prior entanglement between senders enables perfect quantum network coding 査読有り

    M. Hayashi

    Asian Conference on Quantum Information Science Shiran Kaikan     頁: 38-39   2007年

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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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  317. Security analysis and experiment of decoy state quantum key distribution incorporating finite statistics 査読有り

    J. Hasegawa, M. Hayashi, Tohya Hiroshima , and Akihisa Tomita

    Asian Conference on Quantum Information Science Shiran Kaikan     頁: 77-78   2007年

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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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  318. 21pWA-2 情報符号化における量子・古典対応(シンポジウム 量子系におけるコトの物理学,領域11,統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理) 査読有り

    林 正人

    日本物理学会講演概要集   62.1.2 巻 ( 0 ) 頁: 316   2007年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.62.1.2.0_316_2

    CiNii Research

  319. Error exponent in asymmetric quantum hypothesis testing and its application to classical-quantum channel coding 査読有り

    林 正人

    Physical Review A 76     頁: 62301   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Research

  320. Parallel treatment of estimation of SU(2) and phase estimation 査読有り

    Hayashi Masahito

    PHYSICS LETTERS A   354 巻 ( 3 ) 頁: 183-189   2006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: 10.1016/j.physleta.2006.01.043

    Web of Science

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  321. (4, 1)-量子ランダムアクセス符号の非存在について

    林 正人, 岩間 一雄, 西村 治道, レイモンド ルディ, 山下 茂

    電子情報通信学会技術研究報告. COMP, コンピュテーション   106 巻 ( 63 ) 頁: 33-38   2006年5月

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    記述言語:英語  

    1999年にAmbainis, Nayak, Ta-shma, Vaziraniによって導入された(n,1,p)-量子ランダムアクセス符号とは,次のような通信システムである.nビットの情報を持つ送信者はその情報を1キュビットに符号化してそれを受信者に送る.受信者は正作用素値測度によって定義される量子的復号プロセスによりp以上の確率で正しく元のnビットの任意の1ビットを復号することができる.Ambainisらは(2,1,0.85)-量子ランダムアクセス符号の存在を示し,同時に古典的にはそのような符号は不可能であることを示した.ChaungはAmbainisらの符号を(3,1,0.79)-量子ランダムアクセス符号に拡張したが,それ以来p>1/2をみたす(4,1,p)-量子ランダムアクセス符号の存在は未解決であった.この論文ではこの未解決問題に対する否定的回答を与える.

  322. 量子ネットワーク上での効率的な情報の伝送(計算理論とアルゴリズムの新展開) 査読有り

    林 正人, 岩間 一雄, 西村 治道, レイモンド ルディー, 山下 茂

    数理解析研究所講究録   1489 巻 ( 1489 ) 頁: 128 - 134   2006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)   出版者・発行元:京都大学数理解析研究所  

    CiNii Research

  323. General formulas for fixed-length quantum entanglement concentration 査読有り

    Hayashi M

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   52 巻 ( 5 ) 頁: 1904 - 1921   2006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: 10.1109/TIT.2006.872976

    Web of Science

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  324. (4,1)-Quantum Random Access Coding Does Not Exist 査読有り

    M. Hayashi, K. Iwama, H. Nishimura, R. Raymond, and S. Yamashita

    ISIT 2006, the 2006 IEEE International Symposium on Information Theory     頁: 446-450   2006年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/ISIT.2006.261708

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  325. (4,1)-Quantum random access coding does not exist-one qubit is not enough to recover one of four bits 査読有り

    M. Hayashi, K. Iwama, H. Nishimura, R. Raymond, and S. Yamashita

    New J. Phys.   8 巻 ( 129 ) 頁: 1-11   2006年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1367-2630/8/8/129

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  326. Characterization of several kinds of quantum analogues of relative entropy 査読有り

    M Hayashi

    Quantum Information and Computation   6 巻 ( 7 ) 頁: 583-596   2006年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  327. Bounds on Multipartite Entangled Orthogonal State Discrimination Using Local Operations and Classical Communication 査読有り

    M. Hayashi, D. Markham, M. Murao, M. Owari, and S. Virmani

    Phys. Rev. Lett   96 巻   頁: 040501-   2006年

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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.96.040501

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  328. A study of LOCC-detection of a maximally entangled state using hypothesis testing 査読有り

    M. Hayashi, K. Matsumoto, and Y. Tsuda

    Journal of Physics A: Mathematical and General   39 巻   頁: 14427-14446   2006年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/0305-4470/39/46/013

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  329. General non-asymptotic and asymptotic formulas in channel resolvability and identification capacity and its application to wire-tap channel 査読有り

    M Hayashi

    IEEE Transactions on Information Theory   52 巻 ( 4 ) 頁: 1562-1575   2006年

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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.2006.871040

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  330. Practical Evaluation of Security for Quantum Key Distribution 査読有り

    M Hayashi

    Physical Review A   74 巻 ( 2,Pt.A ) 頁: 022307   2006年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.74.022307

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  331. Practical Evaluation of Security for Quantum Key Distribution 査読有り

    M. Hayashi

    Asian conference on Quantum Information Science 2006 (AQIS 06)     頁: 9-10   2006年

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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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  332. Optimal Visible Compression Rate For Mixed States Is Determined By Entanglement Purification 査読有り

    M Hayashi

    Physical Review A   73 巻 ( 6,Pt.A ) 頁: 060301   2006年

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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.73.060301

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  333. Local copying and local discrimination as a study for non-locality of a set 査読有り

    M. Owari, and M. Hayashi

    Physical Review A   74 巻 ( 3,Pt.A ) 頁: 032108   2006年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.74.032108

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  334. Hypothesis testing for an entangled state produced by spontaneous parametric down conversion 査読有り

    M. Hayashi, B.-S. Shi, A. Tomita, K. Matsumoto, Y. Tsuda, and Y.-K. Jiang

    Physical Review A   74 巻 ( 6,Pt.A ) 頁: 062321   2006年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.74.062321

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  335. 量子2準位系での固有値推定での量子効果 査読有り

    林 正人

    情報処理学会論文誌   46 巻 ( 10 ) 頁: 2447 - 2464   2005年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    量子2準位系での状態の密度行列の固有値を推定する問題を,まったくエンタングルメントを用いない測定による推定と,2つの系間の相関を用いた測定による推定とを比較する.その結果,純粋状態に近い場合については,Hendrychら(2003)が行った量子相関を用いた実験による推定が,ある種のまったく相関を用いない場合での最適な実験による推定よりもより高い精度を与えることを示した.Hendrychらの実験では推定精度について十分に検討していなかったが,改めて,推定精度に注意して同種の実験を行えば,量子相関による推定精度の向上を,実験的に実証できることと思われる.Concerning the estimation problem of the eigen-value of the density in the quantum twolevel system, I compare the accuracy of a estimator based on a quantum measurement with quantum correlation in measuring apparatus with that of the optimal estimator based on a measurement without quantum correlation. It is proven that the estimator realized by Hendrych, et al. (2003) is better than the optimal case without quantum correlation when the true state is closed to a pure state. Although Hendrych, et al. did not discuss the accuracy of their estimation sufficiently, it is expected to be able to be realized to perform an estimation whose accuracy is better than the optimal case without quantum correlation.

  336. 純粋状態推定についての二次の漸近論について(<小特集>量子情報工学論文) 査読有り

    林 正人

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   88 巻 ( 8 ) 頁: 903 - 916   2005年8月

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    スピンコヒーレント状態族, ボゾンコヒーレント状態族, su(1, 1)コヒーレント状態族の三つの純粋状態族に注目し, 二次の漸近理論を展開する. その結果, 二次の推定効率とスカラ曲率との間に一定の関係があることが分かった.

  337. Hypotheses testing for maximally entangled state (Statistical Inference of Records and Related Statistics) 査読有り

    林 正人

    数理解析研究所講究録   ( 1439 ) 頁: 225 - 240   2005年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:京都大学数理解析研究所  

  338. Local Discrimination and multipartite entanglement measures 査読有り

    D. Markham, S. Virmani, M. Owari, M. Murao, M. Hayashi

    ERATO conference on Quantum Information Science 2005 (EQIS 05)     頁: 91-92   2005年

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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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  339. Qubit channels which require four inputs to achieve capacity: Implications for additivity conjectures 査読有り

    M. Hayashi, H. Imai, K. Matsumoto, M. B. Ruskai and T. Shimono

    Quantum information and computation   5 巻 ( 1 ) 頁: 13-31   2005年

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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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  340. The relationship between local copying and local discrimination 査読有り

    M. Owari and M. Hayashi

    ERATO conference on Quantum Information Science 2005 (EQIS 05)     頁: 31-32   2005年

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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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  341. Intrinsic randomness based on KL-divergence criterion

    HAYASHI Masahito

      27 巻 ( 1 ) 頁: 69-72   2004年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

  342. 情報源固定長符号化と一様乱数生成における2次の漸近論

    林 正人

    情報理論とその応用シンポジウム予稿集 = The proceedings of the Symposium on Information Theory and Its Applications   27 巻 ( 1 ) 頁: 65-68   2004年12月

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    記述言語:英語  

  343. Estimation of SU(2) action by using entanglement 査読有り

    M. Hayashi

    ERATO conference on Quantum Information Science 2004 (EQIS'04)     頁: 68-69   2004年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  344. Estimation of SU(2) action by using entanglement 査読有り

    M. Hayashi

    ERATO conference on Quantum Information Science 2004 (EQIS'04)     頁: 68-69   2004年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  345. Qubit channels which require four inputs to achieve capacity: Implications for additivity conjectures 査読有り

    M. Hayashi, H. Imai, K. Matsumoto, M. B. Ruskai and T. Shimono

    ERATO conference on Quantum Information Science 2004 (EQIS'04)     頁: 45-46   2004年

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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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  346. On error exponents in quantum hypothesis testing 査読有り

    T. Ogawa and M. Hayashi

    IEEE Transactions on Information Theory   50 巻 ( 6 ) 頁: 1368-1372   2004年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIT.2004.828155

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  347. Hypothesis testing for entanglement 査読有り

    Y. Tsuda, M. Hayashi and K. Matsumoto

    ERATO conference on Quantum Information Science 2004 (EQIS'04)     頁: 70-71   2004年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  348. General non-asymptotic and asymptotic formulas in channel resolvability and identification capacity 査読有り

    M. Hayashi

    International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA 2004)     頁: 1562-1567   2004年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  349. Finding a maximally correlated state -- Simultaneous Schmidt decomposition of bipartite pure states 査読有り

    T. Hiroshima and M. Hayashi

    Physical Review A   70 巻 ( 3 ) 頁: 030302   2004年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.70.030302

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  350. Finding a maximally correlated state -- Simultaneous Schmidt decomposition of bipartite pure states 査読有り

    T. Hiroshima and M. Hayashi

    ERATO conference on Quantum Information Science 2004 (EQIS'04)     頁: 43-44   2004年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  351. Exponents of channel resolvability and wire-tapped channel 査読有り

    M. Hayashi

    International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA 2004)     頁: 1080-1085   2004年

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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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  352. Universal distortion-free entanglement concentration 査読有り

    K. Matsumoto and M. Hayashi

    Proceedings of the International Symposium on Information Theory 2004 (ISIT2004)     頁: 323-   2004年

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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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  353. 15aTF-1 Finding a Maximally Correlated State 査読有り

    廣嶋 透也, 林 正人

    日本物理学会講演概要集   59.2.2 巻 ( 0 ) 頁: 130   2004年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.59.2.2.0_130_2

    CiNii Research

  354. 量子系の統計的推測と量子相関 : 推定における量子効果の検証に向けて 査読有り

    林 正人

    物性研究   80 巻 ( 5 ) 頁: 662 - 699   2003年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:物性研究刊行会  

    量子力学では量子状態の量子相関が非局所性を表すものとして扱われているが,量子系の統計的推測においては量子状態の量子相関だけでなく,量子測定における量子相関も重要な役割を果たすことを解説する.さらに,現在の技術で十分に可能な測定で量子相関を用いることによる効果が明確なものを量子ガウス状態や量子2準位系を例にとって提案する.

    CiNii Research

  355. General formulas for capacity of classical-quantum channels 査読有り

    Hayashi M, Nagaoka H

    IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY   49 巻 ( 7 ) 頁: 1753-1768   2003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: 10.1109/TIT.2003.813556

    Web of Science

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  356. Error exponents for entanglement concentration 査読有り

    M. Hayashi, M. Koashi, K. Matsumoto, F. Morikoshi, and A. Winter

    Journal of Physics A: Mathematical and General   36 巻 ( 2 ) 頁: 527-553   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/0305-4470/36/2/316

    researchmap

  357. General asymptotic formulas for fixed-length quantum entanglement concentration 査読有り

    M. Hayashi

    Proceedings of the International Symposium on Information Theory 2003 (ISIT2003)     頁: 431-   2003年

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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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  358. On error exponents in quantum hypothesis testing 査読有り

    T. Ogawa and M. Hayashi

    Proceedings of the International Symposium on Information Theory 2003 (ISIT2003)     頁: 479-   2003年

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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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  359. Optimal sequence of quantum measurements in the sense of Stein's lemma in quantum hypothesis testing 査読有り

    Hayashi M

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL   35 巻 ( 50 ) 頁: 10759-10773   2002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)  

    Web of Science

  360. Simple construction of quantum universal variable-length source coding 査読有り

    Hayashi M, Matsumoto K

    QUANTUM INFORMATION & COMPUTATION   2 巻   頁: 519-529   2002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)  

    Web of Science

  361. Two quantum analogues of Fisher information from a large deviation viewpoint of quantum estimation 査読有り

    Hayashi M

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL   35 巻 ( 36 ) 頁: 7689-7727   2002年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  362. Exponents of quantum fixed-length pure-state source coding 査読有り

    Hayashi M

    PHYSICAL REVIEW A   66 巻 ( 3 ) 頁: 032321   2002年9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.66.032321

    Web of Science

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  363. 量子系の統計的推測 : 理論と応用 招待有り 査読有り

    林 正人

    電子情報通信学会誌   85 巻 ( 8 ) 頁: 600-605   2002年8月

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    記述言語:日本語  

    量子系での統計的推測の適用し得る可能性について述べ,その定式化,及び,最も簡単なモデルである量子ガウス状態の推定を例にとって,推定精度の限界についても考察する.更に,実際の量子系での実験にこの理論を適用した場合の問題についても考察する.この枠組みでなされた宇佐見らの二光子偏光状態を用いた実験を紹介する.

  364. A general formula for the classical capacity of a general quantum channel 査読有り

    M. Hayashi and H. Nagaoka

    Proceedings of the International Symposium on Information Theory 2002 (ISIT2002)     頁: 71-   2002年

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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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  365. Error exponents for entanglement concentration 査読有り

    F. Morikoshi, M. Hayashi, M. Koashi, K. Matsumoto, and A. Winter

    ERATO Workshop on Quantum Information Science 2002 (EQIS2002)     頁: 46-47   2002年

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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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  366. Coherent states and anihilation-creation operators associated with the irreducible unitary representations of su(1,1) 査読有り

    F. Sakaguchi and M. Hayashi

    Journal of Mathematical Physics   43 巻 ( 5 ) 頁: 2241-2248   2002年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1063/1.1470707

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  367. Quantum universal variable-length source coding 査読有り

    M. Hayashi and K. Matsumoto

    ERATO Workshop on Quantum Information Science 2002 (EQIS2002)     頁: 31-32   2002年

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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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  368. Quantum universal variable-length source coding 査読有り

    M. Hayashi and K. Matsumoto

    Physical Review A   66 巻 ( 2 ) 頁: 022311   2002年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.66.022311

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  369. Simple construction of quantum universal variable-length coding 査読有り

    M. Hayashi and K. Matsumoto

    Quantum Information and Computation   2 巻   頁: 519-529   2002年

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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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  370. 9pXE-11 エンタングルメント凝縮における誤り指数(量子エレクトロニクス(量子情報),領域1) 査読有り

    森越 文明, 林 正人, 小芦 雅斗, 松本 啓史

    日本物理学会講演概要集   57.2.2 巻 ( 0 ) 頁: 143   2002年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.57.2.2.0_143_3

    CiNii Research

  371. 一般情報源の仮説検定及び情報源固定長符号化での正しい確率の指数

    林 正人, 長岡 浩司

    情報理論とその応用シンポジウム予稿集 = The proceedings of the Symposium on Information Theory and Its Applications   24 巻 ( 2 ) 頁: 493-496   2001年12月

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    記述言語:英語  

  372. 一般量子情報源における量子仮説検定

    林 正人

    情報理論とその応用シンポジウム予稿集 = The proceedings of the Symposium on Information Theory and Its Applications   24 巻 ( 2 ) 頁: 591-594   2001年12月

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    記述言語:英語  

  373. Asymptotics of quantum relative entropy from a representation theoretical viewpoint 査読有り

    Hayashi M

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL   34 巻 ( 16 ) 頁: 3413-3419   2001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)  

    Web of Science

  374. su(1,1)-コヒーレント状態としてのコーシー・ウェーブレット : それに関連した生成消滅関係とInteracting Fock Spaceの関係(第8回「非平衡系の統計物理」シンポジウム,研究会報告) 査読有り

    坂口 文則, 林 正人

    物性研究   75 巻 ( 5 ) 頁: 964 - 972   2001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)   出版者・発行元:物性研究刊行会  

    アフィン群のコビーレント状態に関係があるある種の生成消滅関係は、アフィン群の既約ユニタリ表現の2つの生成子にさらにもう一つ生成子を追加することにより、代数su(1,1)の既約ユニタリ表現の生成消滅関係として解釈できる。この関係により、信号処理の分野で用いられるコーシー・ウェーブレットは、代数su(1,1)のコヒーレント状態であると解釈できる。

    CiNii Research

  375. Optimal sequence of POVMs in the sense of Stein's lemma in quantum hypothesis testing 査読有り

    M. Hayashi

    ERATO workshop on Quantum Information Science 2001 (EQIS2001)     頁: 20-   2001年

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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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  376. Recent Developments in Quantum Statistical Inference 査読有り

    Masahito Hayashi, Keiji Matsumoto

    Bulletin of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics,Iwanami-Shoten   11 巻 ( 3 ) 頁: 27-48   2001年

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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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  377. Subnormal operators regarded as generalized observables and compound-system-type normal extension related to su(1,1) 査読有り

    Hayashi M, Sakaguchi F

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL   33 巻 ( 43 ) 頁: 7793-7820   2000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)  

    Web of Science

  378. 適応的実験計画での2種類のBahadur型限界 査読有り

    林 正人, 松本 啓史

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   83 巻 ( 6 ) 頁: 629 - 638   2000年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    統計的推定理論において, 推定量の誤り確率の減少率の下限をBahadurの限界という.本論文では, 適応的実験計画へのBahadurの限界の拡張を論じた.そして, 推定量に課す条件によって2種類の異なった拡張が存在し, 両者とも各々の意味で達成可能であることを, 自然な正則性条件のもとで厳密に証明した.更に2種類の限界が一致するための必要十分条件を導出し, 具体例において検討した.

  379. Subnormal operators regarded as generalized observables and compound-system-type normal extension related to su(1,1) (New Development of Infinite-Dimensional Analysis and Quantum Probability) 査読有り

    林 正人, 坂口 文則

    数理解析研究所講究録   ( 1139 ) 頁: 74 - 98   2000年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:京都大学数理解析研究所  

  380. Subnormal operators regarded as generalized observables and compound-system-type normal extension related to $\mathfrak{su}(1,1)$ (New Development of Infinite-Dimensional Analysis and Quantum Probability) 査読有り

    Hayashi Masahito, Sakaguchi Fuminori

      1139 巻   頁: 74 - 98   2000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)  

    CiNii Research

  381. A relationship between continuous wavelet transformation and the algebra su(1,1) 査読有り

    F. Sakaguchi and M. Hayashi

    Proceedings of the IASTED International Conference on Signal Processing and Communications (SPC 2002)     頁: 390-394   2000年

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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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  382. Asymptotic estimation theory for a finite dimensional pure state model 査読有り

    M. Hayashi

    Journal of Physics A: Mathematical and General   31 巻 ( 20 ) 頁: 4633-4655   1998年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/0305-4470/31/20/006

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  383. 量子相対エントロピーの漸近的達成(量子確率論とエントロピー解析) 査読有り

    林 正人

    数理解析研究所講究録   1013 巻 ( 1013 ) 頁: 60 - 64   1997年9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:京都大学数理解析研究所  

    CiNii Research

  384. A linear programming approach to attainable Cramer-Rao type bounds 査読有り

    Hayashi M

    QUANTUM COMMUNICATION, COMPUTING, AND MEASUREMENT     頁: 99-108   1997年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

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書籍等出版物 9

  1. A group theoretic approach to quantum information

    ( 担当: 単著)

    Springer  2017年  ( ISBN:9783319452395

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    記述言語:英語 著書種別:学術書

    CiNii Books

  2. Group representation for quantum theory

    ( 担当: 単著)

    Springer  2017年  ( ISBN:9783319449043

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    記述言語:英語 著書種別:学術書

    CiNii Books

  3. Quantum information theory : mathematical foundation

    林 正人(量子情報理論)( 担当: 単著)

    Springer  2017年  ( ISBN:9783662570326

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    記述言語:英語 著書種別:学術書

    CiNii Books

  4. Introduction to quantum information science

    ( 担当: 共著)

    Springer  2015年  ( ISBN:9783662435014

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    記述言語:英語 著書種別:学術書

    CiNii Books

  5. 量子情報への表現論的アプローチ

    林 正人(量子情報理論)( 担当: 単著)

    共立出版  2014年  ( ISBN:9784320110793

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

    CiNii Books

  6. 量子論のための表現論

    林 正人(量子情報理論)( 担当: 単著)

    共立出版  2014年  ( ISBN:9784320110786

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

    CiNii Books

  7. 量子情報科学入門 = Introduction to quantum information science

    石坂 智, 小川 朋宏, 河内 亮周, 木村 元(量子力学), 林 正人(量子情報理論)( 担当: 単著)

    共立出版  2012年  ( ISBN:9784320122994

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

    CiNii Books

  8. 数理工学事典

    ( 担当: 単著)

    朝倉書店  2011年  ( ISBN:9784254280036

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    記述言語:英語 著書種別:学術書

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  9. 量子確率論とエントロピー解析

    京都大学数理解析研究所( 担当: 単著)

    京都大学数理解析研究所  1997年 

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    記述言語:英語 著書種別:学術書

    CiNii Books

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講演・口頭発表等 257

  1. Special functions in quantum statistical estimation 招待有り 国際会議

    Masahito Hayashi

    International Symposium on Orthogonal Polynomials, Special Functions and Applications (OPSFA)  2022年6月13日  University of Montreal

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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: Montreal   国名:カナダ  

  2. Estimation of quantum state and quantum channel 招待有り 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    Bernoulli

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    開催年月日: 2021年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  3. Pseudo standard entanglement structure cannot be distinguished from standard entanglement structure 国際共著 国際会議

    H. Arai and M. Hayashi

    26th Quantum Information Processing  2023年2月7日  Ghent

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    開催年月日: 2023年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Ghent   国名:ベルギー王国  

  4. 量子情報理論におけるt-design とその応用 招待有り

    林正人

    IMI 共同利用研究「機械学習 への組合せ論的アプローチ」  2022年9月20日  九州大学

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    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:福岡   国名:日本国  

  5. Algorithm for rate distortion theory based on em algorithm 国際会議

    Masahito Hayashi

    International Conference on Information Geometry for Data Science  2022年9月22日  Hamburg University of Technology,

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    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Hamburg   国名:ドイツ連邦共和国  

  6. Exponents in Smoothing the Max-Relative Entropy and of Randomness Extraction Against Quantum Side Information 国際共著 国際会議

    K. Li, Y. Yao, and M. Hayashi

    2022 IEEE Int. Symp. Information Theory (ISIT)  2022年6月29日  Aalto University,

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    開催年月日: 2022年6月 - 2022年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Espoo   国名:フィンランド共和国  

  7. Analytical Calculation Formulas for Capacities of Classical and Classical-Quantum Channels, 国際会議

    M. Hayashi

    2022 IEEE Int. Symp. Information Theory (ISIT)  2022年6月29日  Aalto University,

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    開催年月日: 2022年6月 - 2022年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Espoo   国名:フィンランド共和国  

  8. Commitment Capacity of Classical-Quantum Channels 国際共著 国際会議

    M. Hayashi and N, Warsi,

    2022 IEEE Int. Symp. Information Theory (ISIT)  2022年6月29日  Aalto University,

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年6月 - 2022年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Espoo   国名:フィンランド共和国  

  9. Optimum ratio between two bases in the Bennett-Brassard 1984 protocol with second-order analysis 招待有り 国際会議

    M. Hayashi

    6th Forum for Complexity and Security,  2022年5月20日  Beijing University of Posts and Telecommunications

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    開催年月日: 2022年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Beijing   国名:中華人民共和国  

  10. Dense Coding with Locality Restriction for Decoder: Quantum Encoders vs. Super-Quantum Encoders 国際共著 国際会議

    Hayashi M., Wang K.

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  11. k When are Adaptive Strategies in Asymptotic Quantum Channel Discrimination Useful? 国際共著 国際会議

    Salek M., Hayashi M., Winter A.

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  12. Quantum Private Information Retrieval for Quantum Messages 国際共著 国際会議

    Song S., Hayashi M.

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  13. Global Heisenberg scaling in noisy and practical phase estimation 国際共著 国際会議

    Hayashi M,Liu Z-W, Yuan H.

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  14. Estimation of quantum state and quantum channel 招待有り 国際会議

    Masahito Hayashi

    International Conference on Quantum Information and Foundations  2022年2月17日  Indian Statistical Institute

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    開催年月日: 2022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,   国名:インド  

  15. Secure list decoding and its application to bit-string commitment 招待有り 国際共著

    Hayashi M.

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  16. Refined Density Evolution Analysis of LDPC Codes for Successive Interference Cancellation 国際共著 国際会議

    Takabe S., Wadayama T., Hayashi M.

    IEEE

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  17. Non-standard entanglement structure of Local unitary self-dual models as a saturated situation of repeatability in General Probabilistic Theories 国際共著

    荒井駿 林正人

    量子情報技術研究会45  電子情報通信学会 量子情報技術特別研究専門委員会

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    開催年月日: 2021年11月 - 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪大学   国名:日本国  

  18. Secure list decoding and its application to bit-string commitment 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

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    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  19. Secure Modulo Sum via Multiple Access Channel 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

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    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  20. Universal classical-quantum superposition coding and universal classical-quantum multiple access channel coding 国際共著 国際会議

    Hayashi M, Cai N.

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    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  21. Global Heisenberg scaling in noisy and practical phase estimation 国際共著 国際会議

    Hayashi M,Liu Z-W, Yuan H.

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  22. Asymmetry of tensor product of asymmetric and invariant vectors arising from Schur-Weyl duality based on hypergeometric orthogonal polynomial 国際共著 国際会議

    Hayashi M.,Hora A.,Yanagida S.

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    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  23. Quantum-inspired secure wireless communication protocol under spatial and local Gaussian noise assumptions 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

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    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  24. Environment-Assisted Classical Communication via Quantum Resources: Quantum Encoders vs. Super-Quantum Encoders 国際共著 国際会議

    Hayashi M., Wang K.

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    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  25. Quantum Private Information Retrieval for Quantum Messages 国際共著 国際会議

    Song S., Hayashi M.

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    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  26. Quantum Casual Unravelling 国際共著 国際会議

    G. Bai, Y.-D. Wu, Y. Zhu, M. Hayashi, and G. Chiribella

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    開催年月日: 2021年9月 - 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  27. Quantum Private Information Retrieval for Quantum Messages 国際共著 国際会議

    Song S., Hayashi M.

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    開催年月日: 2021年8月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  28. Universal classical-quantum multiple access channel coding 国際共著 国際会議

    Hayashi M, Cai N.

    IEEE

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    開催年月日: 2021年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  29. Secure Modulo Sum via Multiple Access Channel 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    IEEE

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    開催年月日: 2021年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  30. Equivalence of Non-Perfect Secret Sharing and Symmetric Private Information Retrieval with General Access Structure 国際共著 国際会議

    Song S., Hayashi M.

    IEEE

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  31. Quantum Private Information Retrieval for Quantum Messages 国際共著 国際会議

    Song S., Hayashi M.

    IEEE

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  32. Asymptotic Separation Between Adaptive and Non-adaptive Strategies in Quantum Channel 国際共著 国際会議

    Salek M., Hayashi M., Winter A.

    IEEE

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  33. Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness 国際共著 国際会議

    Hayashi M, Fang K., Wang K.

    IEEE

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  34. Estimation of group action with energy constraint and its application to uncertainty relations on S1 and S3 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

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    開催年月日: 2021年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  35. Perfect Discrimination in Approximate Quantum Theory of General Probabilistic Theories 国際共著 国際会議

    Y. Yoshida, H. Arai, M. Hayashi,

    QIP2021 

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    開催年月日: 2021年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Technical University of Munich, Munich, Germany  

  36. Efficient Algorithms for Quantum Causal Discovery 国際共著 国際会議

    Ge Bai, Ya-Dong Wu, Yan Zhu, Masahito Hayashi, Giulio Chiribella,

    QIP2021 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Technical University of Munich, Munich, Germany  

  37. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 国際共著 国際会議

    S. Song, M. Hayashi

    QIP2021 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Technical University of Munich, Munich, Germany  

  38. Universal classical-quantum multiple access channel coding and classical-quantum compound multiple access channel coding 国際共著 国際会議

    Masahito Hayashi} Ning Cai,

    QIP2021 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Technical University of Munich, Munich, Germany  

  39. Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States 国際共著 国際会議

    K. Wang, M. Hayashi

    QIP2021 

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    開催年月日: 2021年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Technical University of Munich, Munich, Germany  

  40. Finite Block Length Analysis on Incoherent Randomness Extraction and Quantum Coherence Distillation 国際共著 国際会議

    Masahito Hayashi, Kun Fang,

    QIP2021 

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    開催年月日: 2021年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Technical University of Munich, Munich, Germany  

  41. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 国際共著

    S. Song, M. Hayashi

    量子情報技術研究会 (QIT43) 

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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)  

  42. Perfect Discrimination in Approximate Quantum Theory of General Probabilistic Theories 国際共著

    Y. Yoshida, H. Arai, M. Hayashi,

    量子情報技術研究会 (QIT43) 

     詳細を見る

    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)  

  43. Efficient Algorithms for Causal Order Discovery in Quantum Networks 国際共著 国際会議

    G. Bai, Y.-D. Wu, Y. Zhu, M. Hayashi, G. Chiribella,

    20th Asian Quantum Information Science Conference 

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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)  

    開催地:Sydney, Australia  

  44. Perfect Discrimination in Approximate Quantum Theory of General Probabilistic Theories 国際共著 国際会議

    Y. Yoshida, H. Arai, M. Hayashi,

    20th Asian Quantum Information Science Conference 

     詳細を見る

    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)  

    開催地:Sydney, Australia  

  45. Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness Extraction 国際共著 国際会議

    M. Hayashi, K. Wang, and K. Fang,

    20th Asian Quantum Information Science Conference 

     詳細を見る

    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)  

    開催地:Sydney, Australia  

  46. Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States 国際共著 国際会議

    K. Wang, M. Hayashi

    20th Asian Quantum Information Science Conference 

     詳細を見る

    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)  

    開催地:Sydney, Australia  

  47. When are Adaptive Strategies in Asymptotic Quantum Channel Discrimination Useful? 国際共著 国際会議

    F. Salek, M. Hayashi, and A. Winter

    Beyond IID in Information Theory 8 

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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(一般)  

    開催地:Stanford University, USA  

  48. Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness Extraction 国際共著 国際会議

    M. Hayashi, K. Wang, and K. Fang,

    Beyond IID in Information Theory 8 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Stanford University, USA  

  49. Application of the Resource Theory of Channels to Communication Scenarios 国際共著 国際会議

    R. Takagi, K. Wang, and M. Hayashi

    Beyond IID in Information Theory 8 

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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(一般)  

    開催地:Stanford University, USA  

  50. Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States 国際共著 国際会議

    K. Wang, M. Hayashi

    Beyond IID in Information Theory 8 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Stanford University, USA  

  51. Representation matching for delegated quantum computing 国際共著 国際会議

    Y. Yang and M. Hayashi

    Beyond IID in Information Theory 8 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Stanford University, USA  

  52. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 国際共著 国際会議

    S. Song, M. Hayashi

    Beyond IID in Information Theory 8 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Stanford University, USA  

  53. Perfect Discrimination in Approximate Quantum Theory of General Probabilistic Theories 国際共著 国際会議

    Y. Yoshida, H. Arai, M. Hayashi,

    Beyond IID in Information Theory 8 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Stanford University, USA  

  54. Information-Theoretic Anonymous Cryptographic Protocols 招待有り 国際共著 国際会議

    M. Hayashi

    ISITA2020 - The International Symposium on Information Theory and Its Applications 

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:Kapolei, Hawai’i, USA  

  55. Finite Block Length Analysis on Incoherent Randomness Extraction and Quantum Coherence Distillation 招待有り 国際共著 国際会議

    Masahito Hayashi, Kun Fang,

    Qcrypt 2020 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年8月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Amsterdam, The Netherlands  

  56. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 招待有り 国際共著 国際会議

    S. Song, M. Hayashi

    Qcrypt 2020 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年8月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Amsterdam, The Netherlands  

  57. Quantum Information Processing over Quantum Network 招待有り 国際共著 国際会議

    M. Hayashi

    SPCOM 2020 - International Conference on Signal Processing and Communications 

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    開催年月日: 2020年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Indian Institute of Science, Bangalore, India  

  58. Overview about previous finite size results 招待有り 国際共著 国際会議

    M. Hayashi

    QKD Security Proof Workshop 2020 

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    開催年月日: 2020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 Waterloo & University of Toronto,  

  59. Classical Mechanism is Optimal in Classical-Quantum Differentially Private Mechanisms 国際共著 国際会議

    Y. Yoshida, M. Hayashi

    IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2020) 

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    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Los Angeles, California, USA  

  60. Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States 国際共著 国際会議

    K. Wang, M. Hayashi

    IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2020) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Los Angeles, California, USA  

  61. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 国際共著 国際会議

    S. Song, M. Hayashi

    IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2020) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Los Angeles, California, USA  

  62. Capacity of Quantum Private Information Retrieval with Colluding Servers 国際共著 国際会議

    S. Song, M. Hayashi

    IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2020) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Los Angeles, California, USA  

  63. Operational interpretation of Rényi conditional mutual information via composite hypothesis testing against Markov distributions 国際共著 国際会議

     詳細を見る

    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)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2016.7541366

    Scopus

  64. Remaining uncertainties and exponents under Rényi information measures 国際共著 国際会議

     詳細を見る

    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)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2016.7541556

    Scopus

  65. Correlation detection and an operational interpretation of the Rényi mutual information 国際共著 国際会議

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2015.7282695

    Scopus

  66. Erasure and undetected error probabilities in the moderate deviations regime 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2015.7282770

    Scopus

  67. Equivocations and exponents under various Rényi information measures 国際共著 国際会議

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2015.7282461

    Scopus

  68. More efficient privacy amplification with less random seeds 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2015.7282763

    Scopus

  69. Tight asymptotic bounds on local hypothesis testing between a pure bipartite state and the white noise state 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2015.7282543

    Scopus

  70. Finite-length analysis for secret random number generation and coding theorems 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    Proceedings of 2014 International Symposium on Information Theory and Its Applications, ISITA 2014 

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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(一般)  

    Scopus

  71. Finite-length analysis on tail probability and simple hypothesis testing for Markov chain 国際共著 国際会議

    Watanabe S.

    Proceedings of 2014 International Symposium on Information Theory and Its Applications, ISITA 2014 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    Scopus

  72. Universal channel coding with continuous output system 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    Proceedings of 2014 International Symposium on Information Theory and Its Applications, ISITA 2014 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    Scopus

  73. Strong converse for a degraded wiretap channel via active hypothesis testing 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    2014 52nd Annual Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, Allerton 2014 

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    開催年月日: 2014年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ALLERTON.2014.7028449

    Scopus

  74. 乱数変換に対する二次漸近解析 (情報理論) 国際共著

    熊谷 亘, 林 正人

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 

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    開催年月日: 2014年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    本発表では確率分布Pから生成されるの独立同一乱数を、Qから生成される独立同一乱数へ変換する際の最適生成レートに関して論じる。確率分布QまたはPが一様分布である場合は、この問題はそれぞれintrinsic randomnessおよびresolvabilityと呼ばれており、一次だけでなく二次の漸近解析もなされてきた。一方、PおよびQの双方が非一様分布である場合、その二次漸近論は扱われてこなかった。本発表ではPおよびQが有限集合上の一様とは限らない確率分布とし、それらの間の最適変換レートを行う。We treat a random number generation from an i.i.d. probability distribution of P to that of Q. When Q or P is a uniform distribution, the problems have been well-known as the uniform random number generation and the resolvability problem respectively, and analyzed not only in the context of the first order asymptotic theory but also that in the second asymptotic theory. On the other hand, when both P and Q are not a uniform distribution, the second order asymptotics has not been treated. In this paper, we focus on the second order asymptotics of a random number generation for arbitrary probability distributions P and Q on a finite set. In particular, we derive the optimal second order generation rate under an arbitrary permissible confidence coefficient.

  75. A duality relation connecting different quantum generalizations of the conditional Rényi entropy 国際共著 国際会議

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    開催年月日: 2014年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2014.6874929

    Scopus

  76. Asymptotic reversibility of LOCC conversions 国際共著 国際会議

    Ito K.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 

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    開催年月日: 2014年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2014.6874889

    Scopus

  77. Information geometry approach to parameter estimation in Markov chains 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2014.6875001

    Scopus

  78. Secret key agreement: General capacity and second-order asymptotics 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2014.6875010

    Scopus

  79. Non-asymptotic and asymptotic analyses on Markov chains in several problems 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    2014 Information Theory and Applications Workshop, ITA 2014 - Conference Proceedings 

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    開催年月日: 2014年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ITA.2014.6804255

    Scopus

  80. Non-asymptotic analysis of privacy amplification via Rényi entropy and inf-spectral entropy 国際共著 国際会議

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    開催年月日: 2013年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2013.6620720

    Scopus

  81. Quantum security analysis via smoothing of Renyi entropy of order 2 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 

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    開催年月日: 2013年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1007/978-3-642-35656-8_11

    Scopus

  82. Non-asymptotic bounds on fixed length source coding for Markov chains 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    2013 51st Annual Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, Allerton 2013 

     詳細を見る

    開催年月日: 2013年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/Allerton.2013.6736617

    Scopus

  83. Secure multiplex coding with dependent and non-uniform multiple messages 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    2012 50th Annual Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, Allerton 2012 

     詳細を見る

    開催年月日: 2012年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/Allerton.2012.6483321

    Scopus

  84. Precise evaluation of leaked information with universal <inf>2</inf> privacy amplification in the presence of quantum attacker 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 

     詳細を見る

    開催年月日: 2012年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2012.6284690

    Scopus

  85. Quantum wiretap channel with non-uniform random number and its exponent of leaked information 国際共著 国際会議

    Hayashi M.

    IEEE International Symposium on Information Theory - Proceedings 

     詳細を見る

    開催年月日: 2012年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1109/ISIT.2012.6284691

    Scopus

  86. Dual universality of hash functions and its applications to quantum cryptography 国際共著 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会・情報理論研究会(IT)  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  87. Dual universality of hash functions and its applications to classical and quantum cryptography 国際共著 国際会議

    林 正人

    QCRYPT 2011: First Annual Conference on Quantum Cryptography  2011年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  88. Classification of pure tripartite states by reduced bipartite densities 国際共著 国際会議

    林 正人

    第24回量子情報技術研究会 (QIT24)  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  89. Multi-copy and stochastic transformation of multipartite pure states 国際共著 国際会議

    林 正人

    第24回量子情報技術研究会 (QIT24)  2011年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  90. Secure Multiplex Coding with a Common Message 国際共著 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会・情報理論研究会(IT)  2011年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  91. 量子ガウス状態族に関する仮説検定 国際共著 国際会議

    林 正人

    量子情報科学 ウィンタースクール 2011  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  92. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際共著 国際会議

    林 正人

    第4回東北大学大学院理学研究科6専攻合同シンポジウム  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  93. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際共著 国際会議

    林 正人

    第25回量子情報技術研究会 (QIT25)  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  94. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際共著 国際会議

    林 正人

    量子情報処理プロジェクト夏期研修会2011 〜関西・関東学生チャプター合同研究会〜  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  95. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際共著 国際会議

    林 正人

    日本数学会東北支部会  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  96. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際共著 国際会議

    林 正人

    第12回Student Chapter  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  97. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際共著 国際会議

    林 正人

    2011年度 統計関連学会連合大会  2011年 

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    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  98. ユニバーサルハッシュ関数の双対性とその量子暗号への応用 国際共著 国際会議

    林 正人

    第24回量子情報技術研究会 (QIT24)  2011年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  99. Dual universality of hash functions and its applications to classical and quantum cryptography 国際共著 国際会議

    HAYASHI MASAHITO

    QCRYPT 2011: First Annual Conference on Quantum Cryptography  2011年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  100. Asymptotic theory for quanutm channel estimation 国際会議

    林 正人

    第22回量子情報技術研究会 (QIT22)  2010年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  101. Quantum Statistical State Estimation and Quantum Cramer-Rao Bound 国際会議

    林 正人

    IISA-ISPS 2010 International Conference on Statistics, Probability, Operations Research, Computer Science and Allied Areas  2010年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  102. Construction of wiretap codes from ordinary channel codes 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会,情報理論研究会  2010年 

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    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  103. Quantum channel estimation and asymptotic bound 招待有り 国際会議

    Hayashi Masahito

    INTERNATIONAL WORKSHOP ON STATISTICAL-MECHANICAL INFORMATICS 2010 (IW-SMI 2010) 

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    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1088/1742-6596/233/1/012016

  104. Pure state identification with multi-copy states 国際会議

    林 正人

    First Graduate Student Congress on Quantum Information and Computation, Centre for Quantum Technologies  2010年 

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    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  105. Phase estimation with photon number constraint 国際会議

    林 正人

    2nd International Conference on Quantum Information and Technology  2010年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  106. Best rank one approximation in quantum information 国際会議

    林 正人

    高次元配列(テンソル)データ解析の数理と応用に関する研究会  2010年 

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    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  107. Strong security and separated code constructions for the broadcast channels with confidential messages 国際会議

    林 正人

    第33回情報理論とその応用シンポジウム  2010年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  108. 滑らかな波束を用いたシュレーディンガー方程式の整数型高確度解法 国際会議

    林 正人

    日本数学会2010年度年会  2010年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  109. 量子情報におけるユニバーサルプロトコル理論の構築と量子暗号への応用 国際会議

    林 正人

    特定領域「情報統計力学(DEX-SMI)」の総括と今後の展開  2010年 

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    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  110. 量子ガウス状態族に対する仮説検定 国際会議

    林 正人

    第23回量子情報技術研究会 (QIT23)  2010年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  111. 古典情報を用いないユニバーサルな純粋状態識別プロトコル 国際会議

    林 正人

    第23回量子情報技術研究会 (QIT23)  2010年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  112. シュレーディンガー方程式の固有値問題の整数型高確度解法 国際会議

    林 正人

    日本数学会2010年度年会  2010年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  113. 「量子情報理論の取り巻く状況」 国際会議

    林 正人

    応用物理学会・量子エレクトロニクス研究会 「量子情報の最前線と今後10年の展開」  2010年 

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    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  114. Construction of wiretap codes from ordinary channel codes 国際会議

    Hayashi Masahito, Matsumoto Ryutaroh

    2010 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY 

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    開催年月日: 2010年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  115. Channel coding with finite average photon number 国際会議

    林 正人

    第20回量子情報技術研究会 (QIT20)  2009年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  116. Quantum universal coding protocols and universal approximation of multi-copy states 国際会議

    林 正人

    The 6th Joint meeting of Chinese Physicist Worldwide (OCPA6)  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  117. Quantum Statistical State Estimation and Quantum Cramer-Rao Bound 国際会議

    林 正人

    INTERNATIONAL CONFERENCE ON Frontiers of Interface between Statistics and Sciences  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  118. Quantum Key Distribution and Related Topics 国際会議

    林 正人

    Joint Workshop on Theoretical Computer Science 東北大学・清華大学合同研究討論会「理論計算機科学」  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  119. Quantum Key Distribution 国際会議

    林 正人

    Expository Quantum Lecture Series (EQuaLS)  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  120. Identification of rotation axis in Bloch Sphere 国際会議

    林 正人

    DEX-SMI Workshop on Quantum Statistical Inference  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  121. Group theoretical study of LOCC-detection of maximally entangled state using hypothesis testing 国際会議

    林 正人

    DEX-SMI Workshop on Quantum Statistical Inference  2009年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  122. Exponential evaluations in universal random privacy amplification 国際会議

    林 正人

    情報理論研究会(IT)  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  123. Quantum Universal Coding Protocols and Universal approximation of multi-copy states 国際会議

    林 正人

    International Conferrence on Quantum Information and Technology  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  124. 線型常微分方程式の整数型アルゴリズムの実現とその誤差上限 国際会議

    林 正人

    日本数学会2009年度年会  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  125. 局在型波束を用いた高階線型常微分方程式の整数型解法 国際会議

    林 正人

    日本数学会2009年度年会  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  126. 量子系でのベイズ符号と冗長度 国際会議

    林 正人

    DEX-SMI 2009 研究成果発表会  2009年 

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    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  127. 量子暗号・量子情報処理~新しい通信と情報処理~ 国際会議

    林 正人

    量子情報と確率的情報処理 Quantum Information and Probabilistic Information Processing 2009 (QIPIP2009)  2009年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  128. Quantum universal coding protocols and universal approximation of multi-copy states 招待有り 国際会議

    Hayashi Masahito

    INTERNATIONAL WORKSHOP ON STATISTICAL-MECHANICAL INFORMATICS 2008 (IW-SMI 2008) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.1088/1742-6596/143/1/012017

  129. Fourier analytic approach to phase estimation 国際会議

    林 正人

    Recent Advances in Statistical Inference - in Honor of Professor Masafumi Akahira  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  130. Fourier analytic approach to phase estimation 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会第19回量子情報技術研究会(QIT19)  2008年 

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    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  131. Fourier Analytic Method in Phase Estimation Problem 国際会議

    林 正人

    Sendai-Workshop 2008  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  132. Discrimination of two channels by adaptive methods and its application to quantum system 国際会議

    林 正人

    Sendai-Workshop 2008  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  133. Discrimination of two channels by adaptive methods 国際会議

    林 正人

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  134. Chernoff and Hoeffding bounds in one-way LOCC 国際会議

    林 正人

    GSIS & DEX-SMI Workshop on Quantum statistical inference and entanglement  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  135. Quantum capacity and degraded channel 国際会議

    林 正人

    Multicritical Behaviour of Spin Glasses and Quantum Error Correcting Codes (MBQEC)  2008年 

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    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  136. Optimal ratio between phase basis and bit basis in QKD 国際会議

    林 正人

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  137. Information Spectrum Approach to Second-Order Coding Rate in Channel Coding 国際会議

    林 正人

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  138. Quantum universal coding protocols and universal approximation of multi-copy states 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会第19回量子情報技術研究会(QIT19)  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  139. 量子情報スペクトルの考え方とその応用 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会 ソサエティ大会, ソサイエティ特別企画セッション, AK-1. 情報スペクトル理論とその周辺,  2008年 

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    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  140. 通信路容量についての2次の漸近論 国際会議

    林 正人

    情報理論研究会(IT)  2008年 

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    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  141. 古典・量子系における情報スペクトルを用いた情報理論への統一的アプローチ 国際会議

    林 正人

    研究集会:「代数幾何学とその新しい展開」  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  142. 古典・量子系におけるランダム符号化 国際会議

    林 正人

    DEX-SMI 2008 チュートリアル, 「情報統計力学と量子情報」  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  143. Universal protocols in quantum information 国際会議

    林 正人

    GSIS Workshop on Quantum Information Theory  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  144. Universal information protocols in quantum information theory 国際会議

    林 正人

    Information and Communication , Alfred Renyi Institute of Mathematics, Hungary  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  145. Universal coding for classical-quantum channel 国際会議

    林 正人

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  146. Universal approximation of multi-copy states and universal quantum lossless data compression 国際会議

    林 正人

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  147. 弱コヒーレント光によるセキュリティ精度保証付き量子鍵配送

    林 正人, 富田 章久, 長谷川 淳, 廣嶋 透也

    電子情報通信学会技術研究報告. IT, 情報理論 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    不完全な量子状態による量子鍵配送にデコイ法の適用を考え,有限長の符号の場合での安全性公式を導出した.この解析は,実装された量子鍵配送装置の安全性を保証するために大変有効である.特に,ダークカウントや真空状態の効果も考慮に入れた.

  148. A general entropic approach to the information-disturbance tradeoff problem in quantum measurements 国際会議

    林 正人

    Third Asia Pacific Conference on Quantum Information Science  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  149. Error exponent in asymmetric quantum hypothesis testing and its application to classical-quantum channel coding 国際会議

    林 正人

    日本数学会2007年度秋季総合分科会・東北大学  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  150. Entanglement and group symmetries: stabilizer, symmetric and antisymmetric states 国際会議

    林 正人

    公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスシンポジウム」  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  151. 21pWA-2 情報符号化における量子・古典対応(シンポジウム 量子系におけるコトの物理学,領域11,統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理) 招待有り 国際会議

    林 正人

    日本物理学会講演概要集 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.62.1.2.0_316_2

  152. Information gain and approximate reversibility of quantum measurements:an entropic approach 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会第16回量子情報技術研究会(QIT16)  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  153. General theory for decoy-state quantum key distribution with arbitrary number of intensities 国際会議

    林 正人

    日本数学会2007年度秋季総合分科会・東北大学  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  154. State Discrimination of Entangled State by Local Operations 国際会議

    林 正人

    Noise Information & Complexity @ Quantum Scale  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  155. 有限長符号での無条件安全性を保証したデコイ法による量子鍵配送の数値解析 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会第16回量子情報技術研究会(QIT16)  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  156. 局所操作による状態識別-双方向古典通信と一方向古典通信の違い- 国際会議

    林 正人

    DEX-SMI 2007 研究成果発表会  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  157. Theoretical analysis and implementation on QKD with the decoy-state method 国際会議

    林 正人

    Third Asia Pacific Conference on Quantum Information Science  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  158. Theoretical analysis and implementation on QKD with the decoy-state method 国際会議

    林 正人

    KIAS-KAIST 2007 Workshop on Quantum Information Science  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  159. 実用的な設定での量子鍵配送の安全性評価 国際会議

    林 正人

    日本物理学会北陸支部講演会  2007年 

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    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  160. 双方向古典通信による、エンタングル状態の局所的識別性の著しい改善について 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会第16回量子情報技術研究会(QIT16)  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  161. デコイ法を用いた量子鍵配送の安全性理論解析 国際会議

    林 正人

    電子情報通信学会第16回量子情報技術研究会(QIT16)  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  162. Upper bounds of eavesdropper’s performances in finite-length code with decoy method 国際会議

    林 正人

    日本数学会2007年度秋季総合分科会・東北大学  2007年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  163. (4,1)-Quantum Random Access Coding Does Not Exist - One qubit is not enough to recover one of four bits - 国際会議

    HAYASHI MASAHITO

    Asian conference on Quantum Information Science 2006 (AQIS 06) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  164. (4,1)-Quantum Random Access Coding Does Not Exist - One qubit is not enough to recover one of four bits - 国際会議

    Asian conference on Quantum Information Science 2006 (AQIS 06) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  165. (4,1)-quantum random access coding does not exist 国際会議

    Hayashi Masahito, Iwama Kazuo, Nishimura Harumichi, Raymond Rudy, Yamashita Shigeru

    2006 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY, VOLS 1-6, PROCEEDINGS 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  166. AP-1-1 量子情報理論における加法性問題(AP-1.情報理論と情報通信における未解決問題 : 簡単そうなのになぜ解けない?,基礎・境界) 招待有り

    林 正人

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 

     詳細を見る

    開催年月日: 2005年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  167. Hypotheses testing for maximally entangled state (Statistical Inference of Records and Related Statistics)

     詳細を見る

    開催年月日: 2005年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  168. Characterization of several kinds of quantum analogues of relative entropy 国際会議

    HAYASHI MASAHITO

    2nd International Symposium on Information Geometry and its Applications 

     詳細を見る

    開催年月日: 2005年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  169. LOCCによるエンタングルメントのUMP不変検定 国際会議

    林 正人

    日本数学会秋季総合分科会統計数学分科会 

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  170. Can quantum non-locality improve quantum estimation? 招待有り 国際会議

    HAYASHI MASAHITO

    Non-locality of Quantum Mechanics and Statistical Inference 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  171. SU(2)作用のエンタングルメントを用いた推定

    電子情報通信学会第9回量子情報技術研究会(QIT9) 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  172. TD-1-2 量子系での統計的推測 招待有り

    林 正人

    電子情報通信学会総合大会講演論文集 

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    開催年月日: 2002年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  173. A general formula for the classical capacity of a general quantum channel 国際会議

    Hayashi M, Nagaoka H

    ISIT: 2002 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY, PROCEEDINGS 

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    開催年月日: 2002年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  174. Subnormal operators regarded as generalized observables and compound-system-type normal extension related to su(1,1) 国際会議

    Quantum Communication Measurement & Computing 2000 

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    開催年月日: 2000年7月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:イタリア共和国  

  175. On the eigenvector problem and the uncertainty relation with respect to the squeezing parameters of squeezed states 国際会議

    6th International Conference on Squeezed States and Uncertainty Relations 

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    開催年月日: 1999年5月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:イタリア共和国  

  176. "量子仮説検定における漸近的に最適な測定と表現論"

    第8回「非平衡系の統計物理シンポジウム」 

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    開催年月日: 1999年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  177. Affinity を用いた漸近理論

    京都大学数理解析研究所研究集会``Statistical Region Estimation and Its Application'' 

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    開催年月日: 1999年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  178. The asymptotic attainable Crame'r-Rao type bound for spin system 3-parameter model 国際会議

    5th International Conference on Squeezed States and Uncertainty Relations 

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    開催年月日: 1997年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:ハンガリー共和国  

  179. The asymptotic attainable Cramér-Rao type bound for spin 1/2 system 3-parameter model 国際会議

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    開催年月日: 1997年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  180. Quantum capacity and degraded channel 国際会議

    Multicritical Behaviour of Spin Glasses and Quantum Error Correcting Codes (MBQEC)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  181. Universally Attainable Error and Information Exponents, and Equivocation Rate for the Broadcast Channels with Confidential Messages 国際会議

    Forty-Ninth Annual Allerton Conference  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  182. Fourier analytic approach to phase estimation 国際会議

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  183. Fourier Analytic Approach to Phase Estimation 国際会議

    The Twelfth Workshop on Quantum Information Processing  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  184. Fourier Analytic Method in Phase Estimation Problem 国際会議

    Sendai-Workshop 2008  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  185. Exponential evaluations in universal random privacy amplification 国際会議

    情報理論研究会(IT)  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  186. Discrimination of two channels by adaptive methods 国際会議

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  187. Discrimination of two channels by adaptive methods and its application to quantum system 国際会議

    Sendai-Workshop 2008  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  188. Error exponent in asymmetric quantum hypothesis testing and its application to classical-quantum channel coding 国際会議

    日本数学会2007年度秋季総合分科会・東北大学  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  189. Experimental Decoy State Quantum Key Distribution with Unconditional Security Incorprorating Finite Statistics 国際会議

    ナノ光・電子デバイスと量子エレクトロニクス  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  190. Experimental Decoy State Quantum Key Distribution with Unconditional Security Incorprorating Finite Statistics 国際会議

    ナノ光・電子デバイスと量子エレクトロニクス  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  191. Quantum Universal Coding Protocols and Universal approximation of multi-copy states 国際会議

    International Conferrence on Quantum Information and Technology  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  192. Theoretical analysis and implementation on QKD with the decoy-state method 国際会議

    KIAS-KAIST 2007 Workshop on Quantum Information Science  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  193. Theoretical analysis and implementation on QKD with the decoy-state method 国際会議

    Third Asia Pacific Conference on Quantum Information Science  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  194. Universal approximation of multi-copy states and universal quantum lossless data compression 国際会議

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  195. Universal coding for classical-quantum channel 国際会議

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  196. Universal information protocols in quantum information theory 国際会議

    Information and Communication , Alfred Renyi Institute of Mathematics, Hungary  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  197. Universal protocols in quantum information 国際会議

    GSIS Workshop on Quantum Information Theory  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  198. Upper bounds of eavesdropper’s performances in finite-length code with decoy method 国際会議

    日本数学会2007年度秋季総合分科会・東北大学  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  199. Quantum universal coding protocols and universal approximation of multi-copy states 国際会議

    電子情報通信学会第19回量子情報技術研究会(QIT19)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  200. Quantum universal coding protocols and universal approximation of multi-copy states 国際会議

    The 6th Joint meeting of Chinese Physicist Worldwide (OCPA6)  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  201. State Discrimination of Entangled State by Local Operations 国際会議

    Noise Information & Complexity @ Quantum Scale  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  202. 実用的な設定での量子鍵配送の安全性評価 国際会議

    日本物理学会北陸支部講演会  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  203. 古典情報を用いないユニバーサルな純粋状態識別プロトコル 国際会議

    第23回量子情報技術研究会 (QIT23)  2010年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  204. 古典・量子系における情報スペクトルを用いた情報理論への統一的アプローチ 国際会議

    研究集会:「代数幾何学とその新しい展開」  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  205. 古典・量子系におけるランダム符号化 国際会議

    DEX-SMI 2008 チュートリアル, 「情報統計力学と量子情報」  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  206. 双方向古典通信による、エンタングル状態の局所的識別性の著しい改善について 国際会議

    電子情報通信学会第16回量子情報技術研究会(QIT16)  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  207. ユニバーサルハッシュ関数の双対性とその量子暗号への応用 国際会議

    第24回量子情報技術研究会 (QIT24)  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  208. デコイ法を用いた量子鍵配送の改良とその安全性解析 国際会議

    日本物理学会2007年春季大会  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  209. デコイ法を用いた量子鍵配送の改良とその安全性解析 国際会議

    日本物理学会2007年春季大会  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  210. デコイ法を用いた量子鍵配送の安全性理論解析 国際会議

    電子情報通信学会第16回量子情報技術研究会(QIT16)  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  211. デコイ法による現実的な設定の下で安全な量子鍵配送実験 国際会議

    The 2007 Symposium on Cryptography and Information Security (SCIS2007)  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  212. デコイ法による現実的な設定の下で安全な量子鍵配送実験 国際会議

    The 2007 Symposium on Cryptography and Information Security (SCIS2007)  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  213. シュレーディンガー方程式の固有値問題の整数型高確度解法 国際会議

    日本数学会2010年度年会  2010年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  214. 「量子情報理論の取り巻く状況」 国際会議

    応用物理学会・量子エレクトロニクス研究会 「量子情報の最前線と今後10年の展開」  2010年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  215. Quantum Statistical State Estimation and Quantum Cramer-Rao Bound 国際会議

    INTERNATIONAL CONFERENCE ON Frontiers of Interface between Statistics and Sciences  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  216. Quantum Key Distribution and Related Topics 国際会議

    Joint Workshop on Theoretical Computer Science 東北大学・清華大学合同研究討論会「理論計算機科学」  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  217. Quantum Key Distribution 国際会議

    Expository Quantum Lecture Series (EQuaLS)  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  218. Optimal ratio between phase basis and bit basis in QKD 国際会議

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  219. Information Spectrum Approach to Second-Order Coding Rate in Channel Coding 国際会議

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  220. Information gain and approximate reversibility of quantum measurements:an entropic approach 国際会議

    電子情報通信学会第16回量子情報技術研究会(QIT16)  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  221. Identification of rotation axis in Bloch Sphere 国際会議

    DEX-SMI Workshop on Quantum Statistical Inference  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  222. Group theoretical study of LOCC-detection of maximally entangled state using hypothesis testing 国際会議

    DEX-SMI Workshop on Quantum Statistical Inference  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  223. General theory for decoy-state quantum key distribution with arbitrary number of intensities 国際会議

    日本数学会2007年度秋季総合分科会・東北大学  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  224. Fourier analytic approach to phase estimation 国際会議

    DEX-SMI Workshop on Quantum Statistical Inference  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  225. Fourier analytic approach to phase estimation 国際会議

    第31回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2008)  2008年 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  226. Fourier analytic approach to phase estimation 国際会議

    Recent Advances in Statistical Inference - in Honor of Professor Masafumi Akahira  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  227. Fourier analytic approach to phase estimation 国際会議

    電子情報通信学会第19回量子情報技術研究会(QIT19)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  228. Entanglement and group symmetries: stabilizer, symmetric and antisymmetric states 国際会議

    公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスシンポジウム」  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  229. Chernoff and Hoeffding bounds in one-way LOCC 国際会議

    GSIS & DEX-SMI Workshop on Quantum statistical inference and entanglement  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  230. Channel coding with finite average photon number 国際会議

    第20回量子情報技術研究会 (QIT20)  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  231. A general entropic approach to the information-disturbance tradeoff problem in quantum measurements 国際会議

    Third Asia Pacific Conference on Quantum Information Science  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  232. 局在型波束を用いた高階線型常微分方程式の整数型解法 国際会議

    日本数学会2009年度年会  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  233. 量子系でのベイズ符号と冗長度 国際会議

    DEX-SMI 2009 研究成果発表会  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  234. 量子暗号・量子情報処理~新しい通信と情報処理~ 国際会議

    第44回談話会情報科学談話会  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  235. 量子暗号・量子情報処理~新しい通信と情報処理~ 国際会議

    第44回談話会情報科学談話会  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  236. 量子暗号・量子情報処理~新しい通信と情報処理~ 国際会議

    量子情報と確率的情報処理 Quantum Information and Probabilistic Information Processing 2009 (QIPIP2009)  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  237. 量子情報スペクトルの考え方とその応用 国際会議

    電子情報通信学会 ソサエティ大会, ソサイエティ特別企画セッション, AK-1. 情報スペクトル理論とその周辺,  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  238. 量子情報におけるユニバーサルプロトコル理論の構築と量子暗号への応用 国際会議

    特定領域「情報統計力学(DEX-SMI)」の総括と今後の展開  2010年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  239. 量子ガウス状態族に関する仮説検定 国際会議

    量子情報科学 ウィンタースクール 2011  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  240. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際会議

    日本数学会東北支部会  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  241. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際会議

    量子情報処理プロジェクト夏期研修会2011 〜関西・関東学生チャプター合同研究会〜  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  242. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際会議

    第12回Student Chapter  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  243. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際会議

    第4回東北大学大学院理学研究科6専攻合同シンポジウム  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  244. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際会議

    第25回量子情報技術研究会 (QIT25)  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  245. 量子ガウス状態族に対する量子仮説検定 国際会議

    2011年度 統計関連学会連合大会  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  246. 量子ガウス状態族に対する仮説検定 国際会議

    第23回量子情報技術研究会 (QIT23)  2010年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  247. 通信路容量についての2次の漸近論 国際会議

    情報理論研究会(IT)  2008年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  248. 線型常微分方程式の整数型アルゴリズムの実現とその誤差上限 国際会議

    日本数学会2009年度年会  2009年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  249. 滑らかな波束を用いたシュレーディンガー方程式の整数型高確度解法 国際会議

    日本数学会2010年度年会  2010年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  250. 有限長符号での無条件安全性を保証したデコイ法による量子鍵配送の数値解析 国際会議

    電子情報通信学会第16回量子情報技術研究会(QIT16)  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  251. 情報符号化における量子・古典対応 国際会議

    シンポジウム「量子系におけるコトの物理学」  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  252. 情報符号化における量子・古典対応 国際会議

    シンポジウム「量子系におけるコトの物理学」  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  253. 情報スペクトルによる二次オーダーの情報理論 国際会議

    電子情報通信学会 情報理論研究会(IT)  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  254. 情報スペクトルによる二次オーダーの情報理論 国際会議

    電子情報通信学会 情報理論研究会(IT)  2011年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  255. 弱コヒーレント光によるセキュリティ精度保証つき量子鍵配送 国際会議

    情報理論研究会  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  256. 弱コヒーレント光によるセキュリティ精度保証つき量子鍵配送 国際会議

    情報理論研究会  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  257. 局所操作による状態識別-双方向古典通信と一方向古典通信の違い- 国際会議

    DEX-SMI 2007 研究成果発表会  2007年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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Works(作品等) 1

  1. セキュアフォトニックネットワーク技術の研究開発

    2011年
    -
    2016年

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科研費 11

  1. 計算コストを考慮した有限長理論

    研究課題/研究課題番号:17H01280  2017年4月 - 2022年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    林 正人, 岡田 聡一, 和田山 正

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:41990000円 ( 直接経費:32300000円 、 間接経費:9690000円 )

    本年度は,双方型の盗聴通信路について扱った.特に,ガウスノイズ型の通信路とポアソン分布型の通信路の2つの場合について扱った.従来型の盗聴通信路では,盗聴者と送信者の間の相互情報量が正規受信者と送信者の間の相互情報量より小さいことが必要であった.そのため,盗聴者が正規受信者と送信者の間で盗聴する中間者攻撃(man-in-the-middle attack)の下では安全者通信ができない問題点があった.本研究では,正規受信者と送信者が双方向の通信を行うことにより,中間者攻撃の下でも安全な通信が可能となることを示した.
    なお,多くの双方型の盗聴通信路では,多くのラウンドを想定しているが,本研究では1往復の通信しか行わない.さらに,本研究のモデルでは,往路の通信のみ,ノイズのある通信路を考え,復路では誤り訂正を付加すること想定して,ノイズのない通信路を想定している.そのため,きわめて単純な解析が可能となる.このような議論は,2元対称通信の場合にはすでになされていたが,衛星通信などに現れるガウスノイズ型の通信路やポアソン分布型の通信路ではなされておらず,これらの通信路での双方型の盗聴通信路は初めてである.なお,ガウスノイズ型の通信路では,BPSK変調の下で解析した.ポアソン分布型の通信路ではon-off keying 変調の下で解析を行った.なお,本研究で想定している盗聴者の攻撃はあくまでも受動的なものであり,能動的に送信者から正規受信者への通信を改変するものではない.能動的な盗聴者に対しては,より複雑な解析が必要となる.解析した.ポアソン分布型の通信路ではon-off keying 変調の下で解析を行った.
    本年度は,双方型の盗聴通信路について扱ったが,この成果は,通信関係の分野で著名な論文誌であるIEEE Transactions on CommunicationsとIEEE Transactions on Information Forensics and Securityに掲載された.さらに,昨年度得られた計算-転送方式に関する成果もIEEE Transactions on Communicationsに掲載されるなど,本研究の成果は国際的に高く評価されていることがわかる.そのほか,ネットワーク符号に関する成果もIEEE Transactions on Information Theoryに掲載されており,これらのことから総合的におおむね順調に進展していると判断することができる.
    2020年4月1日より,名古屋大学を休職し,中国の南方科技大学で勤務するため,科研費の研究中断・再開制度を利用し,この科研費を2020年度から中断することになった.そのため,この科研費の再開は名古屋大学に復職した後となる.しばらく,研究が中断されるため,再開後の研究は,休職期間中に得られた知見を反映したものとなるため,現時点で具体的な推進方策を記述することは困難である.
    敢えて述べるとすると,再開後の研究環境が変化していると予想されるが,そのような中でも,可能な限り新たな通信タスクについて,研究することが望ましいと考えられる.そのために,休職期間中には,新たな通信タスクに関して知見を得るために常にアンテナを張っておく予定である.

  2. 隠れマルコフ過程への情報幾何的アプローチ

    研究課題/研究課題番号:16KT0017  2016年7月 - 2020年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    林 正人

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:18330000円 ( 直接経費:14100000円 、 間接経費:4230000円 )

    隠れマルコフ過程では,可視変数と潜在変数があり,可視変数のみが観測できる.本研究では,可視変数についてのk次までの記憶に基づく,可視変数についてのk次確率遷移行列に注目した.そして,可視変数についてのk次確率遷移行列から潜在変数と可視変数に関する遷移行列を推定する方法を与えた.具体的には,k次確率遷移行列からなる空間の幾何構造に注目し,その幾何構造に関するemアルゴリズムを適用する方法を提案した.そして,その提案手法での推定誤差の漸近的振る舞いについて明らかにした.隠れマルコフ過程を確率遷移行列で表す際に現れる同値性問題について,節空間のレベルで同値性がどのように記述されるか明らかにした.
    隠れマルコフ過程は様々な現象に現れる数理モデルである.そのため,このモデルについて,解析し,研究することは極めて重要である.例えば,脳磁気図検査(MEG)の観測データは隠れマルコフ過程とみなすことができる.なぜなら,脳内の電気的活動である神経内の電流はマルコフ過程とみなすことはできるが,脳磁気図検査(MEG)によって直接計測できる磁場は,この電流を反映した確率過程であるため,隠れマルコフ過程に従うことになる.
    本研究ではこのようなモデルに対する隠れマルコフ過程の応用についても研究した.

  3. 量子ネットワーク上の長距離秘密鍵配送 国際共著

    研究課題/研究課題番号:16K00014  2016年4月 - 2019年3月

    科研費 基盤C 

    尾張 正樹

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    本研究では、量子ネットワーク上における秘匿通信に関する研究を行った。特に、既存技術であるノード間の量子鍵配送を用いた秘密鍵共有を補完するために、量子ネットワークの安全性を向上させるために、ネットワーク符号を用いる手法の開発を試みた。結果として、single-shotのマルチプルユニキャスト通信において、量子ネットワーク符号が、量子ネットワーク上の与えられたエッジに対するEveの攻撃に対して秘匿性を持つための十分条件を明らかにした。また、ノード間の量子鍵配送を用いて鍵のリレーを行う場合に、ノードの乗っ取り攻撃に対する安全性を古典ネットワーク符号を用いて向上させる手法の開発を行った。
    従来技術である量子鍵配送プロトコル(QKD)は、非常に強い安全性を保障するが、送受信者間で何度の通信を行う必要があるなど、コストの非常に高いプロトコルである。一方で、本研究で開発した手法を用いるとは、QKDよりも低いコストで、QKDよりも弱い安全性を得ることができる。また、本研究で開発した手法は、非物理層に属するプロトコルであるため、物理層のプロトコルであるQKDと同時に用いることで共存可能であるという特徴も持つ。このように、本研究結果は、従来手法であるQKDを補完する手法として、将来の量子ネットワークの安全性に寄与すると考えられる。

  4. マルチユーザ型量子ネットワーク(国際共同研究強化)

    研究課題/研究課題番号:15KK0007  2016年 - 2019年

    科学研究費助成事業  国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

    林 正人

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:11700000円 ( 直接経費:9000000円 、 間接経費:2700000円 )

    本研究では,マルチユーザ型量子ネットワークの知見をもとに,自己精度保証が可能となる量子計算の研究を行った.このために,グラフ状態やハイパーグラフ状態などの巨大なエンタングル状態と局所測定の組み合わせで実現可能な測定型量子計算に注目した.そして,グラフ状態やハイパーグラフ状態などの純粋状態の検証について,様々な設定で研究を行った.特に,量子計算の自己精度保証のために,グラフ状態の特殊例である三角格子型クラスター状態の自己検証の方法を提案し,これを用いて,自己精度保証が可能となる量子計算の方法を提案した.
    近年、量子計算に関する研究の機運が高まっている.しかし,量子計算はノイズに弱いため,正しく所望の動作が物理的になされているか検証する必要がある.一般に,得られた計算結果だけから,その正しさを検証することは困難である.しかし,測定型量子計算の場合,その計算プロセスは,局所操作と形が決まっている巨大なエンタングル状態の組み合わせで得られる.したがって,局所操作と巨大なエンタングル状態の双方について検証を行えば,検証が可能となる.このような方法で検証を行うことで,量子計算の計算結果の信頼性を保証することができる.

  5. 高階偏微分方程式の新種の整数型高確度解法

    研究課題/研究課題番号:25600157  2013年4月 - 2017年3月

    坂口 文則

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    担当区分:連携研究者 

    整数の加減乗除の四則演算のみを用いて、物理学・工学・経済学などで重要な役割を果たす偏微分方程式を非常に高い精度で解く新しい手法の提案と実装を試みた。これは、すでに研究代表者によって提案されている常微分方程式の同様の整数型の解法を、離散数学的手法により、偏微分方程式に拡張したものである。
    研究期間内にすべて完全に完成するには至らない点があったが、副産物として、この解法に関して、微分積分分野のこの数値解法が古典整数論と深く関係しているとことなど、多くの数学的に興味深い知見が得られ、あらたな展望が生まれた。

  6. マルチユーザ型量子ネットワーク

    研究課題/研究課題番号:23246071  2011年4月 - 2016年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    林 正人, 小川 朋宏, 松本 隆太郎, 石坂 智, 小柴 健史, 西村 治道, 渡辺 峻

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:48620000円 ( 直接経費:37400000円 、 間接経費:11220000円 )

    本研究では,ユーザが複数存在するネットワークにおける量子通信技術について研究を行った.特に,従来技術が苦手とする情報理論的な秘匿性について,量子通信技術をベースに研究した.情報理論的安全性を実現するには多くの場合、秘匿性増強とよばれる情報処理を符号を用いて行うが,先行研究では,1つの符号の長さの有限性を考慮した安全性評価は不十分であったため,それを明らかにした.さらに,秘匿性を保持した形で計算を依頼する秘匿依頼計算についても情報理論的安全性の枠組みで研究し,測定型量子計算の枠組みで具体的な手法を提案し,その計算結果の正しさを保証する枠組みを与えた.

  7. 多端子量子通信ネットワークの理論的解析

    研究課題/研究課題番号:20686026  2008年 - 2010年

    科学研究費助成事業  若手研究(A)

    林 正人

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:18980000円 ( 直接経費:14600000円 、 間接経費:4380000円 )

    量子系での多端子のネットワークにおいて, 量子的な効果を用いた通信を行うには, それらの端子間での量子もつれ状態の活用が不可欠である. 本研究では, 多端子間での量子もつれ状態の識別, 定量化, 分類, 変換可能性を扱った. さらに一入力多出力の量子通信路でも有効に働く量子通信路のユニバーサル符号を与えた.

  8. 複雑な系の量子統計推測と量子相関

    2006年 - 2009年

    科学研究費補助金 

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    資金種別:競争的資金

    researchmap

  9. 複雑な系の量子統計推測と量子相関の研究

    研究課題/研究課題番号:18079014  2006年 - 2009年

    科学研究費助成事業  特定領域研究

    松本 啓史, 林 正人, 根本 香絵, 伊藤 剛志, 今井 寛

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    担当区分:研究分担者 

    量子統計推測とは、量子系に観測を行い、それにもとづいて統計的な推測を行うことである。その先端分野である、相関のある系の局所操作による統計的推測と、ブラックボックスの統計的推測について、とくに最適な観測はどんなものかを様々なケースyにおいて明らかにし、ある程度の一般論を構築することができた。また、関連分野として、量子相関やブラックボックスの様々な性質をあきらかにし、また、量子統計推測理論の基礎も深めた。

  10. 量子推測理論の数理統計学的基礎とその応用

    研究課題/研究課題番号:14204006  2002年 - 2005年

    赤平 昌文

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    担当区分:研究分担者 

    次のような多岐のテーマについて研究を行った。(1)統計的モデルと統計量の関連を含めて。、モデルの性質を調べた上で、種々の統計量の挙動について興味ある成果を得た。(2)ファイナンスへの統計理論、時系列解析及びそれらの応用において、統計的方式が漸近的に有用であることが示された。(3)実験計画とその周辺分野において。組合わせ論的手技によって数理構造が解明されるとともに、実際問題への適用可能性を目指した研究成果も得た。(4)統計的逐次推測理論において。いくつかの逐次推定方式が提案され、その性質が詳しく調べられ、その漸近的有効性が示された。(5)バイオスタティスティクスの数理的基礎理論の構築が試みられ。統計的推測方式が一定の役割を果たすことが示された。特に、生物検定法。スコア検定等が有用であることが示された。(6)量子力学の非局在性と統計的推測の関連性が解明され、推測法が量子推定。量子検定においても有効であることが示された。特に具体的な物理現象の理論的基礎として重要な役割を果たすことも認識された。(7)統計的推測において。一致推定量の裾確率の下界について、従来のBahadur効率とは異なる観点から、1次、2次漸近効率が研究され、ノンパラメトリックまたはセミパラメトリックな検定を統一的に扱う数学的定式化がなされ、スペクトル密度行列の推定量に基づく新たな検定統計量が提案され、その漸近特性が導かれた(8)ノンパラメトリックな量子状態族の下での状態推定、量子状態の卒測、量子情報幾何、量子状態の識別問題において新しい興味ある研究成果が得られた。上記に関しては多くの研究集会を開催し、活発な討論、情報交換を行った。それらの成果については報告書を冊子体としてまとめた。

  11. 量子通信路におけるユニバーサル符号化と量子系での群共変的漸近理論の構築

    研究課題/研究課題番号:14750330  2002年 - 2004年

    科学研究費助成事業  若手研究(B)

    林 正人

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:2700000円 ( 直接経費:2700000円 )

    今年度は量子系のユニバーサルな情報源符号化の簡単な構成をMatsumotoと共同に行った。この構成は以前にHayashi-Matsumotoが行ったものに比べかなりシンプルであるという利点を持つだけでなく、以下の設定にも応用できるという利点がある。一般に、量子情報源符号化では、ある確率に従って量子状態が発生するという仮定の下でその量子状態を送る際に必要な空間の次元を減らすことがテーマになる。しかし、その他に、エンタングルした量子状態を伝送するという問題設定も可能であり、この場合、エンタングルした量子状態の片方を保存するために必要な次元を見積もることがテーマとなる。本研究では、そのような目的のためにもここで構成した圧縮法が有効であることも示した。本研究では、情報源に仮定する確率分布が独立同一分布であったため、Markov情報源などのような場合には直接適用できない。しかし、本研究でなされた構成方法は、一般の場合につながるものであり、今後、相関のある情報源にも適用する圧縮法の構成が期待される。その他、本研究の基礎となる研究では群論的対称性が用いられた。この手法は色々な量子情報理論のテーマに適用することが期待できる。
    その他、部分的にエンタングルした量子状態から完全にエンタングルした量子状態を局所操作と古典通信のみで構成する際の成功確率をMatsumoto, Koashi, Morikoshi, Winterとの共同研究で厳密に行った。このような操作はエンタングルメント集中化と呼ばれ、量子情報理論のテーマの一つである。この研究では、先行研究としてBennetteらの漸近的設定で、漸近的に失敗確率が0となる場合の研究と、Morikoshi-Koashiによる失敗確率0でどれだけの完全にエンタングルした状態が構成できるかという研究があった。これら2つの研究では、微妙に設定が異なるため、生成できる完全にエンタングルした状態の量が異なる。本研究ではこれらの2つの設定での限界の差を埋めるべく、中間的な問題設定として、失敗確率に指数拘束を課した場合を考え、この場合での生成できる完全にエンタングルした状態の量を見積もった。実用的視点を強調するのであれば、単に失敗確率が漸近的に0になる場合を考えるのではなく、それが0に収束する速さをみる必要がある。

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産業財産権 5

  1. 秘密通信方法及びその秘密通信装置

    林正人

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    出願番号:2008-526708  出願日:2007年6月

    公開番号:W02008/013008 

    特許番号/登録番号:4885960  登録日:2011年12月 

    出願国:国内  

  2. 秘密通信方法及びその秘密通信装置

    林正人

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    出願番号:2657729  出願日:2007年6月

    特許番号/登録番号:2657729  登録日:2013年2月 

    出願国:外国  

  3. 秘密通信方法及びその秘密通信装置

    林正人

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    出願番号:1111098.8  出願日:2007年6月

    特許番号/登録番号:GB2479288B  登録日:2012年3月 

    出願国:外国  

  4. 秘密通信方法及びその秘密通信装置

    林正人

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    出願番号:0900546.3  出願日:2007年6月

    特許番号/登録番号:GB2453471B  登録日:2012年3月 

    出願国:外国  

  5. 秘密通信方法及びその秘密通信装置

    林正人

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    出願番号:12/374227  出願日:2007年6月

    特許番号/登録番号:US8239680B2  登録日:2012年8月 

    出願国:外国  

 

担当経験のある科目 (本学) 3

  1. 数理科学展望Ⅰ

    2022

  2. 数理科学展望Ⅰ

    2021

  3. 数理科学展望Ⅰ

    2020

担当経験のある科目 (本学以外) 1

  1. 数理科学特別講義XIV

    2021年5月 九州大学)

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    科目区分:大学院専門科目  国名:日本国

 

社会貢献活動 2

  1. 日本数学コンクール運営委員会委員

    役割:企画

    日本数学コンクール運営委員会  日本数学コンクール  2021年4月 - 現在

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    対象: 中学生, 高校生

    種別:フェスティバル

    中学生、高校生を対象にした日本数学コンクールの実施

  2. 日本数学コンクール実行委員会委員

    役割:運営参加・支援

    日本数学コンクール実行委員会  日本数学コンクール  2021年4月 - 現在

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    対象: 中学生, 高校生

    種別:フェスティバル

    中学生、高校生を対象にした日本数学コンクールの実施

学術貢献活動 11

  1. External Reviewer for SNSF Quantum transitional call 2022, 国際学術貢献

    役割:査読

    Swiss National Science Foundation,  2022年

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    種別:査読等 

  2. External Reviewer for Marie Sklodowska Curie COFUND Fellowships 国際学術貢献

    役割:査読

    University of Freiburg  2022年

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    種別:査読等 

  3. Guest Editor, Frontiers in Physics, Special Issue Quantum Entanglement in Mathematics, Physics, and Information 国際学術貢献

    Frontiers Media  2021年 - 2022年

  4. External Reviewer of ECE department at the Indian Institute of Science (IISc)

    役割:審査・評価

    ECE department at the Indian Institute of Science (IISc),  2021年

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    種別:審査・学術的助言 

  5. External Reviewer of Austrian Science Fund (FWF) START Programme.

    役割:査読

    Austrian Science Fund (FWF) START Programme.  2021年

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    種別:査読等 

  6. External Reviewer of the Dutch Research Council.

    役割:査読

    Dutch Research Council  2021年

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    種別:査読等 

  7. Editorial Board Member, Applied Sciences

    2020年 - 現在

  8. Editorial Board Member, Entropy 国際学術貢献

    2020年 - 現在

  9. External Reviewer of the REinforcing Women In REsearch (REWIRE) Fellowship Programme of the University of Vienna.

    役割:査読

    University of Vienna.  2020年

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    種別:査読等 

  10. Steering Committee Member, Beyond IID in Information Theory 国際学術貢献

    役割:企画立案・運営等

    2018年 - 現在

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    種別:学会・研究会等 

  11. Editorial Board Member, International Journal of Quantum Information (IJQI)

    World Scientific  2002年 - 現在

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    種別:査読等 

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