東京科学大学 情報理工学院 情報工学系 量子情報グループ 中田研究室 量子で開く新たな情報科学の扉
計算はどこまで高速化でき、情報はどこまで正確に処理できるのか。情報処理の限界を突き詰めると、information is physicalという言葉に行き着きます。情報は抽象的ですが、その処理が物理的に行われる以上、情報も物理法則と無関係ではありません。
量子情報科学は、量子という物理の基礎理論と情報の考え方を融合し、情報処理の可能性と限界を根本から探る学問です。本研究室のモットーは、
量子を情報の考え方で解き明かし、量子の力で情報技術にブレイクスルーをもたらす
です。量子通信、量子誤り訂正、量子アルゴリズム等の量子情報処理から、情報の観点から物理現象を捉える基礎研究まで、多岐にわたる研究を展開し、情報工学・計算機科学・数理物理の力で想像以上の一歩先の未来を切り拓くことを目指しています。
News
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2026.4.1東京科学大学 情報理工学院 情報工学系に中田研究室が発足しました．量子情報の理論研究室です。ご興味がある方はご連絡ください。
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2025.2.19理研AIP 数学系合同セミナーで発表を行います．発表資料はこちらです．
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2025.1.10デコーダの新しい構成方法を示した論文がnpj Quantum Informationから出版されました．
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2025.1.1明けましておめでとうございます．今年はきちんと更新できる年にしたいです．
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2024.11.28更新が滞っていました．ここしばらくの成果をベタ貼りしておきます．
`Low-depth random Clifford circuits for quantum coding against Pauli noise using a tensor-network decoder'が Physical Review Researchから出版されました．
`Hayden-Preskill Recovery in Hamiltonian Systems'が Physical Review Researchからレターとして出版されました．
`On computational complexity of unitary and state design properties'と `Explicit decoders using fixed-point amplitude amplification based on QSVT' をarXivにアップロードしました． -
2024.7.30明日から東京大学理学系研究科物理で集中講義を行います．講義の初めに使う資料はこちら．
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2024.4.222023年度の成果をアップデートしました．
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2023.3.30更新が滞っていました．最近の成果をベタ貼りしておきます．
`Black holes as clouded mirrors: the Hayden-Preskill toy model with symmetry'が Quantumから出版されました．
`One-Shot Triple-Resource Trade-Off in Quantum Channel Coding'がIEEE Trans. Inf.から出版されました．
`Hayden-Preskill Recovery in Hamiltonian Systems'と `Low-depth random Clifford circuits for quantum coding against Pauli noise using a tensor-network decoder' をarXivにアップロードしました． -
2022.8.1本日付けで，京都大学基礎物理学研究所の特定准教授を拝命いたしました．第二期京都時代の始まりです．
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2022.6.8新しい論文がAdvances in Mathematicsから出版されました．初めての数学論文です（が，僕の貢献は軽微です）．
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2022.5.30新しい論文をarXivにアップロードしました．実験データからユニタリ・デザインの特徴付けを試みたもので，機械学習を使っています．静岡大学の尾張研との共同研究です．
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2022.5.30我々の論文がQuantumから出版されました．
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2022.5.10第46回量子情報技術研究会（QIT46）でユニタリ・デザインに関する招待講演を行います．
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2022.5.10我々の論文がQuantumにアクセプトされました．
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2022.4.24新年度が始まりました．今年度はきちんと更新します．
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2021.12.17国際研究会IFQ-ExU workshopで，Hayden-Preskillプロトコルの復号化について話します．
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2021.12.16ISNTT2021で口頭発表をしました．Randomized benchmarkingについてですが，受けがよくて嬉しかったです．
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2021.11.10ISNTT2021の口頭発表にアクセプトされました．
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2021.11.82022年3月にQuantum Information Entropy in Physicsという国際研究会を開催します． 興味のある方のご応募をお待ちしております．
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2021.11.5学術変革領域研究(A)「極限宇宙」のウェブサイトが公開されました．
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2021.9.102021年度「学術変革領域研究(A)」「極限宇宙の物理法則を創る－量子情報で拓く時空と物質の新しいパラダイム」 （領域代表者：高柳匡 京都大学基礎物理学研究所教授）が採択されました．僕は研究分担者としての参画です．
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2021.9.6Workshop on quantum information and quantum black holesで招待講演を行います．何について話すかは未定ですが，量子情報とブラックホールの話です．
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2021.9.4我々の論文が PRX Quantumより出版されました．
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2021.8.16我々の結果がAQIS2021のロング・トークに採択されました．
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2021.8.14我々の論文がPRX Quantumにアクセプトされました．
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2021.8.5明日から始まる原子核三者夏の学校で講義を行います．
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2021.7.16我々の論文がCommunications in Mathematical Physicsから出版されました． Open accessなので，是非ご覧下さい．
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2021.7.8我々の論文がPhysics Review Aから出版されました．
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2021.7.8TQC2021で口頭発表を行いました．オンライン発表だったので，発表のビデオが公開されています．
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2021.6.23我々の論文がPhysical Review Aにアクセプトされました．
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2021.6.4我々の論文がCommunications in Mathematical Physicsにアクセプトされました．
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2021.3.27量子情報春の学校2021で講義をしました．
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2021.3.15物理学会 第76回年次大会(2021年)で講義をしました．
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2021.3.4京大基研で行われている研究会 Recent progress in theoretical physics based on quantum information theoryで最近の成果を発表しました． ビデオやスライドはここで見れます．
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2021.2.25我々の新しい論文 Quantum circuits for exact unitary t-designs and applications to higher-order randomized benchmarkingをarXivにアップロードしました． Exact designの構成方法とRBへの応用に関する結果で，これはよい論文．数学，理論物理，実験物理のコラボです．
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2021.1.13我々の論文 New holographic generalization of entanglement entropyがPhys. Rev. Dから出版されました． 基礎物理学研究所の高柳研究室の皆様に感謝です．
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2021.1.1明けましておめでとうございます．今年も頑張りましょう．
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2020.11.3新しい論文 "One-shot quantum error correction of classical and quantum informationをarXivにアップロードしました． いわゆるNISQ deviceを用いて，codingの実験が出来るのではないか，という提案論文になっています．
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2020.9.23新しい論文 "Explicit construction of exact unitary designsをarXivにアップロードしました．僕の貢献度は低いですが，初めての数学者とのコラボです．
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2020.9.14量子多体系の熱力学 --数理の発展と展望において "スクランブリングと部分系からの情報復元"に関する発表を行いました．
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2020.7.29Qulink Seminarで "Information Leakage From Quantum Black Holes With Symmetry"に関する発表を行いました．
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2020.7.2新しい論文 "Information Leakage From Quantum Black Holes With Symmetry" をarXivにアップロードしました．なかなかの大作です．
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2020.6.23新しい論文 "One-Shot Trade-Off Bounds for State Redistribution of Classical-Quantum Sources" がarXivにアップロードされました．One-shot Hybrid State Redistributionの論文で，様々なプロトコルが帰結として得られる，極めて一般的な結果です．
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2020.6.19長い間放置していた論文 "Generic Entanglement Entropy for Quantum States with Symmetry" がEntropy (Special Issue "Quantum Probability, Statistics and Control")から出版されました．
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2020.5.28新しい論文 "Holographic Pseudo Entropy" がarXivにアップロードされました．基礎物理学研究所の高柳研究室の方々が進めていた研究に参加させていただきました．
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2020.5.16本日付で，東京大学工学系研究科光量子科学研究センター 小芦研究室の助教に着任しました．
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2020.4.28我々の新しい論文 "Randomized Partial Decoupling Unifies One-Shot Quantum Channel Capacities" がarXivにアップロードされました．古典-量子ハイブリッド通信のchannel coding theoremsを統一的に与えています．
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2020.2.62020年5月16日より，東京大学光量子科学研究センター 小芦研究室に助教として赴任することになりました．
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2020.2.4FQST2020でClassical-Quantum Hybrid Channel Codingに関する口頭発表を行います．
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2020.1.11第9回QUATUO研究会でブラックホール情報パラドクスに関するポスター発表を行います．
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2020.1.73月8日～11日の日程で，大阪大学において量子情報春の学校 2020を開催いたします．旅費補助もあるので，ご興味がある方はぜひ．
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2020.1.52020 International Workshop on Quantum Information, Computing, and ControlでClassical-Quantum Hybrid Capacityに関する発表を行います．
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2020.1.1明けましておめでとうございます．今年は真面目に更新することにします．
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2019.12.31Classical-Quantum Hybrid Channel Codingに関する研究成果がFQST2020の口頭発表に選ばれました．
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2019.5.17第３回日米独先端科学(JAGFoS)シンポジウムの，物理/宇宙物理の企画委員に就任しました．
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2019.5.11AQIS2019のprogram committeeに就任しました．
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2019.4.24第２回日米独先端科学(JAGFoS)シンポジウムにおいて，物理/宇宙物理の日本代表(!)としてエンタングルメントについて話すことになりました．
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2019.4.1電通大の若桑博士研究員との最新の成果が，ISIT2019の口頭発表に選ばれました．
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2019.3.15電通大の若桑博士研究員との共同研究，One-Shot Randomized and Nonrandomized Partial DecouplingをarXivに投稿しました．
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2019.2.15基研量子情報スクール（3月18日～20日）で量子ランダムネスの基礎についてのレクチャーをします．
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2019.2.15日本物理学会第74回年次大会（3月14日～17日）でブラックホールの情報パラドクスに関する発表を行います．
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2019.1.14QIP2019でブラックホールの情報パラドクスに関するポスター発表を行いました．なかなか好評でした．
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2019.1.4QIP2019でブラックホールの情報パラドクスに関するポスター発表を行います．
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2019.1.4Webサイトを公開しました．
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2019.1.1京都大学基礎物理学研究所に異動しました．