シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
ネットワーク基礎論２ | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ２ | ||
| 開講年度 /Academic year |
2013年度 | 開講年次 /Year offered |
全年次 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
博士前期課程、博士後期課程 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
選択科目 | ||
| 開講類・専攻 /Cluster/Department |
情報ネットワークシステム学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
小川 朋宏 | ||
| 居室 /Office |
西10-821 | ||
| 公開E-mail |
ogawaあっとis.uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://www.quest.is.uec.ac.jp/ogawa/ | ||
| 更新日 /Last update |
2013/03/22 01:11:05 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 講義の狙い、目標 |
(a) 狙い： 量子情報理論の入門的講義を行なう．近年，微弱なレーザーなど，量子力学に従う媒体を用いた情報処理システムの研究が盛んに行われている．このような研究分野は量子情報科学と呼ばれ，物理学，情報科学，数学を横断する分野として急速に発展している．代表的な研究として，量子暗号（量子力学の原理を利用することで確実に盗聴者の検知が可能な鍵配送システム）や量子計算（量子コンピュータ）が挙げられる．本講義では，量子力学の知識を仮定せずに，量子情報理論の入口を案内することを目標にする． (b) 目標： 量子通信路符号化定理（量子状態を用いたメッセージの伝送）を目標にする．さらに，量子暗号（量子鍵配送；BB84プロトコル）や量子誤り訂正符号など，量子情報理論の代表的な話題について取捨選択をしながら紹介をする． |
|---|---|
| 内容 |
(a) 授業内容 １．線形代数の復習 第１回 イントロダクション（講義の概要） 第２回 線形代数の復習，表現行列，基底の変換，Hilbert空間 第３回 エルミート作用素，非負定値作用素 第４回 固有値，固有ベクトル，対角化 ２．量子系についての基礎事項 第５回 量子系の状態と測定，混合状態と純粋状態 第６回 キュービット，射影子，スペクトル分解 第７回 オブザーバブルと同時測定 ３．合成系とエンタングルメント 第８回 合成系，テンソル積空間，部分トレース 第９回 極分解，特異値分解 第１０回 シュミット分解，エンタングルメント 第１１回 量子テレポーテーション，量子高密度符号化 ４．量子通信路と量子通信路符号化定理（量子状態を用いたメッセージの伝送） 第１２回 量子通信路（量子操作） 第１３回 量子系の情報量 第１４回 量子仮説検定 第１５回 量子通信路符号化定理（量子状態を用いたメッセージの伝送） (b) 授業の進め方 黒板を使って行います． (c) 授業時間外の学習（予習・復習等） 初歩的なところから始めますが，アドバンストな内容まで進みます． 毎回，復習に時間をかけて下さい．そうでないと，中盤からついて行けなくなります． レポートを数回出題します． (d) オフィスアワー 随時受け付けます． |
| 教科書、参考書 |
教科書は指定しない．参考書として，例えば以下の文献を挙げる． Michael A. Nielsen, Isaac L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press, 2000. 石坂智, 小川朋宏, 河内亮周, 木村元, 林正人, 量子情報科学入門, 共立出版, 2012. Masahito Hayashi, Quantum Information: An Introduction, Springer-Verlag, 2006. 日合文雄, 柳研二郎, ヒルベルト空間と線型作用素, 牧野書店, 1995. |
| 予備知識 | 量子力学の知識は仮定しないが，線形代数と確率論の基礎知識があることが望ましい．線形代数では，行列の固有値・固有ベクトル，エルミート行列の対角化（または固有値分解）について，確率論では，独立性，確率変数，平均値について復習しておくことが望まれます． |
| 演習 | レポートを数回出題する． |
| 成績評価方法 および評価基準 |
レポート，出席状況などにより評価する．レポートの評価を重視する． |
| その他 /Others |
注意：基礎科目の「情報ネットワーク学基礎２」と名称が似ていますが，こちらは専門科目なので混同しないように注意してください． |
| キーワード /Keywords |
量子情報理論，量子通信路，量子仮説検定，量子通信路符号化，量子暗号 |