基本情報

協力講座

• 理学研究科, 物理学・宇宙物理学専攻 基礎物理学講座, 准教授

学位

• 修士（学術）(東京大学)
• 博士（学術）(東京大学)

経歴

• 自 2020年03月, 至 現在

  京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授
• 自 2014年, 至 2015年

  群馬大学, 助教
• 京都大学 基礎物理学研究所, 講師

ID,URL

• J-Global ID

  201601010573008285

• 研究者番号

  50708302

• 外部リンク

  https://kaken.nii.ac.jp/d/r/50708302.ja.html

researchmap URL

• https://researchmap.jp/morimae

研究

研究テーマ・研究概要

• 研究テーマ

  量子計算理論、量子暗号理論

• 研究概要

  量子は不確定性原理、No-cloning、重ね合わせの原理といった古典論には無い不思議な性質を持つ。それをうまく利用して高速な計算を行う（量子計算）方法や、高機能な暗号タスクを実現する（量子暗号）方法について研究を行っている。

研究分野

• 情報通信, 情報学基礎論

論文

• CountCrypt: Quantum Cryptography between QCMA and PP.

  Eli Goldin; Tomoyuki Morimae; Saachi Mutreja; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2024年

  
• Quantum Group Actions.

  Tomoyuki Morimae; Keita Xagawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2024年

  
• A New World in the Depths of Microcrypt: Separating OWSGs and Quantum Money from QEFID.

  Amit Behera; Giulio Malavolta; Tomoyuki Morimae; Tamer Mour; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2024年

  
• A Simple Framework for Secure Key Leasing.

  Fuyuki Kitagawa; Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2024年

  
• Quantum Cryptography from Meta-Complexity.

  Taiga Hiroka; Tomoyuki Morimae

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2024年

  
• Cryptographic Characterization of Quantum Advantage.

  Tomoyuki Morimae; Yuki Shirakawa; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2024年

  
• Quantum Unpredictability.

  Tomoyuki Morimae; Shogo Yamada; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2024年

  
• CountCrypt: Quantum Cryptography between QCMA and PP.

  Eli Goldin; Tomoyuki Morimae; Saachi Mutreja; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2024年

  
• A New World in the Depths of Microcrypt: Separating OWSGs and Quantum Money from QEFID.

  Amit Behera; Giulio Malavolta; Tomoyuki Morimae; Tamer Mour; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2024年

  
• A Simple Framework for Secure Key Leasing.

  Fuyuki Kitagawa; Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2024年

  
• Quantum Unpredictability.

  Tomoyuki Morimae; Shogo Yamada; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2024年

  
• Exponential Quantum One-Wayness and EFI Pairs.

  Giulio Malavolta; Tomoyuki Morimae; Michael Walter; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2024年

  
• Exponential Quantum One-Wayness and EFI Pairs.

  Giulio Malavolta; Tomoyuki Morimae; Michael Walter; Takashi Yamakawa

  Security and Cryptography for Networks - 14th International Conference, 2024年

  
• Quantum Unpredictability.

  Tomoyuki Morimae; Shogo Yamada; Takashi Yamakawa

  ASIACRYPT (9), 2024年

  
• Revocable Quantum Digital Signatures.

  Tomoyuki Morimae; Alexander Poremba; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2023年

  
• Unconditionally Secure Commitments with Quantum Auxiliary Inputs.

  Tomoyuki Morimae; Barak Nehoran; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2023年

  
• Quantum Public-Key Encryption with Tamper-Resilient Public Keys from One-Way Functions.

  Fuyuki Kitagawa; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2023年

  
• Certified Everlasting Secure Collusion-Resistant Functional Encryption, and More.

  Taiga Hiroka; Fuyuki Kitagawa; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Tapas Pal; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2023年

  
• Quantum Advantage from One-Way Functions.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2023年

  
• Revocable Quantum Digital Signatures.

  Tomoyuki Morimae; Alexander Poremba; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2023年

  
• Unconditionally Secure Commitments with Quantum Auxiliary Inputs.

  Tomoyuki Morimae; Barak Nehoran; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2023年

  
• Quantum Public-Key Encryption with Tamper-Resilient Public Keys from One-Way Functions.

  Fuyuki Kitagawa; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2023年

  
• Certified Everlasting Secure Collusion-Resistant Functional Encryption, and More.

  Taiga Hiroka; Fuyuki Kitagawa; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Tapas Pal; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2023年

  
• Quantum Advantage from One-Way Functions.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2023年

  
• From the Hardness of Detecting Superpositions to Cryptography: Quantum Public Key Encryption and Commitments.

  Minki Hhan; Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2022年

  
• One-Wayness in Quantum Cryptography.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2022年

  
• Classically Verifiable NIZK for QMA with Preprocessing.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2022年

  
• Proofs of Quantumness from Trapdoor Permutations.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2022年

  
• From the Hardness of Detecting Superpositions to Cryptography: Quantum Public Key Encryption and Commitments.

  Minki Hhan; Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2022年

  
• One-Wayness in Quantum Cryptography.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2022年

  
• Proofs of Quantumness from Trapdoor Permutations.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2022年

  
• Improved Hardness Results for the Guided Local Hamiltonian Problem.

  Sevag Gharibian; Ryu Hayakawa; François Le Gall; Tomoyuki Morimae

  CoRR, 2022年

  
• 17th Conference on the Theory of Quantum Computation, Communication and Cryptography, TQC 2022, July 11-15, 2022, Urbana Champaign, Illinois, USA.

  TQC, 2022年

  
• Quantum commitments and signatures without one-way functions.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2021年

  
• Certified Everlasting Zero-Knowledge Proof for QMA.

  Taiga Hiroka; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2021年

  
• Quantum Encryption with Certified Deletion, Revisited: Public Key, Attribute-Based, and Classical Communication.

  Taiga Hiroka; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  IACR Cryptology ePrint Archive, 2021年

  
• Quantum commitments and signatures without one-way functions.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2021年

  
• Certified Everlasting Zero-Knowledge Proof for QMA.

  Taiga Hiroka; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2021年

  
• Quantum Encryption with Certified Deletion, Revisited: Public Key, Attribute-Based, and Classical Communication.

  Taiga Hiroka; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2021年

  
• Classically Verifiable (Dual-Mode) NIZK for QMA with Preprocessing.

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2021年

  
• computing.

  Tomoyuki Morimae

  Quantum Information & Computation, 2021年

  
• Sumcheck-Based Delegation of Quantum Computing to Rational Server.

  Yuki Takeuchi; Tomoyuki Morimae; Seiichiro Tani

  Theory and Applications of Models of Computation(TAMC), 2020年

  
• Sumcheck-based delegation of quantum computing to rational server.

  Yuki Takeuchi; Tomoyuki Morimae; Seiichiro Tani

  CoRR, 2019年

  
• Fine-grained quantum computational supremacy.

  Tomoyuki Morimae; Suguru Tamaki

  CoRR, 2019年

  
• Depth-scaling fine-grained quantum supremacy based on SETH and qubit-scaling fine-grained quantum supremacy based on Orthogonal Vectors and 3-SUM.

  Tomoyuki Morimae; Suguru Tamaki

  CoRR, 2019年

  
• Impossibility of blind quantum sampling for classical client.

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura; Yuki Takeuchi; Seiichiro Tani

  CoRR, 2018年

  
• Interactive Proofs with Polynomial-Time Quantum Prover for Computing the Order of Solvable Groups.

  François Le Gall; Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura; Yuki Takeuchi

  CoRR, 2018年

  
• Rational proofs for quantum computing.

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura

  CoRR, 2018年

  
• Merlinization of complexity classes above BQP.

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura

  CoRR, 2017年

  
• A Note on Output Length of One-Way State Generators

  Minki Hhan; Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2023年12月26日

  
• Revocable Quantum Digital Signatures

  Tomoyuki Morimae; Alexander Poremba; Takashi Yamakawa

  19th Conference on the Theory of Quantum Computation, Communication and Cryptography(TQC), 2023年12月21日

  
• Unconditionally Secure Commitments with Quantum Auxiliary Inputs

  Tomoyuki Morimae; Barak Nehoran; Takashi Yamakawa

  Advances in Cryptology - CRYPTO 2024 - 44th Annual International Cryptology Conference, 2023年11月30日

  
• Quantum Public-Key Encryption with Tamper-Resilient Public Keys from One-Way Functions

  Fuyuki Kitagawa; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  Advances in Cryptology - CRYPTO 2024 - 44th Annual International Cryptology Conference, 2023年04月04日

  
• Certified Everlasting Secure Collusion-Resistant Functional Encryption, and More

  Taiga Hiroka; Fuyuki Kitagawa; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Tapas Pal; Takashi Yamakawa

  Advances in Cryptology - EUROCRYPT 2024 - 43rd Annual International Conference on the Theory and Applications of Cryptographic Techniques, 2023年02月20日

  
• Quantum Advantage from One-Way Functions

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  Advances in Cryptology - CRYPTO 2024 - 44th Annual International Cryptology Conference, 2023年02月09日

  
• From the Hardness of Detecting Superpositions to Cryptography: Quantum Public Key Encryption and Commitments

  Minki Hhan; Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  Eurocrypt 2023, 2022年10月12日, 査読有り

  
• One-Wayness in Quantum Cryptography

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  19th Conference on the Theory of Quantum Computation, Communication and Cryptography(TQC), 2022年10月07日

  
• Proofs of Quantumness from Trapdoor Permutations

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  ITCS 2023, 2022年08月26日, 査読有り

  
• Certified Everlasting Functional Encryption

  Taiga Hiroka; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  CoRR, 2022年07月28日

  
• Improved Hardness Results for the Guided Local Hamiltonian Problem

  Sevag Gharibian; Ryu Hayakawa; François Le Gall; Tomoyuki Morimae

  ICALP 2023, 2022年07月21日, 査読有り

  
• Quantum commitments and signatures without one-way functions

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  Crypto 2022, 2021年12月13日, 査読有り

  
• Divide-and-conquer verification method for noisy intermediate-scale quantum computation

  Yuki Takeuchi; Yasuhiro Takahashi; Tomoyuki Morimae; Seiichiro Tani

  Quantum, 2021年09月30日, 査読有り

  
• Certified Everlasting Zero-Knowledge Proof for QMA

  Taiga Hiroka; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  Crypto 2022, 2021年09月29日, 査読有り

  
• Quantum Encryption with Certified Deletion, Revisited: Public Key, Attribute-Based, and Classical Communication

  Taiga Hiroka; Tomoyuki Morimae; Ryo Nishimaki; Takashi Yamakawa

  Asiacrypt 2021, 2021年05月12日, 査読有り

  
• Classically Verifiable (Dual-Mode) NIZK for QMA with Preprocessing

  Tomoyuki Morimae; Takashi Yamakawa

  Asiacrypt, 2021年02月18日, 査読有り

  
• Quantum randomized encoding, verification of quantum computing, no-cloning, and blind quantum computing

  Tomoyuki Morimae

  Quantum Information and Computation, 2020年11月05日, 査読有り

  
• Trusted center verification model and classical channel remote state preparation

  Tomoyuki Morimae; Yuki Takeuchi

  2020年08月11日

  
• Information-theoretically-sound non-interactive classical verification of quantum computing with trusted center

  Tomoyuki Morimae

  CoRR, 2020年03月24日

  
• Additive-error fine-grained quantum supremacy

  Tomoyuki Morimae; Suguru Tamaki

  Quantum, 2019年12月13日, 査読有り

  
• Sumcheck-based delegation of quantum computing to rational server

  Yuki Takeuchi; Tomoyuki Morimae; Seiichiro Tani

  Theoretical Computer Science, 2019年11月12日

  
• Sampling of globally depolarized random quantum circuit

  Tomoyuki Morimae; Yuki Takeuchi; Seiichiro Tani

  2019年11月06日

  
• Impossibility of perfectly-secure one-round delegated quantum computing for classical client

  Tomoyuki Morimae; Takeshi Koshiba

  Quantum Information & Computation, 2019年03月, 査読有り

  
• Fine-grained quantum supremacy based on Orthogonal Vectors, 3-SUM and All-Pairs Shortest Paths

  Ryu Hayakawa; Tomoyuki Morimae; Suguru Tamaki

  2019年02月22日

  
• Fine-grained quantum computational supremacy

  Tomoyuki Morimae; Suguru Tamaki

  Quantum Information and Computation, 2019年01月07日, 査読有り

  
• Impossibility of blind quantum sampling for classical client

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura; Yuki Takeuchi; Seiichiro Tani

  Quantum Information and Computation, 2018年12月10日, 査読有り

  
• Quantum computational universality of hypergraph states with Pauli-X and Z basis measurements

  Yuki Takeuchi; Tomoyuki Morimae; Masahito Hayashi

  Scientific Reports, 2018年09月20日, 査読有り

  
• Resource-efficient verification of quantum computing using Serfling's bound

  Yuki Takeuchi; Atul Mantri; Tomoyuki Morimae; Akihiro Mizutani; Joseph F. Fitzsimons

  npj Quantum Information 5, 27 (2019), 2018年06月24日, 査読有り

  
• Impossibility of Classically Simulating One-Clean-Qubit Model with Multiplicative Error

  Keisuke Fujii; Hirotada Kobayashi; Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura; Shuhei Tamate; Seiichiro Tani

  Physical Review Letters, 2018年05月17日, 査読有り

  
• Interactive Proofs with Polynomial-Time Quantum Prover for Computing the Order of Solvable Groups

  François Le Gall; Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura; Yuki Takeuchi

  MFCS, 2018年05月09日, 査読有り

  
• Rational proofs for quantum computing

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura

  Quantum Information and Computation, 2018年04月24日, 査読有り

  
• Blind quantum computing can always be made verifiable

  Tomoyuki Morimae

  2018年03月18日

  
• Post hoc Verification of Quantum Computation

  Joseph F. Fitzsimons; Michal Hajdušek; Tomoyuki Morimae

  Physical Review Letters, 2018年01月22日, 査読有り

  
• Verification of hypergraph states

  Tomoyuki Morimae; Yuki Takeuchi; Masahito Hayashi

  PHYSICAL REVIEW A, 2017年12月, 査読有り

  
• Merlin-Arthur with efficient quantum Merlin and quantum supremacy for the second level of the Fourier hierarchy

  Tomoyuki Morimae; Yuki Takeuchi; Harumichi Nishimura

  Quantum 2, 106 (2018), 2017年11月28日, 査読有り

  
• Arbitrable Blind Quantum Computation

  Go Sato; Takeshi Koshiba; Tomoyuki Morimae

  Quantum Information Processing, 2017年09月29日

  
• Verification of Many-Qubit States

  Yuki Takeuchi; Tomoyuki Morimae

  Physical Review X, 2017年09月22日, 査読有り

  
• Hardness of classically sampling one clean qubit model with constant total variation distance error

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2017年04月12日, 査読有り

  
• Merlinization of complexity classes above BQP

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura

  Quantum Information and Computation 17, pp 0959-0972 (2017), 2017年04月05日, 査読有り

  
• Commuting quantum circuits and complexity of Ising partition functions

  Keisuke Fujii; Tomoyuki Morimae

  NEW JOURNAL OF PHYSICS, 2017年03月, 査読有り

  この論文にアクセスする：

  
• Verified measurement-based quantum computing with hypergraph states

  Tomoyuki Morimae; Yuki Takeuchi; Masahito Hayashi

  Phys. Rev. A 96, 062321 (2017), 2017年01月20日, 査読有り

  
• Power of one non-clean qubit

  Tomoyuki Morimae; Keisuke Fujii; Harumichi Nishimura

  PHYSICAL REVIEW A, 2016年10月23日, 査読有り

  
• Finding resource states of measurement-based quantum computing is harder than quantum computing

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2016年09月02日, 査読有り

  
• Quantum Merlin-Arthur with noisy channel

  Tomoyuki Morimae; Keisuke Fujii; Harumichi Nishimura

  2016年08月17日

  
• Fault-tolerant verifiable blind quantum computing with logical state remote preparation

  Yuki Takeuchi; Keisuke Fujii; Tomoyuki Morimae; Nobuyuki Imoto

  2016年07月06日

  
• Quantum state and circuit distinguishability with single-qubit measurements

  Tomoyuki Morimae

  2016年07月03日, 査読有り

  
• Measurement-only verifiable blind quantum computing with quantum input verification

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2016年06月21日, 査読有り

  
• Space-Efficient Error Reduction for Unitary Quantum Computations

  Bill Fefferman; Hirotada Kobayashi; Cedric Yen-Yu Lin; Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura

  Leibniz International Proceedings in Informatics, LIPIcs, 2016年04月27日, 査読有り

  
• QUANTUM INTERPRETATIONS OF AWPP AND APP

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura

  QUANTUM INFORMATION & COMPUTATION, 2016年04月, 査読有り

  
• Post hoc verification with a single prover

  Tomoyuki Morimae; Joseph F. Fitzsimons

  Physical Review Letters, 2016年03月19日, 査読有り

  
• Quantum Arthur-Merlin with single-qubit measurements

  Tomoyuki Morimae

  Physical Review A, 2016年02月28日, 査読有り

  
• Modified group non-membership is in AWPP

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura; Francois Le Gall

  Quantum Information & Computation, 2016年02月19日, 査読有り

  
• Demonstration of measurement-only blind quantum computing

  Chiara Greganti; Marie-Christine Roehsner; Stefanie Barz; Tomoyuki Morimae; Philip Walther

  NEW JOURNAL OF PHYSICS, 2016年01月11日, 査読有り

  
• Quantum proofs can be verified using only single qubit measurements

  Tomoyuki Morimae; Daniel Nagaj; Norbert Schuch

  PHYSICAL REVIEW A, 2015年10月22日, 査読有り

  
• Power of Quantum Computation with Few Clean Qubits

  Keisuke Fujii; Hirotada Kobayashi; Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura; Shuhei Tamate; Seiichiro Tani

  2015年09月24日

  
• Quantum Merlin-Arthur with Clifford Arthur

  Tomoyuki Morimae; Masahito Hayashi; Harumichi Nishimura; Keisuke Fujii

  Quantum Information and Computation 15, pp1420-1430 (2015), 2015年06月22日

  
• Verifiable measurement-only blind quantum computing with stabilizer testing

  Masahito Hayashi; Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015年05月28日

  
• Minimum heat dissipation in measurement-based quantum computation

  Tomoyuki Morimae

  Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics, 2015年04月28日, 査読有り

  
• GROUND STATE BLIND QUANTUM COMPUTATION ON AKLT STATE

  Tomoyuki Morimae; Vedran Dunjko; Elham Kashefi

  QUANTUM INFORMATION & COMPUTATION, 2015年03月, 査読有り

  
• Quantum interpretations of AWPP and APP

  Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura

  Quantum Information and Computation 16, pp.0498-0514 (2016), 2015年01月31日

  
• 21aAN-3 トポロジカル量子計算を利用した測定型ブラインド量子計算の検証

  森前 智行

  日本物理学会講演概要集, 2015年

  
• 22aAG-3 測定型量子計算の物性、暗号への応用

  森前 智行

  日本物理学会講演概要集, 2015年

  
• Impossibility of Classically Simulating One-Clean-Qubit Computation

  Keisuke Fujii; Hirotada Kobayashi; Tomoyuki Morimae; Harumichi Nishimura; Shuhei Tamate; Seiichiro Tani

  2014年09月24日

  
• The process matrix framework for a single-party system

  Tomoyuki Morimae

  2014年08月07日

  
• The process matrix framework for a single-party system

  Tomoyuki Morimae

  2014年08月07日

  
• Impossibility of perfectly-secure one-round delegated quantum computing for classical client

  Tomoyuki Morimae; Takeshi Koshiba

  Quantum Information and Computation 19, 0214-0221 (2019), 2014年07月07日

  
• Impossibility of secure cloud quantum computing for classical client

  Tomoyuki Morimae; Takeshi Koshiba

  2014年07月07日

  
• 測定型量子計算における混合度の役割

  森前智行

  研究報告アルゴリズム（AL）, 2014年06月06日

  
• Classical simulatability of the one clean qubit model

  Tomoyuki Morimae; Takeshi Koshiba

  2014年05月27日

  
• セキュアなクラウド量子計算における検証

  森前 智行

  電子情報通信学会技術研究報告. ISEC, 情報セキュリティ, 2014年05月02日

  
• Acausal measurement-based quantum computing

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2014年04月11日

  
• Highly-mixed measurement-based quantum computing and the one clean qubit model

  Tomoyuki Morimae

  2014年03月07日

  
• 可換量子回路とイジング分配関数の計算複雑性

  藤井 啓祐; 森前 智行

  電子情報通信学会技術研究報告. COMP, コンピュテーション, 2014年03月03日

  
• DQC1モデルの古典シミレーション困難性について

  森前 智行; 藤井 啓祐; Fitzsimons Joseph

  電子情報通信学会技術研究報告. COMP, コンピュテーション, 2014年03月03日

  
• Basics and applications of measurement-based quantum computing

  Tomoyuki Morimae

  2014 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INFORMATION THEORY AND ITS APPLICATIONS (ISITA), 2014年, 査読有り

  
• On the hardness of classically simulating the one clean qubit model

  Tomoyuki Morimae; Keisuke Fujii; Joseph F. Fitzsimons

  PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2013年12月09日

  
• Quantum Commuting Circuits and Complexity of Ising Partition Functions

  Keisuke Fujii; Tomoyuki Morimae

  New J. Phys. 19 033003 (2017), 2013年11月09日

  
• Quantum Commuting Circuits and Complexity of Ising Partition Functions

  Keisuke Fujii; Tomoyuki Morimae

  2013年11月09日

  
• Testing honesty of quantum server

  Tomoyuki Morimae

  Nature Physics 9, 693 (2013), 2013年10月03日, 査読有り

  
• Continuous-variable topological codes

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2013年10月, 査読有り

  
• Minimum heat dissipation in measurement-based quantum computation

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2013年06月26日, 査読有り

  
• Efficient universal blind computation

  Vittorio Giovannetti; Lorenzo Maccone; Tomoyuki Morimae; Terry G. Rudolph

  PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2013年06月12日, 査読有り

  
• Composable security of measuring-Alice blind quantum computation

  Tomoyuki Morimae; Takeshi Koshiba

  2013年06月10日

  
• Security of Terhal-DiVincenzo-Leung quantum-data-hiding protocol against inconclusive positive-operator-valued measure

  Tomoyuki Morimae

  Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics, 2013年05月28日, 査読有り

  
• Secure entanglement distillation for double-server blind quantum computation

  Tomoyuki Morimae; Keisuke Fujii

  PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2013年02月15日

  
• Ancilla-Driven Universal Blind Quantum Computation

  Takahiro Sueki; Takeshi Koshiba; Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2012年10月28日, 査読有り

  
• Measurement-based quantum computation cannot avoid byproducts

  Tomoyuki Morimae

  INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM INFORMATION, 2012年08月28日

  
• Verification for measurement-only blind quantum computing

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2012年08月07日, 査読有り

  
• Continuous-variable blind quantum computation

  Tomoyuki Morimae

  Phys. Rev. Lett. 109, 230502 (2012), 2012年08月02日

  
• Rank penalized estimation of a quantum system

  Pierre Alquier; Cristina Butucea; Mohamed Hebiri; Katia Meziani; Morimae Tomoyuki

  Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics, 2012年06月08日, 査読有り

  
• Blind quantum computation protocol in which Alice only makes measurements

  Tomoyuki Morimae; Keisuke Fujii

  PHYSICAL REVIEW A, 2012年01月19日

  
• Topologically protected measurement-based quantum computation on the thermal state of a nearest-neighbor two-body Hamiltonian with spin-3/2 particles

  Keisuke Fujii; Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2011年11月03日

  
• Blind topological measurement-based quantum computation

  Tomoyuki Morimae; Keisuke Fujii

  NATURE COMMUNICATIONS, 2011年10月25日

  
• Simulation of fault-tolerant quantum circuits on quantum computational tensor network

  Tomoyuki Morimae; Keisuke Fujii

  Supplementary material of Sci. Rep. 2, 508 (2012); arXiv:1106.3720, 2011年10月19日

  
• Not all physical errors can be linear CPTP maps in a correlation space

  Tomoyuki Morimae; Keisuke Fujii

  SCIENTIFIC REPORTS, 2011年06月19日

  
• Computational Power and Correlation in Quantum Computational Tensor Network

  Keisuke Fujii; Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2011年06月17日

  
• Quantum computational tensor network on string-net condensate

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2010年12月05日

  
• Entanglement-fidelity relations for inaccurate ancilla-driven quantum computation

  Tomoyuki Morimae; Jonas Kahn

  PHYSICAL REVIEW A, 2010年11月16日, 査読有り

  
• Ground state blind quantum computation on AKLT state

  Tomoyuki Morimae; Vedran Dunjko; Elham Kashefi

  Quantum Information and Computation 15, pp0200-0234 (2015), 2010年09月17日

  
• How to upload a physical state to the correlation space

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2010年07月28日

  
• Strong entanglement causes low gate fidelity in inaccurate one-way quantum computation

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2010年03月01日, 査読有り

  
• Vacuum entanglement governs the bosonic character of magnons

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2010年02月21日, 査読有り

  
• Low-temperature coherence properties of Z2 quantum memory

  Tomoyuki Morimae

  Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics, 2010年02月05日, 査読有り

  
• Low-temperature coherence properties of Z_2 quantum memory

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2010年01月08日, 査読有り

  
• Superposition of macroscopically distinct states means large multipartite entanglement

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2009年12月17日, 査読有り

  
• Necessity of macroscopic operation for the creation of superpositions of macroscopically distinct states

  Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW A, 2009年07月13日, 査読有り

  
• Visualization of superposition of macroscopically distinct states by joint probability density of macroscopic observables

  Tomoyuki Morimae; Akira Shimizu

  QUANTUM THEORY: RECONSIDERATION OF FOUNDATIONS - 4, 2007年, 査読有り

  
• Visualization of superposition of macroscopically distinct states

  Tomoyuki Morimae; Akira Shimizu

  PHYSICAL REVIEW A, 2006年08月25日, 査読有り

  
• Detection of Macroscopic Entanglement by Correlation of Local Observables

  Akira Shimizu; Tomoyuki Morimae

  Physical Review Letters, 2005年04月12日

  
• Detection of Macroscopic Entanglement by Correlation of Local Observables

  Akira Shimizu; Tomoyuki Morimae

  PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2005年04月12日, 査読有り

  
• Macroscopic entanglement of many-magnon states

  Tomoyuki Morimae; Ayumu Sugita; Akira Shimizu

  Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics, 2005年03月01日, 査読有り

  
• Macroscopic entanglement of many-magnon states

  Tomoyuki Morimae; Ayumu Sugita; Akira Shimizu

  PHYSICAL REVIEW A, 2004年05月28日

  

MISC

• AWPPの量子計算による解釈

  森前 智行; 西村 治道

  電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 2015年09月01日

  
• 19pXG-7 マクロに異なる状態の重ね合わせの可視化2(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)

  森前 智行; 清水 明

  日本物理学会講演概要集, 2007年02月28日

  
• 「マクロに異なる状態の重ね合わせ」の物理(量子解析におけるミクロ・マクロ双対性)

  清水 明; 森前 智行

  数理解析研究所講究録, 2006年07月

  
• 28aSA-5 マクロエンタングルメントをつくる時間発展(28aSA 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))

  森前 智行; 清水 明

  日本物理学会講演概要集, 2006年03月04日

  
• 22pWA-1 マクロに異なる状態の重ね合わせの可視化(量子エレクトロニクス,領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

  森前 智行; 清水 明

  日本物理学会講演概要集, 2005年08月19日

  
• 21aXL-2 磁性体におけるマクロエンタングルメント(量子スピン系,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

  森前 智行; 清水 明

  日本物理学会講演概要集, 2005年08月19日

  
• 25aYG-9 マクロエンタングルした状態の例(量子エレクトロニクス(量子光学),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

  森前 智行; 清水 明

  日本物理学会講演概要集, 2005年03月04日

  
• 25aYG-8 マクロ系のマクロエンタングルメントとその検出法(量子エレクトロニクス(量子光学),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

  清水 明; 森前 智行

  日本物理学会講演概要集, 2005年03月04日

  
• 15aTF-10 多マグノン状態のマクロエンタングルメント(量子エレクトロニクス, 領域 1)

  森前 智行; 杉田 歩; 清水 明

  日本物理学会講演概要集, 2004年08月25日

  
• 27pQC-9 巨視的に異なる状態間の遷移にかかる時間のサイズ依存性(量子カオス系・量子論基礎(その他の量子力学系を含む),領域11,統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理)

  小林 直樹; 森前 智行; 清水 明

  日本物理学会講演概要集, 2009年08月18日

  
• 23pRG-3 マクロ物理量の準同時確率分布の負値について(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)

  森前 智行; 清水 明

  日本物理学会講演概要集, 2007年08月21日

  
• 8pAZ-2 DQC1モデルの古典シミレート不可能性(8pAZ 量子エレクトロニクス(量子情報理論),領域1(原子分子・量子エレクトロニクス・放射線))

  森前 智行; 藤井 啓祐; Fitzsimons Joe

  日本物理学会講演概要集, 2014年08月22日

  
• 27aCC-1 2サーバブラインド量子計算における安全なエンタングルメント蒸留(27aCC 量子エレクトロニクス(量子コンピューター・超伝導),領域1(原子分子・量子エレクトロニクス・放射線))

  森前 智行; 藤井 啓祐

  日本物理学会講演概要集, 2014年03月05日

  
• 28pBB-6 トポロジカルブラインド量子計算(量子エレクトロニクス(イオントラップ・光周波数標準),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

  森前 智行; 藤井 啓祐

  日本物理学会講演概要集, 2013年08月26日

  
• 19pAE-8 量子多体系と量子計算の架け橋(19pAE 領域11,領域1合同シンポジウム,主題:量子多体系におけるエンタングルメント,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

  森前 智行

  日本物理学会講演概要集, 2012年08月24日

  
• 24pBE-10 Topological quantum computation on the thermal state of a nearest-neighbor two-body Hamiltonian with spin-3/2 particles

  藤井 啓祐; 森前 智行

  日本物理学会講演概要集, 2012年03月05日

  

書籍等出版物

• 量子計算理論 : 量子コンピュータの原理

  森前, 智行

  森北出版, 2017年11月

  京大の蔵書を調べる：

  
• 観測に基づく量子計算

  小柴, 健史; 藤井, 啓祐; 森前, 智行

  コロナ社, 2017年03月

  京大の蔵書を調べる：

  

受賞

• 大川出版賞
• 日本物理学会若手奨励賞

外部資金：科学研究費補助金

• 理論物理学のための量子情報理論基礎

  学術変革領域研究(A)

  学術変革領域研究区分(Ⅱ)

  京都大学

  森前 智行

  自 2021年09月10日, 至 2026年03月31日, 交付

  量子情報

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PLANNED-21H05183/
• 対話型証明の新展開－古典から量子まで

  基盤研究(B)

  小区分60010:情報学基礎論関連

  名古屋大学

  西村 治道

  自 2019年04月01日, 至 2023年03月31日, 完了

  対話型証明;量子計算;計算量理論

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19H04066/
• 量子対話型証明とハミルトニアンに基づく検証つきセキュアクラウド量子計算

  若手研究(B)

  京都大学

  森前 智行

  自 2017年04月01日, 至 2021年03月31日, 完了

  量子暗号;量子計算

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K12637/
• 計算量的仮定に基づくノンユニバーサル量子計算の研究 -SBQPと多項式階層

  新学術領域研究(研究領域提案型)

  理工系

  群馬大学

  森前 智行

  自 2015年04月01日, 至 2017年03月31日, 完了

  量子計算;量子コンピュータ

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PUBLICLY-15H00850/
• より実現しやすいクラウド量子計算の研究

  若手研究(B)

  群馬大学

  森前 智行

  自 2014年04月01日, 至 2017年03月31日, 完了

  量子計算

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26730003/
• 量子計算資源量に制約がある量子計算のための理論基盤

  基盤研究(A)

  中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野

  早稲田大学;日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所

  谷 誠一郎

  自 2022年04月01日, 至 2027年03月31日, 交付

  計算資源;量子計算;計算理論;量子計算複雑さ

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00522/
• 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

  学術変革領域研究(A)

  学術変革領域研究区分(Ⅱ)

  京都大学

  高柳 匡

  自 2021年09月10日, 至 2026年03月31日, 交付

  量子情報理論;素粒子論;物性理論;宇宙論;ゲージ重力対応;物性物理;テンソルネットワーク;冷却原子;量子ホール効果;量子スピン系

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-ORGANIZER-21H05182/

外部資金：その他

• 2017/04/01

  国立研究開発法人　科学技術振興機構　分任研究契約担当者　契約部長

  自 2018年03月31日, 至 4212年

  古典検証者によるセキュアクラウド量子コンピューティング （平成29年度分）
• 2017/04/01

  国立研究開発法人　科学技術振興機構　分任研究契約担当者　契約部長

  自 2018年03月31日, 至 6500年

  セキュアクラウド量子計算における量子スプレマシー （平成29年度分）
• 2018/04/01

  国立研究開発法人　科学技術振興機構　分任研究契約担当者　契約部長

  自 2019年03月31日, 至 6110年

  セキュアクラウド量子計算における量子スプレマシー （平成30年度分）
• 2019/04/01

  国立研究開発法人理化学研究所　契約担当役　外部資金室長

  自 2020年03月31日, 至 3900年

  量子コンピュータのための高速シミュレーション環境構築と量子ソフトウェア研究の展開 （2019年度分）
• 2019/04/01

  国立研究開発法人　科学技術振興機構　分任研究契約担当者　契約部長

  自 2020年03月31日, 至 5720年

  セキュアクラウド量子計算における量子スプレマシー （2019年度分）
• 2020/04/01

  国立研究開発法人　科学技術振興機構　分任研究契約担当者　契約部長

  自 2021年03月31日, 至 2730年

  セキュアクラウド量子計算における量子スプレマシー （2020年度分）
• 2020/04/01

  国立研究開発法人理化学研究所　契約担当役　外部資金室長

  自 2021年03月31日, 至 1950年

  量子コンピュータのための高速シミュレーション環境構築と量子ソフトウェア研究の展開 （2020年度分）
• 2020/04/01

  国立大学法人大阪大学　学長

  自 2021年03月31日, 至 1000年

  知的量子設計による量子ソフトウェア研究開発と応用 （2020年度分）

教育

担当科目

• 自 2024年04月01日, 至 2025年03月31日

  理論物理学特論ⅠⅠ－１

  2203, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2024年04月01日, 至 2025年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＤ

  2114, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2024年04月01日, 至 2025年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＣ

  2113, 前期, 理学研究科, 2
• 自 2024年04月01日, 至 2025年03月31日

  理論物理学特論ⅠⅠ－２

  2204, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2024年04月01日, 至 2025年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＢ

  2112, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2024年04月01日, 至 2025年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＡ

  2111, 前期, 理学研究科, 2
• 自 2023年04月01日, 至 2024年03月31日

  理論物理学特論ⅠⅠ－２

  2204, 前期, 理学研究科, 2
• 自 2023年04月01日, 至 2024年03月31日

  理論物理学特論ⅠⅠ－１

  2203, 前期, 理学研究科, 2
• 自 2023年04月01日, 至 2024年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＡ

  2111, 前期, 理学研究科, 2
• 自 2023年04月01日, 至 2024年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＤ

  2114, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2023年04月01日, 至 2024年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＣ

  2113, 前期, 理学研究科, 2
• 自 2023年04月01日, 至 2024年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＢ

  2112, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2022年04月01日, 至 2023年03月31日

  理論物理学特論ⅠⅠ－１

  2203, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2022年04月01日, 至 2023年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＡ

  2111, 前期, 理学研究科, 2
• 自 2022年04月01日, 至 2023年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＤ

  2114, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2022年04月01日, 至 2023年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＣ

  2113, 前期, 理学研究科, 2
• 自 2022年04月01日, 至 2023年03月31日

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＢ

  2112, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2022年04月01日, 至 2023年03月31日

  理論物理学特論ⅠⅠ－２

  2204, 後期, 理学研究科, 2
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  理論物理学特論ⅠⅠ－１

  後期, 理学研究科
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  理論物理学特論ⅠⅠ－２

  後期, 理学研究科
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  量子情報物理ゼミナールＡ

  前期, 理学研究科
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  量子情報物理ゼミナールＢ

  後期, 理学研究科
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  量子情報物理ゼミナールＣ

  前期, 理学研究科
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  量子情報物理ゼミナールＤ

  後期, 理学研究科
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  理論物理学特論ⅠⅠ－１

  前期, 理学研究科
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  理論物理学特論ⅠⅠ－２

  前期, 理学研究科
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  量子情報物理学ゼミナールＡ

  前期, 理学研究科
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  量子情報物理学ゼミナールＢ

  後期, 理学研究科
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  量子情報物理学ゼミナールＣ

  前期, 理学研究科
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  量子情報物理学ゼミナールＤ

  後期, 理学研究科
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＡ

  前期, 理学研究科
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＢ

  後期, 理学研究科
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＣ

  前期, 理学研究科
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＤ

  後期, 理学研究科
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  理論物理学特論Ⅱ－１

  後期, 理学研究科
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  理論物理学特論Ⅱ－２

  後期, 理学研究科
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＡ

  前期, 理学研究科
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＢ

  後期, 理学研究科
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＣ

  前期, 理学研究科
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  物性基礎論：量子情報ゼミナールＤ

  後期, 理学研究科
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  理論物理学特論Ⅱ－１

  前期, 理学研究科
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  理論物理学特論Ⅱ－２

  前期, 理学研究科

博士学位審査

• Quantum algorithm for persistent Betti numbers and topological data analysis（パーシステント・ベッチ数およびトポロジカルデータ解析に関する量子アルゴリズム）

  早川　龍, 理学研究科, 主査

  2024年03月25日

大学運営

部局運営(役職等)

• 自 2023年05月17日, 至 2025年03月31日

  運営協議会　協議員
• 自 2023年04月01日

  創立70周年記念行事実行委員会　委員
• 自 2023年04月01日

  将来計画委員会　委員
• 自 2018年04月01日

  滞在型プログラム実行委員会　委員
• 自 2018年04月01日

  談話会委員会　委員
• 自 2019年04月01日

  図書委員会　委員
• 自 2020年04月01日

  国際交流委員会　委員
• 自 2020年05月16日, 至 2025年07月31日

  共同利用運営委員会