発表論文

2024(令和6)年5月21日更新　

＜学位論文＞


  1. 臼田毅,
    量子通信における量子制御理論の基礎研究,
    平成6年度玉川大学学位論文（博士）, (1995.2).

＜論文誌＞


  1. S. Bun, T. Sasaki, H. Tsushima, O. Hirota, and M. Nakagawa,
    A realization of optical communication using received quantum state control,
    The transaction of the IEICE, vol.E73, no.10, pp.1647-1656, (1990.10).

  2. T. Sasaki and O. Hirota,
    An optical receiver overcome the standard quantum limit,
    IEICE Transactions on Communications, vol.E75-B, no.6, pp.514-520, (1992.6).

  3. T. S. Usuda, T. Satoh, K. Yamazaki, and O. Hirota,
    Signal-to-noise ratio of optical system consisting of squeezer and optical Kerr medium,
    Journal of Modern Optics, Special Issue on Quantum Communication, vol.41, no.12, pp.2275-2289, (1994.12). doi: 10.1080/09500349414552131

  4. M. Sasaki, T. S. Usuda, and O. Hirota,
    Physical aspect of improvement of quantum noise characteristics caused by unitary transformation with nonlinear optical medium,
    Physical Review, vol.A51, no.2, pp.1702-1705, (1995.2). doi: 10.1103/PhysRevA.51.1702

  5. M. Sasaki, T. S. Usuda, O. Hirota, and A. S. Holevo,
    Applications of the Jaynes-Cummings model for the detection of nonorthogonal quantum states,
    Physical Review, vol.A53, no.3, pp.1273-1279, (1996.3). doi: 10.1103/PhysRevA.53.1273

  6. M. Sasaki, T. S. Usuda, M. Izutsu, and O. Hirota,
    Realization of a collective decoding of codeword states,
    Physical Review, vol.A58, no.1, pp.159-164, (1998.7). doi: 10.1103/PhysRevA.58.159

  7. M. Osaki, T. S. Usuda, and O. Hirota,
    Group covariant detection for a three-phase shift keyed signal,
    Physics Letters, vol.A245, pp.189-196, (1998.8). doi: 10.1016/S0375-9601(98)00409-5

  8. T. S. Usuda, I. Takumi, M. Hata, and O. Hirota,
    Minimum error detection of classical linear code sending through a quantum channel,
    Physics Letters, vol.A256, pp.104-108, (1999.5). doi: 10.1016/S0375-9601(99)00232-7

  9. T. Kudo, T. S. Usuda, I. Takumi, and M. Hata,
    Application of quantum cryptography to an eavesdropping detectable data transmission,
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Special Section on Information Theory and Its Applications, vol.E82-A, no.10, pp.2178-2184, (1999.10).

  10. S. Usami, T. S. Usuda, I. Takumi, and M. Hata,
    A simplification algorithm for calculation of the mutual information by quantum combined measurement,
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Special Section on Information Theory and Its Applications, vol.E82-A, no.10, pp.2185-2190, (1999.10).

  11. 長尾健, 臼田毅, 内匠逸, 畑雅恭,
    無周期な乱数系列の生成法の提案,
    電気学会論文誌 (C), vol.120-C, no.1, pp.130-131, (2000.1).

  12. タンパリヤチャヤージラサック, 中西貴裕, 臼田毅, 内匠逸, 畑雅恭,
    閾値制御をともなう学習同定法に関する検討,
    電気学会論文誌 (C), vol.120-C, no.5, pp.676-684, (2000.5).

  13. 藤原祐二, 臼田毅, 内匠逸, 畑雅恭,
    純粋状態信号に対する量子最適決定作用素の混合状態信号に対する適用可能性,
    電子情報通信学会論文誌 (A), vol.J84-A, no.1, pp.63-72, (2001.1).

  14. Y. Fujihara, S. Tatsuta, T. S. Usuda, I. Takumi, and M. Hata,
    Realization of quantum receiver for M-ary signals,
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Special Section on Fundamentals of Information and Communications, vol.E84-A, no.4, pp.906-912, (2001.4).

  15. T. S. Usuda, S. Usami, I. Takumi, and M. Hata,
    Superadditivity in capacity of quantum channel for q-ary linearly dependent real symmetric-state signals,
    Physics Letters A, vol.A305, pp.125-134, (2002.11). doi: 10.1016/S0375-9601(02)01413-5

  16. Y. Fujihara, T. S. Usuda, I. Takumi, and M. Hata,
    Relation between optimum quantum detection operators for pure and mixed-state signals,
    Electronics and Communications in Japan (Part III: Fundamental Electronic Science), vol.86 (10), pp.8-18, John Wiley & Sons, (2003.10). doi: 10.1002/ecjc.1153

  17. 石田雄樹, 宇佐見庄五, 臼田毅, 内匠逸,
    2元線形符号による情報量規準に基づく符号化の量子利得特性,
    電気学会論文誌 (C), 電気関係学会東海支部連合大会特集号, vol.126, no.12, pp.1474-1482, (2006.12). doi: 10.1541/ieejeiss.126.1474

  18. 山本竜太郎, 服部誠司, 臼田毅, 内匠逸,
    片側エネルギー減衰を受けた擬似ベル状態のエンタングルメント特性,
    電気学会論文誌 (C), 電気関係学会東海支部連合大会特集号, vol.126, no.12, pp.1531-1532, (2006.12). doi: 10.1541/ieejeiss.126.1531

  19. 南條弘行, 大橋直史, 臼田毅, 内匠逸,
    特定位置量子誤り訂正符号による量子バックアップ機能の検討,
    電気学会論文誌 (C), 電気関係学会東海支部連合大会特集号, vol.126, no.12, pp.1535-1536, (2006.12). doi: 10.1541/ieejeiss.126.1535

  20. Y. Ishida, S. Usami, T. S. Usuda, and I. Takumi,
    Properties of quantum gain of coding with information criterion by binary linear codes,
    Electrical Engineering in Japan, vol.163, no.4, pp.48-57, Wiley Periodicals, inc., (2008.4). doi: 10.1002/eej.20646

  21. 南條弘行, 臼田毅, 内匠逸,
    (3,1)量子誤り訂正符号による擬似ベル状態の純粋化,
    電気学会論文誌 (C), 電気関係学会東海支部連合大会特集号, vol.128, no.12, pp.1741-1742, (2008.12). doi: 10.1541/ieejeiss.128.1741

  22. 佐原僚介, 林祐一, 宇佐見庄五, 臼田毅, 内匠逸,
    誤り率と情報量双方の規準に基づく量子利得をもつ符号の例,
    電気学会論文誌 (C), 電気関係学会東海支部連合大会特集号, vol.128, no.12, pp.1743-1744, (2008.12). doi: 10.1541/ieejeiss.128.1743

  23. 今枝麻美, 吉川誠広, 臼田毅,
    3相PSKコヒーレント状態信号に対する量子準最適受信機の改良,
    電気学会論文誌 (C), 電気関係学会東海支部連合大会特集号, vol.129, no.12, pp.2159-2160, (2009.12). doi: 10.1541/ieejeiss.129.2159

  24. 山口悟, 臼田毅, 内匠逸,
    非対称エネルギー減衰した擬似ベル状態による確率的量子テレポーテーション,
    電気学会論文誌 (C), 電気関係学会東海支部連合大会特集号, vol.129, no.12, pp.2161-2162, (2009.12). doi: 10.1541/ieejeiss.129.2161

  25. 澤田友宏, 臼田毅,
    Square-Root Measurementの擬古典性,
    電気学会論文誌 (C), vol.129, no.12, pp.2174-2179, (2009.12). doi: 10.1541/ieejeiss.129.2174

  26. 浅見侑太, 服部友輔, 佐原僚介, 臼田毅,
    3ASK信号に対するスクィズド状態とコヒーレント状態の通信路容量の比較,
    電気学会論文誌 (C), vol.130, no.1, pp.154-155, (2010.1). doi: 10.1541/ieejeiss.130.154

  27. 太田征輝, 城本啓介, 臼田毅,
    整数環上の任意の線形符号による量子信号系の通信路行列の解析解,
    電子情報通信学会論文誌 (B), 通信技術の未来を切り拓く学生論文特集号, vol.J95-B, no.2, pp.110-118, (2012.2).

  28. K. Nakahira and T. S. Usuda,
    Minimum-error discrimination between self-symmetric mixed quantum state signals,
    IEEE Transactions on Information Theory, vol.58, no.2, pp.1215-1222, (2012.2). doi: 10.1109/TIT.2011.2170954

  29. K. Nakahira, T. S. Usuda, and K. Kato,
    Discrimination between geometrically uniform quantum states with inconclusive results,
    Physical Review, vol.A86, no.3, 032316, (2012.9). doi: 10.1103/PhysRevA.86.032316

  30. K. Nakahira and T. S. Usuda,
    Optimal receiver for discrimination of two coherent states with inconclusive results,
    Physical Review, vol.A86, no.5, 052323, (2012.11). doi: 10.1103/PhysRevA.86.052323

  31. K. Nakahira and T. S. Usuda,
    Minimum Bayes-cost discrimination for symmetric quantum states,
    Physical Review, vol.A86, no.6, 062305, (2012.12). doi: 10.1103/PhysRevA.86.062305

  32. 中平健治, 臼田毅, 加藤研太郎,
    Inconclusive 量子最適測定およびその導出過程に対する幾何学的解釈,
    電子情報通信学会論文誌 (A), vol.J96-A, no.1, pp.56-66, (2013.1).

  33. K. Nakahira and T. S. Usuda,
    Quantum measurement for group covariant state set,
    Physical Review, vol.A87, no.1, 012308, (2013.1). doi: 10.1103/PhysRevA.87.012308

  34. K. Nakahira K. Kato, and T. S. Usuda,
    Minimax strategy in quantum signal detection with inconclusive results,
    Physical Review, vol.A88, no.3, 032314, (2013.9). doi: 10.1103/PhysRevA.88.032314

  35. 竹内博貴, 山口翔太, 臼田毅,
    擬似ベル状態援助による古典情報伝送におけるエンコード最適化と通信路容量の特性,
    電気学会論文誌 (C), 電気関係学会東海支部連合大会特集号, vol.133, no.12, pp.2176-2177, (2013.12). doi: 10.1541/ieejeiss.133.2176

  36. K. Nakahira and T. S. Usuda,
    Implementation of non-projective measurements on a Hilbert space spanned by binary coherent states,
    Physical Review, vol.A89, no.1, 012120, (2014.1). doi: 10.1103/PhysRevA.89.012120

  37. K. Nakahira, K. Kato, and T. S. Usuda,
    Iterative methods for finding optimal quantum measurements under minimum-error and minimax criteria,
    Physical Review, vol.A91, no.1, 012318, (2015.1). doi: 10.1103/PhysRevA.91.012318

  38. K. Nakahira, T. S. Usuda, and K. Kato,
    Finding optimal measurement with inconclusive results using the problem of minimum error discrimination,
    Physical Review, vol.A91, no.2, 022331, (2015.2). doi: 10.1103/PhysRevA.91.022331

  39. K. Nakahira, K. Kato, and T. S. Usuda,
    Generalized quantum state discrimination problems,
    Physical Review, vol.A91, no.5, 052304, (2015.5). doi: 10.1103/PhysRevA.91.052304
    arXiv:1501.05744v2 [quant-ph]

  40. A. Ohashi, T. S. Usuda, T. Sogabe, and F. Yilmaz,
    On tensor product decomposition of k-tridiagonal Toeplitz matrices,
    International Journal of Pure and Applied Mathematics, vol.103, no.3, pp.537-545, (2015.8). doi: 10.12732/ijpam.v103i3.14

  41. A. Ohashi, T. Sogabe, and T. S. Usuda,
    On decomposition of k-tridiagonal l-Toeplitz matrices and its applications,
    Special Matrices, vol.3, pp.200-206, (2015.10). doi: 10.1515/spma-2015-0019

  42. A. Ohashi, T. Sogabe, and T. S. Usuda,
    Fast block diagonalization of (k,k')-pentadiagonal matrices,
    International Journal of Pure and Applied Mathematics, vol.106, no.2, pp.513-523, (2016.2). doi: 10.12732/ijpam.v106i2.14

  43. S. Mizuno, Y. Moriizumi, T. S. Usuda, and T. Sogabe,
    An initial guess of Newton's method for the matrix square root based on a sphere constrained optimization problem,
    JSIAM Letters, vol.8, pp.17-20, (2016.3). doi: 10.14495/jsiaml.8.17

  44. K. Nakahira, T. S. Usuda, and K. Kato,
    Finding optimal solutions for generalized quantum state discrimination problems,
    IEEE Transactions on Information Theory, vol.63, no.12, pp.7845-7856, (2017.12). doi: 10.1109/TIT.2016.2644666
    arXiv:1510.05202 [quant-ph]

  45. K. Nakahira and T. S. Usuda,
    Realizing a 2-D positive operator-valued measure by local operations and classical communication,
    IEEE Transactions on Information Theory, vol.64, no.1, pp.613-621, (2018.1). doi: 10.1109/TIT.2016.2549994
    arXiv:1501.06222 [quant-ph]

  46. K. Nakahira, T. S. Usuda, and K. Kato,
    Upper and lower bounds on optimal success probability of quantum state discrimination with and without inconclusive results,
    Physical Review, vol.A97, 012103, (2018.1). doi: 10.1103/PhysRevA.97.012103
    arXiv:1601.06231v2 [quant-ph]

  47. [Editors' Suggestion] K. Nakahira, K. Kato, and T. S. Usuda,
    Optimal discrimination of optical coherent states cannot always be realized by interfering with coherent light, photon counting, and feedback,
    Physical Review, vol.A97, 022320, (2018.2). doi: 10.1103/PhysRevA.97.022320
    arXiv:1601.06231v2 [quant-ph]

  48. K. Nakahira, K. Kato, and T. S. Usuda,
    Generalized bipartite quantum state discrimination problems with sequential measurements,
    Physical Review, vol.A97, 022340, (2018.2). doi: 10.1103/PhysRevA.97.022340
    arXiv:1707.04736 [quant-ph]

  49. 田中美波, 大橋あすか, 高比良宗一, 臼田毅,
    符号化を用いた3元ASKコヒーレント状態信号の対称化,
    電子情報通信学会論文誌 (B), vol.J101-B, no.11, pp.978-987, (2018.11). doi: 10.14923/transcomj.2017JBP3065

  50. S. Takahira, T. Sogabe, and T. S. Usuda,
    Bidiagonalization of (k, k+1)-tridiagonal matrices,
    Special Matrices, vol.7, pp.20-26, (2019.1). doi: 10.1515/spma-2019-0002

  51. K. Nakahira, K. Kato, and T. S. Usuda,
    Local unambiguous discrimination of symmetric ternary states,
    Physical Review, vol.A99, 022316, (2019.2). doi: 10.1103/PhysRevA.99.022316
    arXiv:1806.08784 [quant-ph]

  52. S. Takahira, A. Ohashi, T. Sogabe, and T. S. Usuda,
    Quantum algorithm for matrix functions by Cauchy's integral formula,
    Quantum Information and Computation, vol.20, no.1&2, pp.14-36, (2020.1). doi: 10.26421/QIC20.1-2

  53. 石川恵大, 王天澄, 臼田毅,
    最大と非最大擬似ベル状態を用いた片側減衰がある量子リーディングの性能比較,
    電気学会論文誌 (C), 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会特集号, vol.140, no.12, pp.1328-1335, (2020.12). doi: 10.1541/ieejeiss.140.1328

  54. 王天澄, 高比良宗一, 臼田毅,
    最大と非最大擬似ベル状態を用いた減衰環境における量子イルミネーションの誤り率,
    電気学会論文誌 (C), vol.142, no.2, pp.151-161, (2022.2). doi: 10.1541/ieejeiss.142.151

  55. 王天澄, 小山真司, 中平健治, 臼田毅,
    位相雑音環境下における量子受信機の誤り率特性とそのロバスト設計の規準,
    電子情報通信学会論文誌 (B), 学生・若手論文特集号, vol.J105-B, no.3, pp.39-51, (2022.3). doi: 10.14923/transcomj.2021GWP0028

  56. 五十川翔梧, 中川綾太, 王天澄, 高比良宗一, 臼田毅,
    純粋状態信号に対するBelavkin Weighted Square-root Measurementの幾何学的表現,
    電子情報通信学会論文誌 (B), 学生・若手論文特集号, vol.J105-B, no.3, pp.62-73, (2022.3). doi: 10.14923/transcomj.2021GWP0030

  57. [学生・若手論文特集号優秀論文賞] 宮崎龍輔, 吉田真菜, 王天澄, 高比良宗一, 臼田毅,
    非対称量子信号に対する通信路行列計算の簡単化,
    電子情報通信学会論文誌 (B), 学生・若手論文特集号, vol.J105-B, no.3, pp.74-87, (2022.3). doi: 10.14923/transcomj.2021GWP0032

  58. R. Miyazaki, T. Wang, and T. S. Usuda,
    Simplification of the Gram matrix eigenvalue problem for quadrature amplitude modulation signals,
    Entropy, Special Issue "Quantum Communication, Quantum Radar, and Quantum Cipher", vol.24, issue4, 544, (2022.4). doi: 10.3390/e24040544

  59. T. Wang and T. S. Usuda,
    Error performance of amplitude shift keying-type asymmetric quantum communication system,
    Entropy, Special Issue "Quantum Communication, Quantum Radar, and Quantum Cipher", vol.24, issue5, 708, (2022.5). doi: 10.3390/e24050708

  60. 高橋祐斗, 王天澄, 宇佐見庄五, 臼田毅,
    量子ゴーストイメージングにおける複数点同時照射の効果,
    電気学会論文誌 (C), vol.142, no.8, pp.933-941, (2022.8). doi: 10.1541/ieejeiss.142.933

  61. S. Takahira, A. Ohashi, T. Sogabe, and T. S. Usuda,
    Quantum Algorithms based on the block-encoding framework for matrix functions by contour integrals,
    Quantum Information and Computation, vol.22, no.11&12, pp.965-979, (2022.9). doi: 10.26421/QIC22.11-12-4

  62. 王天澄, 宮崎龍輔, 高比良宗一, 臼田毅,
    扇形領域の信号点を回転してできる量子信号のグラム行列固有値問題の簡単化,
    電気学会論文誌 (C), 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会特集号, vol.142, no.12, pp.1253-1261, (2022.12). doi: 10.1541/ieejeiss.142.1253

  63. 鮫島卓, 王天澄, 宇佐見庄五, 臼田毅,
    位相変調を用いた非対称型量子通信とその減衰環境下における誤り率特性,
    電子情報通信学会論文誌 (B), 学生・若手論文特集号, vol.J106-B, no.3, pp.112-125, (2023.3). doi: 10.14923/transcomj.2022GWP0018

  64. 王天澄, 臼田毅,
    擬似ベル状態を用いた量子イルミネーションの測定器の簡易構成と性能評価,
    電気学会論文誌 (C), 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会特集号, vol.143, no.12, pp.1090-1098, (2023.12). doi: 10.1541/ieejeiss.143.1090

  65. [Editor's Pick] T. Wang and T. S. Usuda,
    Detection scheme using a beam splitter and on-off detectors for non-Gaussian state-based quantum illumination with attenuation,
    Optics Continuum, vol.3, issue4, pp.543-551, (2024.3). doi: 10.1364/OPTCON.514321

  66. T. Wang and T. S. Usuda,
    Security enhancement of amplitude-shift keying-type asymmetric quantum communication systems,
    Quantum Information Processing, vol.23, article number197 (22 pages), (2024.5). doi: 10.1007/s11128-024-04405-x

＜解説（チュートリアル講演など）＞


  1. 臼田毅,
    量子情報理論の基礎数理
    1997年電子情報通信学会総合大会, チュートリアル「TA-1. 量子情報理論」(講演論文集 基礎・境界, pp.540-541), (1997.3).

  2. 臼田毅,
    量子情報理論の動向
    第22回情報理論とその応用シンポジウム, ワークショップ「量子情報と暗号科学」 (1999.12).

  3. 臼田毅,
    量子コンピュータと量子暗号
    平成12年度名古屋工業大学公開講座 「マルチメディアとネットワーク・セキュリティの基礎」 (2000.7).

  4. 臼田毅,
    量子通信路容量の超加法性
    2001年電子情報通信学会総合大会, チュートリアル 「TA-2. 量子誤り訂正符号 - 現代符号理論とのインタラクティブな関係 -」 (講演論文集 基礎・境界, pp.554-555) , (2001.3).

  5. T. S. Usuda,
    Y-00 key generation with non-weak coherent-states
    Symposium on quantum cryptography by optical communications, Chuo University, (2005.11).

  6. 臼田毅,
    量子情報技術は見果てぬ夢か？
    名古屋商工会議所シーズ紹介セミナー, (2006.11).

  7. T. S. Usuda,
    Modulation, coding and decoding in classical-quantum channel
    Osamu Hirota, A True Quantum Communications Channel, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Waterloo, Canada, (2008.6).

＜国際会議論文・研究会発表ほか＞


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