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講演抄録/キーワード
講演名 2019-11-19 16:00
効率的な量子剰余加算回路の提案とその実装
大西健斗東大/慶大)・田中智樹三菱UFJフィナンシャル・グループ/三菱UFJ銀行/慶大)・宇野隼平みずほ情報総研/慶大)・山本直樹慶大)・國廣 昇筑波大
抄録 (和) 本稿では,Shorアルゴリズムを構成する量子加算回路および量子剰余加算について,従来よりも効率的な実装を行ったうえで,量子ゲート数の見積もりを行う.Shorアルゴリズムは,現在広く利用されているRSA暗号方式や楕円曲線暗号方式への脅威となる量子アルゴリズムである.現在まで,Shorアルゴリズムの計算コストを見積もる研究が多数行われており,Shorアルゴリズムの最小単位である加算に基づいて行われている.したがって,効率的な量子加算回路の構成は,Shorアルゴリズムの計算コストの見積もりに必要不可欠である.本稿では,まず,MarkovとSaeediの量子加算回路と比較して,制御NOTゲートの数を約$54$%に削減した量子加算回路の提案を行う.さらに,従来よりも効率的な量子剰余加算回路の提案を行うとともに,IBM~Qを用いた$2$ビットの剰余加算を行う. 
(英) In this paper, we propose more efficient quantum addition and modular addition circuits and estimate the number of quantum gates, that are used in Shor's algorithm. Shor's algorithm is major threat on the widely cryptosystem such as RSA and elliptic curve. There are many researches of estimating the efficiency of Shor's algorithm, and they decompose Shor's algorithm into additions. Thus, constructing efficient quantum addition circuit is important for estimating threat of Shor's algorithm. In this paper, we propose the new quantum addition circuit that the number of quantum gates is about $54$% compared to the original Markov and Saeedi's adder. Moreover, we propose the more efficient quantum modular addition circuit, and implement $2$-bit modular addition on IBM~Q.
キーワード (和) 量子アルゴリズム / 位数発見問題 / Shorアルゴリズム / 剰余加算 / IBM Q / / /  
(英) Quantum Algorithm / Order Finding Problem / Shor's Algorithm / Modular Addition / IBM Q / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN  
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研究会情報
研究会 QIT  
開催期間 2019-11-18 - 2019-11-19 
開催地(和) 学習院大学 
開催地(英) Gakushuin University 
テーマ(和) 量子情報, 一般 
テーマ(英) Quantum Information 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 QIT 
会議コード 2019-11-QIT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 効率的な量子剰余加算回路の提案とその実装 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Proposal of Efficient Quantum Modular Addition Circuit and its Implementation 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 量子アルゴリズム / Quantum Algorithm  
キーワード(2)(和/英) 位数発見問題 / Order Finding Problem  
キーワード(3)(和/英) Shorアルゴリズム / Shor's Algorithm  
キーワード(4)(和/英) 剰余加算 / Modular Addition  
キーワード(5)(和/英) IBM Q / IBM Q  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 大西 健斗 / Kento Oonishi / オオニシ ケント
第1著者 所属(和/英) 東京大学/慶應義塾大学 (略称: 東大/慶大)
The University of Tokyo/ Keio University (略称: UTokyo/ Keio Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 田中 智樹 / Tomoki Tanaka / タナカ トモキ
第2著者 所属(和/英) 株式会社三菱UFJフィナンシャル・グループ/ 株式会社三菱UFJ銀行/ 慶應義塾大学 (略称: 三菱UFJフィナンシャル・グループ/三菱UFJ銀行/慶大)
Mitsubishi UFJ Financial Group, Inc./ MUFG Bank, Ltd./ Keio University (略称: MUFG/ MUFG Bank/ Keio Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 宇野 隼平 / Shumpei Uno / ウノ シュンペイ
第3著者 所属(和/英) みずほ情報総研株式会社/慶應義塾大学 (略称: みずほ情報総研/慶大)
Mizuho Information & Research Institute/ Keio University (略称: MHIR/ Keio Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 山本 直樹 / Naoki Yamamoto / ヤマモト ナオキ
第4著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 國廣 昇 / Noboru Kunihiro / クニヒロ ノボル
第5著者 所属(和/英) 筑波大学 (略称: 筑波大)
University of Tsukuba (略称: Tsukuba Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2019-11-19 16:00:00 
発表時間 20分 
申込先研究会 QIT 
資料番号  
巻番号(vol) vol. 
号番号(no)  
ページ範囲  
ページ数  
発行日  


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