教員紹介・研究室ガイド

相馬 正宜（教授）
SOMA Masaki
情報通信工学科
量子情報数理研究室

研究のキーワード

  • 量子情報理論
  • 量子ガウス通信路
  • 深宇宙通信

所属学会・団体

光などの量子の性質を活用し、
情報を安全かつ高速に伝送する技術の研究

  • 光通信量子暗号の研究
    光通信量子暗号では、量子通信において従来は障害とみなされていた量子ノイズを逆に活用し、その中に正規の信号を埋め込むことで、盗聴者から情報を守ります。私の研究室では、この技術を実現するためのシステム設計や性能評価に関する理論研究を行っています。
  • 超高速宇宙通信
    「量子ノイズの影響を受けにくい測定法」、すなわち微弱な光からでも高い精度で情報を受信するための理論研究を進めています。例えば、遠方の宇宙から光によって送られてくる映像データを受信する際などへの応用が期待されています。
研究成果は、量子情報科学研究所で開発されている光通信量子暗号システムに活用されています。

研究室ガイド

量子現象を社会に役立てる研究
を通して、
数理的思考力とプログラミング力
を身につけます
研究内容を一言でいうと？
量子の性質を活用した新しい情報通信技術を研究しています
量子情報通信とは、量子力学の原理に基づき、光子などの量子の性質を活用して情報を伝送する技術です。私の研究室では、とくに微弱な光からでも高い精度で情報を受信するための理論構築に取り組んでいます。これは、遠方の宇宙から送られてくる映像信号などを受信する際に、量子ノイズをはじめとするさまざまな雑音の中から正確な情報を取り出す量子受信機の実現につながる基礎研究です。
研究室の自慢は？
数理やプログラミングに興味をもった学生が自由に研究できる環境です
学生一人ひとりが自身の興味や関心に基づいて研究テーマを選択し、主体的に研究を進めることができます。教員は、学生自身の発想を大切にしながら、研究成果を最大限に引き出せるよう丁寧にサポートします。
興味を持った論文を読み、その内容を整理してゼミで発表します
Pick Up
古典情報理論を量子情報理論へ発展・拡張
古典的な情報通信理論を量子力学の世界へ拡張し、「どのような符号化方式が量子通信に最適なのか」「その理論限界はどこにあるのか」を研究しています。量子情報理論では、符号化だけでなく量子測定の最適化も同時に考慮する必要があり、極めて複雑な最適化問題に取り組みます。こうした問題を解明することで、量子通信が原理的に到達できる究極的な性能限界を明らかにすることを目指しています。
作成したプログラムはゼミでレビューし、動作確認や改善点について議論します
教員紹介一覧に戻る