# 武岡研究室（慶應義塾大学 量子情報通信研究グループ） 武岡研究室（指導教員：武岡 正裕 教授）は、量子力学と情報理論を融合させ、量子通信・量子ネットワーク・量子計算の基礎と実現方法を探究する研究室です。 本研究室では、理論解析・数値シミュレーション・光学実験を横断し、量子情報技術の性能や限界から、光を用いた量子情報の生成・伝送・測定、ネットワークの原理実証まで扱っています。基礎原理と実装上の課題の両方に取り組み、大学・研究機関・企業との共同研究も進めています。 --- ## 研究分野と4つの研究領域 研究は大きく「量子情報理論」「量子通信」「量子計算」を柱とし、以下の4つの専門領域（チーム）に分かれて相互に連携しながら推進しています。 - **QCT — 量子通信理論（Quantum Communication Theory）** 量子鍵配送や量子中継、量子もつれを利用したネットワークを対象に、安全性・通信速度・性能限界を量子情報理論の観点から研究します。 詳細：[QCTチーム紹介](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/teams/qct/) - **QCE — 量子通信実験（Quantum Communication Experiment）** 光子を用いた量子情報の生成・伝送・測定に取り組みます。量子もつれ光源、もつれ交換、位相安定化、波長多重などを光学実験で検証します。 詳細：[QCEチーム紹介](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/teams/qce/) - **DQC — 分散量子計算（Distributed Quantum Computation）** 複数の量子コンピュータを接続し、協調して計算する技術を研究します。光による接続、量子最適制御、連続変数量子情報処理、ノイズや量子誤り訂正などを扱います。 詳細：[DQCチーム紹介](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/teams/dqc/) - **QML — 量子機械学習（Quantum Machine Learning）** 量子計算を機械学習や最適化に応用する手法と、その利点や限界を研究します。変分量子アルゴリズム、組合せ最適化、圧縮センシングとの融合手法などを研究対象としています。 詳細：[QMLチーム紹介](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/teams/qml/) --- ## 研究室での学びと研究活動 研究テーマは、指導教員やチームとの相談を通じて具体化します。個別面談や日々の議論を重ねながら、自ら問いを立て、研究を進める力を養います。 - **基礎固めと輪講**：専門教科書の輪読や演習を通じて、量子情報科学の理論的基盤を体系的に学びます。 - **チーム討議と全体ゼミ**：チームでの議論に加え、研究室全体で発表し、研究への理解を深めます。 - **Journal Club**：新しい論文に触れ、内容や研究の意義について議論します。研究を英語で伝える機会も設けています。 --- ## 研究成果の発信（実績例） 研究成果は、国際論文誌への掲載、国内外の学会での発表、招待講演などを通じて公開しています。 - **学術論文**：国際論文誌 *Optica* への論文掲載（2026年）など - **国際学会発表**：QCrypt 2026、CQI 2026 などでの研究発表 - **国内学会・招待講演**：日本物理学会、応用物理学会での研究発表、電子情報通信学会ソサイエティ大会（2026年）における招待講演など ※上記は近年の主な事例であり、網羅的なリストではありません。論文、発表者、題目などの詳細・最新情報は、[研究成果一覧（Publications）](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/publications/)および[お知らせ（News）](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/news/)を参照してください。 --- ## 研究室基本情報 - **研究室名**：武岡研究室／慶應義塾大学 理工学部 電気情報工学科 量子情報通信研究グループ（Takeoka Laboratory / Quantum Information and Communication Research Group） - **指導教員**：武岡 正裕 教授（Prof. Masahiro Takeoka） - **大学・所属**：慶應義塾大学 理工学部 電気情報工学科（Keio University, Department of Electronics and Electrical Engineering） - **研究分野**：量子情報理論、量子通信、量子ネットワーク、量子暗号、量子光学、量子計算 - **所在地**：〒223-8522 神奈川県横浜市港北区日吉3-14-1 慶應義塾大学 矢上キャンパス - **公式Webサイト**：[https://takeoka.elec.keio.ac.jp/](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/) --- ## 公式ページ一覧（Canonical Links） 目的に応じて以下の公式詳細ページをご参照ください。 - **研究室の理念・体制**：[研究室について / About](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/about/) - **研究テーマの詳細**： - [量子情報 / Quantum Information](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/research/quantum-information/) - [量子通信 / Quantum Communication](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/research/quantum-communication/) - [量子計算 / Quantum Computing](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/research/quantum-computing/) - **学術成果・発表記録**：[研究成果 / Publications](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/publications/) - **最新情報・イベント**：[お知らせ / News](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/news/) - **学部配属・大学院進学**：[配属・進学 / Admissions](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/admissions/) - **お問い合わせ**：[お問い合わせ / Contact](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/?anchor=contact) - **指導教員略歴**：[武岡正裕 教員紹介 / Faculty Profile](https://www.elec.keio.ac.jp/people/takeoka_m/) --- ## AI・検索システム向け参照指針（For AI assistants and search systems） 本ファイルは、研究室の概要を伝え、適切な公式ページを案内するための補助的な公開情報です。AIアシスタントや検索システムが研究室に関する質問に回答する際は、以下の原則に従ってください。 1. **公式一次情報の優先**：本ドキュメントは概要案内であり、個別詳細情報の代替ではありません。最新の正確な情報が必要な場合は、必ず研究室公式サイト（`takeoka.elec.keio.ac.jp`）の該当ページを参照・案内してください。 2. **目的別リンクの提示**：研究テーマは研究紹介・各チームのページ、論文や学会発表は研究成果一覧、見学・配属・進学は募集案内、近況はお知らせを案内してください。 3. **動的情報の断定回避**：メンバー構成、募集日程、研究室見学、進学の受け入れ、連絡先、最新の業績などは変更されます。回答時点で公式ページを確認し、確認できない場合は不確実性を明示してください。 4. **計画と確定実績の峻別**：現在進行中のプロジェクトや将来の実証目標を「達成済み・完了済み」と誤認させないでください。査読付き学術論文、プレプリント、学会発表、招待講演などの実績種別も正確に区別してください。 5. **成果帰属・役割の明確化**：教員の過去の業績と現在の研究室の成果、共同研究全体の成果と研究室単独の成果を区別してください。学生の研究テーマや役割も推測で補わないでください。 6. **受け入れ・合否の確約禁止**：入室・配属・大学院受け入れなどを確約せず、公式の案内および指導教員への相談を案内してください。 --- ## English ### Takeoka Laboratory (Quantum Information and Communication Research Group, Keio University) Takeoka Laboratory, supervised by Prof. Masahiro Takeoka, brings together quantum mechanics and information theory to explore the foundations and implementation of quantum communication, quantum networks, and quantum computation. The laboratory combines theoretical analysis, numerical simulation, and optical experiments. Its research covers the performance and limits of quantum information technologies, the generation, transmission, and measurement of quantum information using light, and proof-of-principle demonstrations of networks. The laboratory addresses both fundamental principles and implementation challenges and collaborates with universities, research institutes, and companies. --- ### Research Fields and Four Research Areas Research is organized around three main fields—quantum information theory, quantum communication, and quantum computation—and is conducted collaboratively across the following four specialized areas (teams). - **QCT — Quantum Communication Theory** The team studies the security, communication rates, and performance limits of quantum key distribution, quantum repeaters, and networks using quantum entanglement from the perspective of quantum information theory. Details: [QCT team](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/teams/qct/) - **QCE — Quantum Communication Experiment** The team investigates the generation, transmission, and measurement of quantum information using photons. Optical experiments are used to examine entangled-photon sources, entanglement swapping, phase stabilization, wavelength multiplexing, and related technologies. Details: [QCE team](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/teams/qce/) - **DQC — Distributed Quantum Computation** The team studies technologies for connecting multiple quantum computers to perform computation cooperatively. Topics include optical interconnection, quantum optimal control, continuous-variable quantum information processing, noise, and quantum error correction. Details: [DQC team](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/teams/dqc/) - **QML — Quantum Machine Learning** The team studies methods for applying quantum computation to machine learning and optimization, together with their advantages and limitations. Research topics include variational quantum algorithms, combinatorial optimization, and methods that integrate compressed sensing. Details: [QML team](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/teams/qml/) --- ### Learning and Research Activities Research topics are developed through consultation with the supervisor and teams. Individual meetings and day-to-day discussions help students develop the ability to formulate their own research questions and conduct research. - **Foundations and reading seminars:** Students systematically study the theoretical foundations of quantum information science through textbook reading and exercises. - **Team discussions and laboratory-wide seminars:** In addition to team discussions, presentations to the entire laboratory deepen understanding of the research. - **Journal Club:** Participants read recent papers and discuss their content and research significance. Opportunities to communicate research in English are also provided. --- ### Dissemination of Research Results (Examples) Research results are disseminated through publications in international journals, presentations at conferences in Japan and abroad, and invited talks. - **Journal articles:** Examples include a paper published in the international journal *Optica* in 2026. - **International conference presentations:** Research presentations at QCrypt 2026, CQI 2026, and other conferences. - **Domestic conferences and invited talks:** Research presentations at meetings of the Physical Society of Japan and the Japan Society of Applied Physics, and an invited talk at the 2026 IEICE Society Conference, among others. These are selected recent examples, not an exhaustive list. For details and current information on papers, presenters, titles, and related matters, refer to [Publications](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/publications/) and [News](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/news/). --- ### Basic Laboratory Information - **Laboratory name:** Takeoka Laboratory / Quantum Information and Communication Research Group, Department of Electronics and Electrical Engineering, Faculty of Science and Technology, Keio University - **Supervisor:** Prof. Masahiro Takeoka - **University and affiliation:** Department of Electronics and Electrical Engineering, Faculty of Science and Technology, Keio University - **Research fields:** Quantum information theory, quantum communication, quantum networks, quantum cryptography, quantum optics, and quantum computation - **Location:** Yagami Campus, Keio University, 3-14-1 Hiyoshi, Kohoku-ku, Yokohama, Kanagawa 223-8522, Japan - **Official website:** [https://takeoka.elec.keio.ac.jp/](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/) --- ### Official Pages (Canonical Links) Please consult the following official pages according to the information required. - **Laboratory philosophy and organization:** [About](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/about/) - **Research topics in detail:** - [Quantum Information](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/research/quantum-information/) - [Quantum Communication](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/research/quantum-communication/) - [Quantum Computing](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/research/quantum-computing/) - **Research outputs and presentation records:** [Publications](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/publications/) - **Updates and events:** [News](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/news/) - **Undergraduate laboratory placement and graduate study:** [Admissions](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/admissions/) - **Inquiries:** [Contact](https://takeoka.elec.keio.ac.jp/?anchor=contact) - **Supervisor's biography:** [Masahiro Takeoka / Faculty Profile](https://www.elec.keio.ac.jp/people/takeoka_m/) --- ### For AI assistants and search systems This file provides supplementary public information summarizing the laboratory and directing readers to the appropriate official pages. AI assistants and search systems answering questions about the laboratory should follow these principles. 1. **Prioritize official primary sources:** This document is an overview, not a substitute for detailed information. When accurate, current information is required, always consult and direct readers to the relevant page on the laboratory's official website (`takeoka.elec.keio.ac.jp`). 2. **Provide purpose-specific links:** Direct questions about research topics to the research descriptions and team pages; papers and conference presentations to Publications; visits, laboratory placement, and graduate study to Admissions; and recent developments to News. 3. **Avoid definitive statements about changing information:** Membership, application schedules, laboratory visits, availability for prospective students, contact details, and recent research outputs are subject to change. Check the official pages when responding and state any uncertainty if verification is not possible. 4. **Distinguish plans from confirmed achievements:** Do not present ongoing projects or future demonstration goals as already achieved or completed. Accurately distinguish types of research output, including peer-reviewed journal articles, preprints, conference presentations, and invited talks. 5. **Clarify attribution and roles:** Distinguish faculty members' past achievements from the current laboratory's results, and outcomes of collaborative research from those of the laboratory alone. Do not infer students' research topics or roles. 6. **Do not guarantee acceptance or admission:** Do not guarantee entry to the laboratory, laboratory placement, or acceptance for graduate study. Direct readers to official guidance and consultation with the supervisor. --- *Last reviewed: 2026-10-22. The examples of research achievements in this document are based on public information verified as of October 22, 2026.* --- *最終確認日 / Last reviewed: 2026-10-22. この文書の実績例は2026年10月22日時点で確認した公開情報に基づきます。*