Crittografia quantistica - corso RUB 12.160. da Open education, formazione 18 settimane, circa 7 ore settimanali, data 28 novembre 2023.
Miscellanea / / November 29, 2023
Il corso "Crittografia quantistica" è la prima parte del corso, dedicata al campo della scienza e della tecnologia moderno e in rapido sviluppo: la crittografia quantistica. Le origini della crittografia classica risalgono al lontano passato; è una delle scienze più antiche, la cui storia risale a diverse migliaia di anni fa. Rispetto a questo enorme periodo, la crittografia quantistica è nata letteralmente davanti ai nostri occhi. Si basa su un'idea proposta per la prima volta solo pochi decenni fa, e consiste nell'uso di oggetti quantistici proteggere le informazioni dalla falsificazione e dall'accesso non autorizzato, che consente di creare una protezione quasi assoluta dei dati crittografati dall'hacking.
Questo corso coprirà i protocolli di distribuzione delle chiavi quantistiche di base; principi fondamentali fondamentali di funzionamento e progettazione di moderni sistemi per la distribuzione quantistica di chiavi crittografiche, concettuali e matematiche un dispositivo utilizzato per dimostrare la robustezza dei sistemi di crittografia quantistica, sia nella versione in fibra ottica che in modalità open spazio; vari tipi di attacchi a tali sistemi, nonché metodi per contrastarli. Esamineremo le differenze fondamentali e le nuove possibilità rispetto ai metodi classici di distribuzione delle chiavi.
Attualmente, l'Università di Mosca è uno dei principali centri nazionali di istruzione, scienza e cultura. Innalzare il livello del personale altamente qualificato, ricercare la verità scientifica, focalizzarsi su quello umanistico ideali di bontà, giustizia, libertà: questo è ciò che vediamo oggi come seguito alla migliore università tradizioni L'Università statale di Mosca è la più grande università classica della Federazione Russa, un oggetto particolarmente prezioso del patrimonio culturale dei popoli russi. Forma studenti in 39 facoltà in 128 aree e specialità, dottorandi e dottorandi in 28 facoltà in 18 rami scientifici e 168 specialità scientifiche, che coprono quasi l'intero spettro dell'università moderna formazione scolastica. Attualmente, più di 40mila studenti, dottorandi, dottorandi e specialisti nel sistema di formazione avanzata studiano all'Università statale di Mosca. Inoltre, circa 10mila scolari studiano all'Università statale di Mosca. Il lavoro scientifico e l'insegnamento vengono svolti nei musei, nelle basi di pratica educativa e scientifica, nelle spedizioni, sulle navi da ricerca e nei centri di formazione avanzata.
Professore, ricercatore leader presso il Centro per le tecnologie quantistiche, Facoltà di fisica, Università statale di Mosca intitolato a M.V. Lomonosov
Posizione: Professore, Dipartimento di supercomputer e scienza dell'informazione quantistica, Facoltà di matematica computazionale e cibernetica, Università statale Lomonosov di Mosca
Lezione 1. Lezione introduttiva. Una breve escursione nella storia della crittografia. Cos’è la crittografia quantistica e quali problemi risolve? Chiavi usa e getta. Il criterio di Shannon della segretezza assoluta. Progressi attuali nella crittografia quantistica.
Lezione 2-3. Fondamenti dell'apparato matematico della scienza dell'informazione quantistica. Descrizione degli stati quantistici di sistemi quantistici individuali e compositi, stati puri, misti, entanglement quantistico, ortogonale e misure generalizzate, purificazione degli stati quantistici, teorema della non copia, trasformazioni di sistemi quantistici, completamente positivo Schermo.
Lezione 4-5. Misure di prossimità degli stati quantistici utilizzate nei protocolli di crittografia quantistica.
Lezione 6. Il teorema sull'impossibilità di copiare e il protocollo del teletrasporto quantistico.
Lezione 7. Protocolli di distribuzione delle chiavi quantistiche. Protocolli di base per la distribuzione di chiavi quantistiche: BB84, B92, E91, SARG04, codifica fase-tempo, codifica di fase differenziale.
Lezione 8. Stati coerenti e loro trasformazioni mediante elementi ottici.
Lezione 9-10. Implementazioni in fibra di sistemi di crittografia quantistica
Lezione 11. Un'introduzione informale alla teoria classica dell'informazione. Distribuzione relativistica della chiave quantistica attraverso lo spazio aperto con e senza sincronizzazione dell'orologio sui lati ricevente e trasmittente.
Lezione 12-13. Fondamenti dell'apparato matematico della teoria classica e dell'informazione. Entropie di Shannon e Renyi e loro proprietà. Condizionale, informazione reciproca, sequenze tipiche,
Lezione 14-15. Teorema di codifica di Shannon. Teoremi sulla codifica di sorgente, teoremi sulla codifica diretta e inversa per un canale rumoroso, capacità.