• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Бакалаврская программа «Физика»

Квантовая криптография

2022/2023
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
4
Кредиты
Статус:
Курс по выбору
Когда читается:
4-й курс, 1 модуль

Преподаватели


Чернявский Андрей Юрьевич

Программа дисциплины

Аннотация

Одноразовые ключи. Критерий Шеннона абсолютной секретности. Квантово-механические запреты на копирование неизвестного квантового состояния. Основные стадии квантовых протоколов распределения ключей. Источники, детекторы, носители. Существующие достижения в квантовой криптографии. Основные протоколы квантового распределения ключей и их реализации: BB84, B92, E91, SARG04, фазово-временное кодирование, дифференциально-фазовое кодирование. Релятивистское квантовое распределение ключей через открытое пространство с синхронизацией и без синхронизации часов на приемной и передающей стороне. Релятивистские квантово-механические запреты на копирование квантовых состояний. Основы математического аппарата. Определение и критерии секретности. Критическая ошибка протоколов квантового распределения ключей. Достижимая информация подслушивателя. Связь с квантовыми пропускными способностями. Индивидуальные и коллективные измерения в квантовой криптографии. Множественность атак подслушивателя, связь атак с пропускными способностями квантового канала. Фундаментальная граница Холево для достижимой классической информации. Исправление ошибок в первичных ключах в квантовой криптографии. Классические энтропии Реньи и их роль в квантовой криптографии. Усиление секретности – классический вариант. Универсальные хэш-функции второго рода, использование в процедурах усиления секретности и коррекции ошибок.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • В семестровом курсе «Квантовая криптография» изучаются основы квантовой криптографии, необходимые для чтения и понимания литературы по данной тематике
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Представляет результаты проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженных в терминах предметной области
  • Использует знания современных проблем и новейших достижений физики в научно-исследовательской работе
  • Анализирует, верифицирует, оценивает полноту информации в ходе профессиональной деятельности, при необходимости восполнять и синтезировать недостающую информацию
  • Проводит научные эксперименты и/или теоретические (аналитические и имитационные) исследования для их решения поставленных профессиональных задач
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • 1. Одноразовые ключи. Критерий Шеннона абсолютной секретности. Квантово-механические запреты на копирование неизвестного квантового состояния. Основные стадии квантовых протоколов распределения ключей
  • 2. Существующие достижения в квантовой криптографии. Основные протоколы квантового распределения ключей и их реализации: BB84, B92, E91, SARG04, фазово-временное кодирование, дифференциально-фазовое кодирование
  • 3. Релятивистское квантовое распределение ключей через открытое пространство с синхронизацией и без синхронизации часов на приемной и передающей стороне
  • 4. Релятивистские квантово-механические запреты на копирование квантовых состояний.
  • 5. Множественность атак подслушивателя, связь атак с пропускными способностями квантового канала. Фундаментальная граница Холево для достижимой классической информации
  • 6. Исправление ошибок в первичных ключах в квантовой криптографии. Классические энтропии Реньи и их роль в квантовой криптографии
  • 7. Усиление секретности – классический вариант. Универсальные хэш-функции второго рода, использование в процедурах усиления секретности и коррекции ошибок
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Домашнее задание
  • неблокирующий Эссе
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2022/2023 учебный год 1 модуль
    0.5 * Домашнее задание + 0.5 * Эссе
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Квантовые системы, каналы, информация, Холево, А. С., 2010

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Краткий курс теоретической физики, Ландау, Л.Д.,