Kvantu kriptogrāfija - kurss RUB 12 160. no Atvērtā izglītība, apmācības 18 nedēļas, apmēram 7 stundas nedēļā, datums 28.11.2023.
Literārs Mistrojums / / November 29, 2023
Kurss "Kvantu kriptogrāfija" ir kursa pirmā daļa, kas veltīta mūsdienīgai un strauji augošai zinātnes un tehnoloģiju jomai – kvantu kriptogrāfijai. Klasiskās kriptogrāfijas pirmsākumi meklējami dziļā pagātnē, tā ir viena no vecākajām zinātnēm, kuras vēsture sniedzas vairākus tūkstošus gadu senā pagātnē. Salīdzinot ar šo milzīgo periodu, kvantu kriptogrāfija dzima burtiski mūsu acu priekšā. Tas ir balstīts uz ideju, kas pirmo reizi tika ierosināta tikai pirms dažām desmitgadēm, un tā ir kvantu objektu izmantošana informācijas aizsardzība pret viltošanu un nesankcionētu piekļuvi, kas ļauj izveidot gandrīz absolūtu šifrētu datu aizsardzību pret uzlaušanu.
Šis kurss aptvers pamata kvantu atslēgu izplatīšanas protokolus; Mūsdienu sistēmu darbības un dizaina pamatprincipi kriptogrāfisko atslēgu kvantu izplatīšanai, konceptuāli un matemātiski ierīce, ko izmanto, lai pierādītu kvantu kriptogrāfijas sistēmu izturību gan optiskās šķiedras versijā, gan atvērtā veidā telpa; dažāda veida uzbrukumi šādām sistēmām, kā arī metodes to apkarošanai. Apskatīsim fundamentālās atšķirības un jaunas iespējas salīdzinājumā ar klasiskajām atslēgu izplatīšanas metodēm.
Pašlaik Maskavas universitāte ir viens no vadošajiem nacionālās izglītības, zinātnes un kultūras centriem. Augsti kvalificēta personāla līmeņa celšana, zinātniskās patiesības meklējumi, pievēršanās humānismam labestības, taisnīguma, brīvības ideāli — tas ir tas, ko mēs šodien redzam kā sekošanu labākajai universitātei tradīcijām Maskavas Valsts universitāte ir lielākā klasiskā universitāte Krievijas Federācijā, īpaši vērtīgs Krievijas tautu kultūras mantojuma objekts. Tajā apmāca studentus 39 fakultātēs 128 jomās un specialitātēs, maģistrantus un doktorantus 28. fakultātes 18 zinātņu nozarēs un 168 zinātniskajās specialitātēs, kas aptver gandrīz visu mūsdienu universitātes spektru izglītība. Šobrīd Maskavas Valsts universitātē mācās vairāk nekā 40 tūkstoši studentu, maģistrantu, doktorantu, kā arī padziļinātās apmācības sistēmas speciālistu. Turklāt Maskavas Valsts universitātē mācās aptuveni 10 tūkstoši skolēnu. Zinātniskais darbs un mācības notiek muzejos, izglītības un zinātniskās prakses bāzēs, ekspedīcijās, uz pētniecības kuģiem un progresīvās apmācības centros.
M.V. Lomonosova vārdā nosauktās Maskavas Valsts universitātes Fizikas fakultātes Kvantu tehnoloģiju centra profesors, vadošais pētnieks
Amats: Lomonosova Maskavas Valsts universitātes Skaitļošanas matemātikas un kibernētikas fakultātes Superdatoru un kvantu informācijas zinātnes katedras profesors
1. lekcija. Ievadlekcija. Īsa ekskursija kriptogrāfijas vēsturē. Kas ir kvantu kriptogrāfija un kādas problēmas tā atrisina? Vienreizējās lietošanas atslēgas. Šenona absolūtas slepenības kritērijs. Pašreizējie sasniegumi kvantu kriptogrāfijā.
Lekcija 2-3. Kvantu informācijas zinātnes matemātiskā aparāta pamati. Atsevišķu un saliktu kvantu sistēmu kvantu stāvokļu apraksts, tīrie, jauktie stāvokļi, kvantu sapīšanās, ortogonālie un vispārināti mērījumi, kvantu stāvokļu attīrīšana, bezkopēšanas teorēma, kvantu sistēmu transformācijas, pilnīgi pozitīvi displejs.
Lekcija 4-5. Kvantu kriptogrāfijas protokolos izmantotie kvantu stāvokļu tuvuma mērījumi.
6. lekcija. Teorēma par kopēšanas neiespējamību un kvantu teleportācijas protokolu.
7. lekcija. Kvantu atslēgu izplatīšanas protokoli. Pamatprotokoli kvantu atslēgu sadalei: BB84, B92, E91, SARG04, fāzes laika kodēšana, diferenciālā fāzes kodēšana.
8. lekcija. Koherentie stāvokļi un to pārvērtības ar optiskajiem elementiem.
Lekcija 9.-10. Kvantu kriptogrāfijas sistēmu šķiedras implementācijas
11. lekcija. Neformāls ievads klasiskajā informācijas teorijā. Relativistisks kvantu atslēgu sadalījums atklātā telpā ar un bez pulksteņa sinhronizācijas uztveršanas un raidīšanas pusēs.
Lekcija 12.-13. Klasiskās teorijas un informācijas matemātiskā aparāta pamati. Šenona un Renija entropijas un to īpašības. Nosacīta, savstarpēja informācija, tipiskas secības,
Lekcija 14.-15. Šenona kodēšanas teorēma. Avota kodēšanas teorēmas, tiešās un apgrieztās kodēšanas teorēmas trokšņainam kanālam, kapacitāte.