Kvantová informace a kryptografie

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra informační bezpečnosti

Anotace:

Předmět se zabývá kvantovým zpracováním informace, kvantovými výpočty, kvantovou komunikací z hlediska bezpečnosti a kvantovou kryptografií. Studenti pochopí, jak specifické zákonitosti kvantové fyziky a vlastnosti mikroskopického kvantového světa umožňující dosáhnout cílů, nedosažitelných klasicky, případně mnohé úlohy řešit efektivněji.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Kvantové fyzikální základy kvantového počítání.

2.Hilbertuv prostor, operátory, projekcní operátory; matice hustoty pro statistickou smes

a pro subsystém vetsího kvantového systému.

3.Kvantová nelokalita, kvantová korelace -„entanglement“, míra entanglementu - entropie; nemoznost okamzitého prenosu informace.

4.Kvantovy generátor náhodnych císel.

5.Kvantová teleportace, husté kvantové kódování - princip, experimenty.

6.Kvantová kryptografie - princip, protokol BB84, „jednofotonové“ a „dvoufotonové“ metody, soucasny stav.

7.Kvantové pocítace: vypocetní slozitost; qubit, kvantová hradla.

8.Kvantovy algoritmus pro faktorizaci.

9. Aplikace kvantovych algoritmu.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Rozvoj praktickych a teoretickych znalostí z oblasti bezpecnosti pocítacu s vyuzitím nejnovejsích svetovych trendu v oblasti kvantového zpracování informace a kryptografie.

Studijní materiály:

J. Gruska : Quantum computing, McGraw-Hill, 1999

Tittel, W. and Zbinden, H.: Quantum Cryptography, 2001.

G. Alber et al.: Quantum Information, Springer, Berlin, 2001.

Peres: Quantum Theory: Concepts and Methods, Kluwer, Dordrecht, 1996.

M.A. Nielsen, I.L. Chuang: Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2000.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Informatika (doktorská) (povinně volitelný předmět)
• Informatika (povinně volitelný předmět)