دوره آموزشی رمزنگاری کوانتومی

18 ساعت 8 دقیقهپیشرفته2019-02-04

مدرسین

Thomas Vidick

Stephanie Wehner

جزئیات دوره

رمزنگاری کوانتومی علم استفاده از خواص مکانیکی کوانتومی برای انجام وظایف رمزنگاری است. معروف ترین مثال رمزنگاری کوانتومی توزیع کلید کوانتومی است که از لحاظ نظری راه حلی مطمئن برای مشکل مبادله کلید ارائه می دهد.

مهارت ها

Cryptography

سرفصل ها

0. یک دوره آموزشی در مورد اطلاعات کوانتومی

01 - تمرینات آزمایشگاه جولیا نصب برگه هفتگی
02 - مقدمه - مقدمه
03 - 0.1 بیت‌های کلاسیک در مقابل بیت‌های کوانتومی - بیت‌های کلاسیک در مقابل بیت‌های کوانتومی
04 - 0.1 بیت‌های کلاسیک در مقابل بیت کوانتومی - بیش از یک کیوبیت
05 - 0.2 ترکیب کیوبیت‌ها با استفاده از محصول تانسور - ترکیب کیوبیت‌ها با استفاده از محصول تانسور
06 - 0.2 ترکیب کیوبیت‌ها با استفاده از محصول تانسور - مثال‌ها - ترکیب کیوبیت‌ها با استفاده از محصول تانسور
07 - 0.3 اندازه‌گیری بیت‌های کوانتومی - اندازه‌گیری کیوبیت‌ها بر اساس استاندارد
08 - 0.3 اندازه‌گیری بیت‌های کوانتومی - اندازه‌گیری کیوبیت‌ها بر اساس دیگری
09 - 0.3 اندازه‌گیری بیت‌های کوانتومی - مثال‌ها - اندازه‌گیری کیوبیت ها
10 - 0.4 انجام عملیات روی کیوبیت - عملیات روی کیوبیت
11 - 0.4 انجام عملیات روی کیوبیت‌ها - مثال‌ها - عملیات روی کیوبیت ها
12 - 0.5 چرا نمی‌توانیم کیوبیت‌ها را کپی کنیم - چرا نمی‌توانیم کیوبیت‌ها را کپی کنیم
13 - 0.6 کره بلوخ - نمایش کره بلوخ

1. ابزار کوانتومی و یک پروتکل اول

14 - مقدمه و بررسی اجمالی - مقدمه و بررسی اجمالی
15 - 1.1 The one time pad (1 سوال) - The one time pad
16 - 1.1 صفحه یک بار (1 سوال) - مثال - صفحه یک بار
17 - 1.2 ماتریس چگالی (5 سوال) - ماتریس چگالی
18 - 1.2 ماتریس چگالی (5 سوال) - مثال - ماتریس چگالی
19 - 1.2 ماتریس چگالی (5 سوال) - نمایش کره بلوخ از ماتریس چگالی
20 - 1.3 رمزگذاری بیت‌های کوانتومی با پد کوانتومی یکبار مصرف (2 سوال) - رمزگذاری کیوبیت‌ها با پد کوانتومی یکبار مصرف
21 - 1.3 رمزگذاری بیت‌های کوانتومی با پد کوانتومی یکبار مصرف (2 سوال) - مثال - صفحه یکبار مصرف کوانتومی
22 - 1.4 محصولات تانسور حالت‌های مختلط (3 سوال) - ترکیب چند کیوبیت - حاصلضرب تانسور ماتریس‌های چگالی
23 - 1.4 حاصلضرب تانسور حالت‌های مخلوط (3 سوال) - مثال - حاصلضرب تانسور ماتریس‌های چگالی
24 - 1.5 حالت‌های کوانتومی کلاسیک (2 سوال) - حالت‌های کوانتومی کلاسیک
25 - 1.5 حالت‌های کوانتومی کلاسیک (2 سوال) - مثال - حالات کوانتومی کلاسیک
26 - 1.6 اندازه گیری‌های تعمیم یافته (3 سوال) - اندازه گیری‌های تعمیم یافته
27 - 1.6 اندازه گیری‌های تعمیم یافته (3 سوال) - مثال - اندازه‌گیری یکی از دو کیوبیت
28 - 1.7 اثر جزئی (3 سوال) - ردیابی جزئی
29 - 1.7 ردیابی جزئی (3 سوال) - روش دیگری برای محاسبه ردیابی جزئی
30 - 1.7 ردیابی جزئی (3 سوال) - مثال - ردیابی یک کیوبیت

2. قدرت درهم تنیدگی

31 - 2.1 حالتهای جداشدنی، حالات درهم تنیده (3 سوال) - حالتهای جداشدنی، حالتهای درهم تنیده
32 - 2.1 حالتهای قابل تفکیک، حالتهای درهم تنیده (3 سوال) - مثال - حالتهای جداپذیر، حالتهای درهم تنیده
33 - 2.2 تطهیر و قضیه اولمان (1 سوال) - تطهیر
34 - 2.2 تطهیر و قضیه اولمان (1 سوال) - قضیه اولمان
35 - 2.2 خالص سازی و قضیه اولمان (1 سوال) - مثال - به کارگیری قضیه اولمان
36 - 2.3 اشمیت-تجزیه (3 سوال) - تجزیه اشمیت
37 - 2.3 تجزیه اشمیت (3 سوال) - منحصر به فرد بودن تجزیه اشمیت
38 - 2.4 به اشتراک گذاری یک راز کلاسیک با استفاده از حالت‌های کوانتومی (2 سوال) - استفاده از درهم تنیدگی برای به اشتراک گذاشتن یک راز کلاسیک
39 - 2.4 اشتراک گذاری یک راز کلاسیک با استفاده از حالت‌های کوانتومی (2 سوال) - اشتراک گذاری یک راز کوانتومی
40 - نگاه به آینده برای توزیع کلید کوانتومی - تأیید درهم تنیدگی با استفاده از آزمایش بل
41 - مثال - نگاهی به آینده برای توزیع کلید کوانتومی - تأیید درهم تنیدگی با استفاده از یک Bell exp
42 - 2.6 Monogamy of entanglement (2 سوال) - Monogamy of entanglement
43 - 2.6 Monogamy of entanglement (2 سوال) - بازی CHSH با سه بازیکن

3. کمی کردن اطلاعات

44 - 3.1 معنای نادان بودن - حالت ایده‌آل (2 سوال) - نادانی
45 - 3.1 معنای نادان بودن - حالت ایده‌آل (2 سوال) - مثال جهل
46 - 3.2 ردیابی فاصله و استفاده از آن در تعاریف امنیتی (3 سوال) - ردیابی فاصله و کاربردها
47 - 3.2 فاصله ردیابی و استفاده از آن در تعاریف امنیتی (3 سوال) - مثالی از فاصله ردیابی
48 - 3.3 آنتروپی (دقیقه) شامل آنتروپی دقیقه صاف (2 سوال) - کمی سازی تصادفی (دقیقه آنتروپی)
49 - 3.3 آنتروپی (دقیقه) از جمله آنتروپی دقیقه صاف (2 سوال) - آنتروپی دقیقه شرطی
50 - 3.3 آنتروپی (دقیقه) از جمله آنتروپی دقیقه صاف (2 سوال) - مثالی از آنتروپی دقیقه
51 - 3.4 اصول عدم قطعیت - نسخه ساده BB84 (2 سوال) - اصل عدم قطعیت و امنیت
52 - 3.4 اصول عدم قطعیت - نسخه ساده BB84 (2 سوال) - مثالی از اصل عدم قطعیت
53 - 3.5 اصول UR توسعه یافته - نسخه سه جانبه (3 سوال) - بازی عدم قطعیت سه جانبه
54 - 3.5 اصول UR توسعه یافته - نسخه سه جانبه (3 سوال) - مثال عدم قطعیت سه جانبه
55 - ملاقات با TAs - معرفی گلوسیا مورتا
56 - ملاقات با TAs - معرفی J r my Ribeiro
57 - ملاقات با TAs - معرفی کاوشیک چاکرابورتی
58 - ملاقات با TAs - معرفی Matt Skrzypczyk
59 - ملاقات با TAs - معرفی ویکتوریا لیپینسکا

4. از اطلاعات ناقص تا (تقریبا) امنیت کامل

60 - 4.1 مقدمه ای بر تقویت حریم خصوصی (2 سوال) - تقویت حریم خصوصی
61 - 4.1 مقدمه ای بر تقویت حریم خصوصی (2 سوال) - تقویت یک راز ضعیف با گرفتن برابری
62 - 4.2 استخراج کننده چیست و چرا آن کار را انجام می‌دهد (1 سوال) - ویدئو - استخراج کننده‌های تصادفی
63 - 4.2 استخراج کننده چیست و چرا این کار را انجام می‌دهد (1 سوال) - استخراج کننده قوی در برابر منابع ثابت کننده بیت
64 - 4.3 استخراج تصادفی با استفاده از هش دو جهانی (3 سوال) - ساخت استخراج کننده بر اساس توابع هش دو جهانی
65 - 4.3 استخراج تصادفی با استفاده از هش دو جهانی (3 سوال) -
66 - 4.4 اندازه‌گیری بسیار خوب (2 سوال) - اندازه‌گیری بسیار خوب
67 - 4.4 اندازه‌گیری بسیار خوب (2 سوال) - PGM در عمل
68 - 4.5 استخراج کننده و تقویت حریم خصوصی واقعی - یک استخراج کننده قوی ضد کوانتومی
69 - 4.5 استخراج کننده و تقویت حریم خصوصی واقعی - استخراج کننده دو جهانی در عمل

5. توزیع کلید

70 - 5.1 مقدمه ای بر توزیع کلید چالش صحیح و ایمن بودن (1 سوال) - مقدمه ای بر توزیع کلید
71 - 5.2 توزیع کلید با حوا محدود (2 سوال) - توزیع کلید در یک کانال خاص
72 - 5.2 توزیع کلید با حوا محدود (2 سوال) - توزیع کلید با استراق سمع محدود ذخیره سازی
73 - 5.3 نیاز به تطبیق اطلاعات (2 سوال) - نیاز به تصحیح خطا
74 - 5.4 تصحیح خطای عملی در پروتکل‌های توزیع کلید - مقدمه ای بر تطبیق اطلاعات
75 - 5.4 تصحیح خطای عملی در پروتکل‌های توزیع کلید - یک پروتکل ساده برای تطبیق اطلاعات

6. پروتکل‌های توزیع کلید کوانتومی

76 - 6.1 مقدمه ای بر توزیع کلید کوانتومی - ویدئو
77 - 6.2 توزیع کلید کوانتومی - تعاریف و مفاهیم (1 سوال) - تعاریف و مفاهیم در QKD
78 - 6.3 ایالت BB84 و شش حالت پروتکل ایالتی (2 سوال) - ایالت‌های BB84 و پروتکل شش ایالتی
79 - 6.4 پروتکل BB84 (3 سوال) - پروتکل BB84
80 - 6.4 پروتکل BB84 (3 سوال) - امنیت در BB84
81 - 6.5 خالص سازی پروتکل‌ها با استفاده از درهم تنیدگی (2 سوال) - تصفیه پروتکل‌ها با استفاده از درهم تنیدگی
82 - 6.5 خالص سازی پروتکل‌ها با استفاده از درهم تنیدگی (2 سوال) - به صورت محلی در حالت حداکثر درهم تنیده با استفاده از ارتباطات کلاسیک نمایش داده می‌شود
83 - 6.6 امنیت از رابطه عدم قطعیت سه جانبه (1 سوال) - امنیت از یک بازی حدس زدن
84 - 6.6 امنیت از رابطه عدم قطعیت سه جانبه (1 سوال) - یک نابرابری تمرکز
85 - 6.7 احراز هویت (1 سوال) - احراز هویت
86 - رمزنگاری کوانتومی در عمل - ویدئو

7. رمزنگاری کوانتومی با استفاده از دستگاه‌های غیرقابل اعتماد

87 - 7.1 مقدمه ای بر رمزنگاری کوانتومی مستقل از دستگاه - رمزنگاری مستقل از دستگاه
88 - 7.2 تست دستگاه‌ها با استفاده از آزمایش بل (4 سوال) - تست درهم تنیدگی با استفاده از بازی CHSH
89 - 7.2 تست دستگاه‌ها با استفاده از آزمایش بل (4 سوال) - بازی GHZ
90 - 7.3 توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه در برابر حملات جمعی (2 سؤال) - یک پروتکل برای QKD مستقل از دستگاه
91 - 7.3 توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه در برابر حملات جمعی (2 سوال) - بازی حدس زدن CHSH
92 - 7.4 امنیت DIQKD - حملات جمعی (2 سوال) - امنیت در برابر حملات جمعی
93 - 7.4 امنیت DIQKD - حملات جمعی (2 سوال) - حمله نامزد به DIQKD
94 - 7.5 از حملات جمعی تا حملات عمومی (2 سوال) - امنیت در برابر حملات عمومی
95 - 7.5 از حملات جمعی تا حملات عمومی (2 سوال) - انجام بازی‌های موازی
96 - سخنرانی مهمان آزمون زنگ تجربی رونالد هانسون ویدئو

8. رمزنگاری کوانتومی فراتر از توزیع کلید

97 - 8.1 مقدمه و بررسی اجمالی (2 سوال) - ارزیابی عملکرد ایمن
98 - 8.2 انتقال غیرممکن - دروازه جهانی رمزنگاری - انتقال فراموشی
99 - 8.2 انتقال فراموشی - دروازه جهانی رمزنگاری - یک پروتکل کوانتومی برای OT
100 - 8.3 رمزنگاری دو طرفه - تعهد بیت - تعهد بیت
101 - 8.4 عدم امکان تعهد بیت (2 سوال) - عدم امکان تعهد بیت
102 - 8.4 عدم امکان تعهد بیت (2 سوال) - تعهدات محاسباتی ایمن
103 - 8.5 تعهدات ضعیف و پرتاب سکه (1 سوال) - ورق زدن سکه
104 - 8.5 تعهدات ضعیف و پرتاب سکه (1 سوال) - ورق زدن سکه از طریق تلفن

9. امنیت کامل از مفروضات فیزیکی

105 - 9.1 فرار از غیرممکن (3 سوال) - 9.1 نحوه فرار از غیرممکن
106 - 9.1 فرار از عدم امکان (3 سوال) - ویدئو
107 - 9.2 مدل ذخیره‌سازی پر سر و صدا (2 سوال) - ویدئو
108 - 9.2 مدل ذخیره‌سازی پر سر و صدا (2 سوال) - ویدئو
109 - 9.3 یک پروتکل ساده برای انتقال فراموشی 1-2 در مدل ذخیره‌سازی نویز (1 سوال) - ویدئو
110 - 9.3 یک پروتکل ساده برای انتقال فراموشی 1-2 در مدل ذخیره‌سازی نویز (1 سوال) - ویدئو
111 - 9.3 یک پروتکل ساده برای انتقال فراموشی 1-2 در مدل ذخیره‌سازی نویز (1 سوال) - ویدئو
112 - 9.4 امنیت از عدم قطعیت کوانتومی (1 سوال) - ویدئو
113 - 9.5 جهانی اولیه - پاک کردن رشته ضعیف (2 سوال) - ویدئو
114 - 9.5 جهانی اولیه - پاک کردن رشته ضعیف (2 سوال) - ویدئو
115 - 9.5 یک جهانی ابتدایی - پاک کردن رشته ضعیف (2 سوال) - ویدئو

10. موضوعات بیشتر

116 - 10.1 تأیید موقعیت (3 سؤال) - رمزنگاری مبتنی بر موقعیت
117 - 10.1 تأیید موقعیت (3 سؤال) - پروتکلی برای تأیید موقعیت
118 - 10.2 بررسی امنیت موقعیت (3 سوال) - دوربری کوانتومی
119 - 10.2 بررسی امنیت موقعیت (3 سوال) - نمونه ای از تله پورت کوانتومی
120 - 10.2 امنیت تأیید موقعیت (3 سؤال) - حمله با استفاده از درهم تنیدگی
121 - 10.2 امنیت تأیید موقعیت (3 سؤال) - امنیت تأیید موقعیت
122 - 10.3 محاسبات کوانتومی در ابر - محاسبات در ابر
123 - 10.4 محاسبات ایمن در رایانه کوانتومی راه دور - واگذاری محاسبات کوانتومی
124 - 10.4 محاسبات ایمن در یک کامپیوتر کوانتومی راه دور - حالات جادویی
125 - 10.5 تفویض اختیار در مدل محاسبات کوانتومی مبتنی بر اندازه‌گیری - تفویض اندازه‌گیری ها
126 - 10.5 تفویض اختیار در مدل محاسبات کوانتومی مبتنی بر اندازه‌گیری - پنهان کردن هادامارد
127 - 10.6 تفویض اختیار به دو اثبات کننده به عنوان یک کاربر کلاسیک - تفویض اختیار به چندین اثبات کننده

نتیجه

128 - نتیجه پایان البته