Целевая аудитория

  • Специалисты по защите информации
  • Разработчики и специалисты по эксплуатации автоматизированных систем в органах государственной власти
  • Коммерческие компании, обеспечивающие обработку, хранение и передачу персональных данных

Программа

  • Модуль 1 «Введение в квантовую механику»

    • Фотоны. Фотоэлектрический эффект

    • Дуализм волна–частица

    • Принцип вероятности

    • Принцип неопределенности

    • Спин и спиновые состояния

    • Квантовое туннелирование

    • Принцип суперпозиции

    • Эффект наблюдателя

    • Теорема об отсутствии клонирования

    • Квантовая запутанность

    • Декогеренция

    • Промежуточная аттестация по модулю 1

  • Модуль 2 «Кубиты, операторы и измерения»

    • Бит и кубит. Сверхпроводящие кубиты. Измерение кубита. Система кубитов. Измерение системы кубитов

    • Квантовые операторы. Унарные операторы. Бинарные операторы. Тернарные операторы. Универсальность квантовых операторов

    • Теоремы Готтесман–Книлла и Соловея–Китаева.

    • Сфера Блоха

    • Промежуточная аттестация по модулю 2

  • Модуль 3 «Введение в квантовые компьютеры»

    • Оценка квантового компьютера. Квантовые компьютеры в сравнении с традиционным

    • Фотоника. Нейтральный атом и ядерный магнитный резонанс. Полупроводниковый квантовый транзистор. Топологический фотонный чип. Топологические квантовые вычисления. Захваченный ион.

    • Типы квантовых компьютеров. Сверхпроводящие квантовые компьютеры. Квантовые компьютеры на основе алгоритма отжига. Универсальные квантовые компьютеры. Топологические квантовые компьютеры. Квантовые компьютеры с ионными ловушками. Квантовые компьютеры в облаке. Квантовое программное обеспечение. Квантовый стек.

    • Подводные камни квантовых компьютеров. Декогеренция и интерференция. Квантовая коррекция ошибок

    • Промежуточная аттестация по модулю 3

  • Модуль 4 «Как квантовые вычисления могут взломать существующие криптокоды?»

    • Основы криптографии: Шифрование, хеширование, применение криптографии

    • Как квантовые компьютеры могут взломать криптокоды: сокращение времени, квантовые алгоритмы, что квант может и что не может сломать

    • Промежуточная аттестация по модулю 4

  • Модуль 5 «Квантовые алгоритмы»

    • Алгоритм Дойча-Джоза

    • Алгоритм Бернштейна-Вазирани

    • Задача Саймона

    • Квантовое преобразование Фурье

    • Алгоритм Шора

    • Алгоритм поиска Гровера

    • Промежуточная аттестация по модулю 5

  • Модуль 6 «Квантовоустойчивая криптография»

    • Квантовоустойчивые асимметричные шифры (BIKE, Classic McEliece, CRYSTALS-Kyber, FrodoKEM, HQC, LAC, LEDAcrypt и др.)

    • Квантовоустойчивые схемы цифровой подписи (CRYSTALS-Dilithium, FALCON, GeMSS, LUOV, MQDSS, Picnic и др.)

    • Промежуточная аттестация по модулю 6

  • Модуль 7 «Классическая и квантовая теории информации. Традиционные и квантовые каналы связи»

    • Энтропии Шеннона и Реньи

    • Условная, взаимная информация, типичные последовательности, теоремы кодирования источника

    • Прямая и обратная теоремы кодирования для канала с шумом, пропускная способность канала связи

    • Энтропия фон Неймана, свойства и использование в квантовой теории информации

    • Понятие квантовых каналов связи. Классическая пропускная способность квантового канала связи

    • Промежуточная аттестация по модулю 7

  • Модуль 8 «Квантовая криптография»

    • Квантовые ГСЧ

    • Квантовые хеши и подписи

    • Квантовые шифры

    • Квантовое распределение ключей (КРК)

    • Протоколы КРК для идеальных условий

    • Защищенность протоколов КРКПромежуточная аттестация по модулю 8

  • Модуль 9 «Квантовые сети»

    • Концепция квантовой сети

    • Компоненты квантовой сети

    • Квантовые сетевые приложения

    • Технология КРК в сетях с древовидной архитектурой

    • Квантовая сеть на основе квантовых повторителей

    • Промежуточная аттестация по модулю 9

  • Модуль 10 «Оптические реализации квантовой криптографии»

    • КРК с одиночными фотонами

    • КРК на многофотонных состояниях

    • Промежуточная аттестация по модулю 10

  • Модуль 11 «Атаки на волоконно-оптические системы КРК»

    • Стратегия съёма информации в квантовых системах

    • Атаки на систему КРК с 2-проводной ВОЛС

    • Атаки на систему КРК с 1-проводной ВОЛС

    • Синхронизация в защите системы КРК от атак злоумышленника

    • Методы доступа к информации в ВОЛС и принципы защиты автокомпенсационных систем КРК от несанкционированного доступа

    • Промежуточная аттестация по модулю 11

  • Итоговая аттестация