Potencijali upotrebe kvantnih računala u polju kriptologije

undergraduate thesis

• Title (english): Potential of using quantum computers in the field of cryptology
• Author: Kristijan Markušić-Novosel
• Mentor: Vjera Lopina (mentor)
• Committee member: Vedran Juričić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Ivan Dunđer (član povjerenstva)
• Committee member: Vjera Lopina (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Humanities and Social Sciences; (Department of information and Communication sciences); Zagreb
• Defense date and country: 2020-11-30, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: SOCIAL SCIENCES; Information and Communication Sciences; Information Systems and Information Science

Abstract

Kvantna računala uslijed naglog tehnološkog napretka uzrokovanog sve većim financijskim ulaganjima kompanija (još uvijek većinom iz privatnog sektora) postaju dio tehnološke stvarnosti, te se za njih pronalazi praktična primjena. Izgradnja takvog računala dovoljne snage mogla bi bitno utjecati na daljnji razvoj kriptologije kao znanosti. Cilj istraživanja je kroz upoznavanje sa algoritmima kvantne i post-kvantne kriptografije (s naglaskom na Shorov algoritam i kvantnu distribuciju ključa) ukazati na potencijale upotrebe kvantnih računala u polju kriptologije. Razmatraju se kvantnomehanički principi koji se primjenjuju u teoriji o kvantnim računalima i teoriji o kvantnoj informaciji koje se na nizu razina razlikuju od klasičnih informacija. Uvodi se pojam kvantnog bita (eng. Qubit), višequbitnih stanja, tenzorskih produkata stanja i operatora. Kroz povijesni pregled formalno-logičke i fizičke realizacije kvantnih računala ukazuje se na trenutačna tehnološka ograničenja i prepreke za njihovu implementaciju u šire svrhe, te se predlažu potencijalna rješenja za njihovo premošćivanje.

Abstract (english)

Following fast technical advances caused by financial investment of large comapanies (still mostly private) quantum computers are becoming a part of technological reality and practical use for them is being found. Building a large scale quantum computer could strongly affect the development of cryptology as a science. Goal of the reasearch is to point out the potentials of using quantum computers for cryptological purposes by getting familiar with algorithms of quantum and post-quantum cryptography, with special emphasis on Shor's algorithm and quantum key distribution. Quantum mechanical principles on which quantum computing and the theory of quantum information (which is in many ways different than classical information) are based are being discussed and explained. Current technological barriers for a wide implementation of the technology are highlighted through the process of historical overview of its development and possible solutions are discussed.

• Keywords: kriptologija; kvantno računalo; kvantna distribucija ključa; kvantna kriptografija
• Keywords (english): cryptology; quantum computer; quantum key distribution; quantum cryptography
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:131:387632
• Study programme: Title: Information Sciences; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) informacijskih znanosti (sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) informacijskih znanosti)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2020-12-01 13:37:29