Simulações computacionais dos algoritmos quânticos atuais aplicados à privacidade das comunicações
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Tipo
TCC
Data de publicação
2019-06
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Plácido, Victor Biral do Nascimento
Silva, Vinicius Fernandes dos Santos
Silva, Vinicius Fernandes dos Santos
Orientador
Licciardi Junior, Antonio Newton
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Programa
Resumo
A computação quântica é uma tecnologia que vem ganhando espaço nos últimos anos em pesquisas e implementações práticas. Grandes empresas como a IBM e a Microsoft têm investido recursos na criação de um computador quântico viável. Uma vez que o desenvolvimento da computação quântica atingir o patamar de viabilidade tecnológica (custo x benefícios), pesquisadores e projetistas da área de computação clássica poderão considerar a inserção nesse novo modelo. O corrente documento apresenta os paradigmas da computação quântica, tendo a criptografia quântica como objeto de estudo. Os conceitos básicos de mecânica quântica necessários para o tema são explanados a partir de sua aplicação prática na computação quântica. Os algoritmos de criptografia quântica atuais e viáveis são explorados teórica e praticamente, dentre estes o BB84 (BENNETT, BRASARD, 1984) e o E91 (EKERT, 1991), que são protocolos de QKD (Quantum Key Distribution).Estabelece-se, através de simulações, um modelo prático de aplicação do protocolo BB84. Resultados estatísticos são apresentados, demonstrando a capacidade de efetuar a distribuição de chave criptográfica de algoritmos simétricos de forma segura e robusta.
Quantum computing is a technology that has been gaining ground in recent years in research and practical implementations. Big companies like IBM and Microsoft have invested resources in creating a viable quantum computer. Once the development of quantum computing reaches the level of technological feasibility (cost x benefits), researchers and designers of the classical computing area may consider the insertion in this new model. The current document presents the paradigms of quantum computation, with quantum cryptography as the object of study. The basic concepts of quantum mechanics needed for the theme are explained from its practical application in quantum computation. The current and feasible quantum cryptography algorithms are theoretically and practically exploited, among them the BB84 (BENNETT, BRASARD, 1984) and E91 (EKERT, 1991), which are QKD (Quantum Key Distribution) protocols. It is established, through of simulations, a practical model of application of the BB84 protocol. Statistical results are presented, demonstrating the ability to perform cryptographic key of symmetric algorithms distribution in a secure and robust manner.
Quantum computing is a technology that has been gaining ground in recent years in research and practical implementations. Big companies like IBM and Microsoft have invested resources in creating a viable quantum computer. Once the development of quantum computing reaches the level of technological feasibility (cost x benefits), researchers and designers of the classical computing area may consider the insertion in this new model. The current document presents the paradigms of quantum computation, with quantum cryptography as the object of study. The basic concepts of quantum mechanics needed for the theme are explained from its practical application in quantum computation. The current and feasible quantum cryptography algorithms are theoretically and practically exploited, among them the BB84 (BENNETT, BRASARD, 1984) and E91 (EKERT, 1991), which are QKD (Quantum Key Distribution) protocols. It is established, through of simulations, a practical model of application of the BB84 protocol. Statistical results are presented, demonstrating the ability to perform cryptographic key of symmetric algorithms distribution in a secure and robust manner.
Descrição
Palavras-chave
computação quântica , criptografia quântica , qkd (quantum key distribution) , quantum computation , quantum cryptography , quantum key distribution