Kvantová kryptografia - prehľad a simulácia

Lucia Pavlíková

Bakalářská práce

Kvantová kryptografie - přehled a simulace

Anotace:

Cílem téhle práce je popsat kvantovou kryptografii a její součásti zájemcům z oboru aj neodborní veřejnosti – důraz se klade na zjednodušení a srozumitelnost popisu problematiky. Práce je zaměřená na popis historie kvantové kryptografie jako i konvenční kryptografie s důvodu historického kontextu, podrobnému vysvětlení fungováni protokolu BB84 krok po kroku, aby mu věděli porozumět i laici. Táto část práce se věnuje aj popisu fungováni přenosu informace pomocí kvantového kanálu a dělení kvantové kryptografie podle použití jedno - fotonových pulzů, nebo přepletených stavů. V práci se nachází i simulace kvantového přenosu založeném na protokolu BB84 a sú zde podrobně popsané dvě verze přenosu: bez odposlechu i s odposlechem. V závěreční části práce jsou uvedené nedávné experimenty z dané oblasti, konkrétně část věnovaná kvantovým počítačům a část popisující přenos informací pomocí kvantového přenosu přes satelit.

Abstract:

The aim of this thesis is to describe quantum cryptography and its components to those interested in the field of quantum cryptography and the non-professional public – the emphasis is on simplification and comprehensibility of the description of the issue. The thesis is focused on the description of the history of quantum cryptography as well as „ordinary“ cryptography due to the historical context. Important is also a detailed explanation of the BB84 protocol step by step to help it be understood by laymen. This pard of the thesis is also devoted to the description of the operation of information transmission using a quantum channel and the division of quantum cryptography according to the use od single-photon pulses or entangled states. Furthermore, the work also includes a simulation of quantum transfer based on the above-mentioned BB84 protocol, and two versions of the transfer are described in detail: without an eavesdropper and with an eavesdropper. The final part of the work presents recent experiments in the field, namely the part devoted to quantum computers and the part describing the transmission of information using quantum cryptography via satellite.

Abstract:

Cieľom tejto práce je popísať kvantovú kryptografiu a jej súčasti záujemcom z odboru aj neodbornej verejnosti – dôraz sa kladie na zjednodušenie a zrozumiteľnosť popisu problematiky. Práca je zameraná na popis histórie kvantovej kryptografie ako aj „obyčajnej“ kryptografie z dôvodu historického kontextu, podrobnému vysvetleniu fungovania protokolu BB84 krok po kroku tak, aby mu vedeli porozumieť aj laici. Táto časť práce sa venuje aj popisu fungovania prenosu informácie pomocou kvantového kanála a deleniu kvantovej kryptografie podľa použitia jednofotónových pulzov alebo prepletených stavov. Ďalej sa v práci nachádza aj simulácia kvantového prenosu založenom na vyššie spomenutom protokole BB84 a sú tu podrobne popísane dve verzie prenosu: bez odpočúvateľa aj s odpočúvateľom. V záverečnej časti práce sú uvedené nedávne experimenty z danej oblasti, konkrétne časť venovaná kvantovým počítačom a časť popisujúca prenos informácii pomocou kvantovej kryptografie cez satelit.

Klíčová slova

kvantová kryptografie, protokol BB84, simulace

Keywords

BB84 protocol, quantum cryptography, simulation

Klíčová slova

simulácia, kvantová kryptografia, protokol BB84

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 6. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 8. 2021
• Vedoucí: Jiří Ivánek
• Oponent: Radomír Palovský

Vysoká škola ekonomická v Praze

Bakalářský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika