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量子密码学的挑战

这是Rotem Arnon-Friedman博士

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新科学家

日期: 2020年12月14日

一旦量子计算机可用,加密也需要提升到量子级别。Rotem Arnon-Friedman博士认为,安全的理论和实践基础必须比运行量子计算机所需的量子位和软件发展得更快。量子计算为更快、更强大的计算机带来了巨大的希望,这些计算机可以快速回答无法解决的问题,但仍有许多挑战需要克服。

当物理学家、计算机科学家、数学家和工程师共同努力构建实用的量子计算机时,量子信息科学这一发展中的领域正在研究如何利用量子技术带来的优势,例如更安全、更高效的通信网络,同时克服其加密风险。

阿诺-弗里德曼博士研究的是量子密码学这一新兴领域的一个基本安全问题:如何创建一个不可能被破解的共享密钥,即使黑客能够操纵通信并访问量子计算机。虽然使用目前最快的传统计算机几乎不可能击败公钥加密方案,但量子计算机可能轻松完成这一任务。

保证安全

虽然已经引入了各种量子密钥分发方案,但安全性的基本证明仍然非常具有挑战性。关键的挑战之一是开发一种能够保证安全性的协议,而不考虑用于实现该过程的物理设备的质量和可靠性。这涉及到在协议中构建某种测试,作为质量控制措施,以显示通信是真实的,没有被篡改。

Arnon-Friedman博士作为ETH Zürich的博士生开始研究此类安全性证明,并继续与加州大学伯克利分校量子计算领域的创始人之一一起研究相关问题。她帮助开发了一个通用框架,包括一个灵活的协议和分析,以获得广泛的密码任务的安全性证明。

传记

Rotem Arnon-Friedman博士于2004-2006年在以色列国防军软件学校担任中士并教授高级编程课程后,于2010年在特拉维夫大学完成了物理和计算机科学学士学位。2012年,她获得了计算机科学硕士学位,也是在TAU大学。她搬到了瑞士,2018年在ETH理论物理研究所(Zürich)完成了量子信息论组的博士学位。Arnon-Friedman博士在加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学系担任博士后研究员,直到2020年加入魏茨曼研究所。
她在TAU的院长名单上,并获得了TAU物理系的几个优秀奖项。她因其出色的博士论文被授予ETH奖章,并于2019年获得瑞士国家科学基金会博士后流动性奖学金。她担任一系列顶级专业期刊的评论员。