یک روش مبتنی بر باز مقدار دهی به جامعه جواب در الگوریتم های تکاملی کوانتوم برای افزایش تنوع در جامعه جواب

محمد طیرانی, محمدرضا اکبرزاده توتونچی, جمشید ثابت +1 more

محسن یوسفی نژاد, محمد مصلح, سعید رسولی هیکل آباد

چکیده- اخیرا نهان‌نگاری کوانتومی به عنوان یک مبحث امنیتی مهم توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. تاکنون روش‌های زیادی برای نهان‌نگاری تصاویر کوانتومی پیشنهاد شده است ولی دستاوردهای انگشت‌شماری در حوزه نهان‌نگاری صوت کوانتومی به چشم می‌خورد. این مقاله دو رویکرد نهان‌نگاری صوت کوانتومی را با هدف بهبود مقاومت ارائه می‌دهد. رویکرد اول یک کیوبیت نهان‌نگاره را در تعداد فردی از نمونه‌های صوتی سیگنال میزبان جایگذاری کرده و با استفاده از روش رای گیری اکثریت، کیوبیت صحیح را استخراج می‌کند. در رویکرد پیشنهادی دوم، تعداد k نمونه صوتی از سیگنال میزبان به عنوان یک قاب، گروه بندی می‌شوند که حامل یک کیوبیت از نهان‌نگاره خواهند شد. به منظور جایگذاری یک کیوبیت، مجموع دامنه نمونه‌های صوت در پیمانه 2k محاسبه می‌شود (r)، و با افزایش یا کاهش جزئی مقدار دامنه نمونه‌ها، مقدار r در مرکز یکی از دسته‌های [0,2k-1-1] و [2k-1,2k-1] به ترتیب برای درج کیوبیت ├ |0⟩ یا ├ |1⟩ تنظیم می‌گردد. در زمان استخراج، مقدار r مجددا محاسبه شده و با توجه به اینکه در کدام یک از دسته‌های مذکور قرار می‌گیرد، کیوبیت استخراج شده مشخص خواهد شد. برای هرکدام از رویکرد‌های پیشنهادی، مدار کوانتومی و تحلیل پیچیدگی ارائه شده است. پیچیدگی مداری هر دو رویکرد ارائه شده خطی است. نتایج شبیه سازی نشان می‌دهد که رویکرد‌های ارائه شده مصالحه قابل قبولی بین مقاومت، شفافیت و ظرفیت ارائه می‌دهند.

دوستی مطلق, نصیب الله دوستی مطلق

از مخاطراتی که توسط الگوریتم‌های کوانتومی به جهان اعمال می‌شود استفاده از آن‌ها به منظور شکستن امنیت برخی سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک است. اما، امنیت سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی از مخاطره ذکر شده در امان است. خاصیت مفید دیگر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی، تغییر اطلاعات پس از شنود در یک کانال است که این تغییر حالت در کیوبیت‌ها باعث ایجاد راهی برای تشخیص شنود کانال غیر امن یا کانال به ظاهر امن است. همچنین، امکان توزیع امن سهم‌ها از ایجادکننده سهام به سهام‌داران در الگوریتم تسهیم راز کوانتومی وجود دارد، حال آنکه این امکان در الگوریتم تسهیم راز کلاسیک وجود ندارد. یکی از کاربردهای مهم شبکه اینترنت اشیا (ا.ا)، اینترنت اشیا نظامی (ا.ا.ن) است. با توجه به اینکه ا.ا.ن مستقیما بر روی صحنه‌های نبرد تأثیر می‌گذارد، در مقایسه با کاربردهای غیرنظامی، دارای اهمیت بالاتری است. از این رو، مسائل امنیتی مرتبط با بخش‌های مختلف شبکه ا.ا.ن بسیار حیاتی هستند. در این مقاله طرحی جدید با استفاده از ترکیب رمزنگاری کلاسیک (به طور خاص استفاده از طرح امضای دیجیتال جدید معرفی شده) و رمزنگاری کوانتومی (به طور خاص تسهیم راز کوانتومی) برای ارتقا امنیت شبکه ا.ا.ن ارائه داده‌ایم. این طرح در مقایسه با پژوهش‌های مشابه نیازمندی‌های امنیتی بیشتری را تامین کرده و در برابر حمله‌های مطرح در این شبکه مقاوم است.

علیرضا منصوری

اندازه‌گیری در مکانیک کوانتوم یکی از وجوه افتراق اساسی آن با مکانیک کلاسیک است. در این مقاله مسئلۀ اندازه‌گیری، به‌عنوان یک مسئلۀ مهم در مکانیک کوانتوم طرح شده است و ضمن تحلیل مبانی فلسفی آن، راه‌حل‌هایی که مدل‌های مختلف نظری برای آن ارائه کرده‌اند به‌اجمال بررسی، تحلیل و مقایسه شده است تا از رهگذر آن بهترین راه‌حل یا راه‌حل‌های ارائه‌شده انتخاب شود.

سمیه مهربان کار, فرخنده عباسنژاد, داود افشار +1 more

یک سیستم کوآنتومی باز شامل یک نوسانگر هماهنگِ نامتقارنِ سه-مدی را در نظر می‌گیریم. با در نظر گرفتن تقریب مارکوی تحول درهم‌تنیدگی و واهمدوسیِ حالت‌های بَسِت‌هوند را در این سیستم مطالعه می‌کنیم. با استفاده از معیار ترانهادۀ مثبت جزئی و خلوص، تأثیر پارامترهای سیستم، حالت اولیه و محیط را بر تحول درهم‌تنیدگی و واهمدوسی بررسی می‎‌‌‌‌‌کنیم. مشاهده می‌شود که تأثیر پارامترهای سیستم و محیط بر تحول درهم‌تنیدگی و خلوص مشابه است؛ به‌گونه‌ای که با افزایش این پارامترها مرگ ناگهانی درهم‌تنیدگی زودتر رخ می‌دهد و خلوص کاهش می‌یابد. از سوی دیگر پارامتر فشردگی رفتار متفاوتی دارد، به‌گونه‌‌ای که با افزایش پارامتر فشردگی خلوص کاهش می‌یابد اما مرگ ناگهانی درهم‌تنیدگی پس از زمان طولانی‌تری رخ می‌دهد.

محمدرضا اکبرزاده توتونچی