Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

КРИПТОГРАФИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ КВАНТОВОГО АЛГОРИТМА НАХОЖДЕНИЯ СКРЫТОГО СДВИГА

Мухамедиева Д.Т., Раупова М.Х., Тагаев Ф.А.

Published Dec 13, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

Современные квантовые вычисления демонстрируют способность решать задачи, лежащие в основе классической криптографии, с экспоненциальным ускорением. В данной работе рассматривается квантовый алгоритм нахождения скрытого сдвига — задачи, связанной с восстановлением неизвестного параметра s в функции вида . Показано, что использование квантового преобразования Фурье (QFT) позволяет находить скрытый сдвиг за операций, тогда как классический подход требует не менее ) запросов. Проведена реализация алгоритма в среде Qiskit и выполнено моделирование на квантовом симуляторе. Результаты измерений подтверждают правильность определения скрытого сдвига и демонстрируют экспоненциальное преимущество квантового метода. Обсуждаются криптографические угрозы, связанные с данным алгоритмом, и необходимость разработки постквантовых защитных механизмов.

DOI
10.5281/zenodo.17919089

Related papers

Моделирование квантового алгоритма Саймона на классическом компьютере

М. А. Шемякина

Статья посвящена анализу фундаментальных принципов квантовых вычислений: квантовый бит, суперпозиция, основные квантовые элементы. Актуальность работы обоснована тем, что ряд задач не может быть решен с помощью классических вычислительных машин. В результате поиска решения данной проблемы возникла квантовая информатика. В данной статье рассматривается возможность создания программы, позволяющей моделировать квантовые вычисления, а именно, квантовый алгоритм Саймона на классическом компьютере. Квантовый алгоритм Саймона, позволяет определить период некоторой функции за линейное количество вызовов этой функции.

Международный журнал гуманитарных и естественных наук•Jan 1, 2019•0 citations

Разработка и исследование алгоритма обратного распространения ошибки для квантовой сети

С М Гушанский, В.С. Потапов, Н М Коробейникова

В работе рассматривается разработка и адаптация алгоритма обратного распространения ошибки для квантовых нейронных сетей (КНС). Учитываются фундаментальные особенности квантовых вычислений:суперпозиция, запутанность и квантовый параллелизм, что позволяет повысить эффективность обучения КНС по сравнению с классическими нейросетевыми моделями. Изложены принципы построения квантовых нейронных сетей, особенности кодирования данных, методы оптимизации параметров и использования функций потерь в квантовой среде. Обсуждаются перспективы применения предложенного подхода, а также вызовы, связанные с шумами и масштабируемостью в условиях NISQ-устройств. Работа ориентирована на специалистов в области квантовых вычислений и машинного обучения, а также на студентов старших курсов, интересующихся передовыми методами искусственного интеллекта. The paper considers the development and adaptation of the backpropagation algorithm for quantum neural networks (QNN). The fundamental features of quantum computing are considered — superposition, entanglement and quantum parallelism — which allows to increase the efficiency of QNN training compared to classical neural network models. The principles of constructing quantum neural networks, features of data encoding, methods for optimizing parameters and using loss functions in a quantum environment are presented. The prospects for applying the proposed approach, as well as challenges associated with noise and scalability in NISQ devices are discussed. The paper is intended for specialists in the field of quantum computing and machine learning, as well as senior students interested in advanced methods of artificial intelligence.

Вестник Адыгейского государственного университета серия «Естественно-математические и технические науки»•Nov 28, 2025•0 citations

«КВАНТОВАЯ КРИПТОГРАФИЯ В СИСТЕМАХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ: ПРИНЦИПЫ, РЕАЛЬНЫЕ ВНЕДРЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАЩИТЫ КАНАЛОВ СВЯЗИ»

ЕРМЕКОВ ЖАСУЛАН ЕРМЕКОВИЧ, ИСКАКОВ АЙБЕК ЖАБАЕВИЧ, ЛИШЕВ БОЛАТ ЖАМАНБАЕВИЧ

В данной статье представлен комплексный анализ квантовой криптографии как перспективного направления защиты телекоммуникационных систем в условиях нарастающих угроз со стороны квантовых вычислений. Авторами рассматривается эволюция методов криптографической защиты от классических алгоритмов с открытым ключом до квантового распределения ключей (QKD), основанного на фундаментальных законах квантовой механики. В работе детально систематизированы физические принципы квантовой криптографии: принцип суперпозиции, квантовая запутанность и теорема о запрете клонирования. Особое внимание уделено протоколам QKD (BB84, E91, B92) и их практическому применению в реальных телекоммуникационных инфраструктурах. На основе анализа действующих проектов в Китае, Европе и США систематизированы текущие технологические ограничения: дальность передачи квантовых состояний, зависимость от качества оптоволоконных линий и высокая стоимость оборудования. Проведено сравнение квантовой и пост квантовой криптографии с точки зрения практической применимости для операторов связи. Результаты исследования могут быть использованы для формирования стратегии перехода телекоммуникационных инфраструктур на квантово-защищённые протоколы в горизонте 2030-2040 годов.

•Apr 15, 2026•0 citations

Квантовое запутывание в составных системах

Артур Сова, Artur Sowa

КВАНТОВОЕ ЗАПУТЫВАНИЕ В СОСТАВНЫХ СИСТЕМАХРассматривается некоторый класс моделей мезоскопических квантовых явлений; эти модели возникают из сопоставления гамильтоновой динамики определенного типа и запутанных состояний составных систем.С помощью таких моделей можно получить точное описание феноменологии двумерного электронного газа, в особенности квантового эффекта Холла.Показано, как такие модели (если использовать их для отражения реальных физических принципов, а не только феноменологии) можно проверить в экспериментах типа квантовой телепортации.Так называемые мезоскопические модели предусматривают, что динамика взаимодействующего с внешним полем двумерного газа описывается функционалом типа Tr[Hρ] + β Tr f (ρ), где ρ -оператор плотности, а Hодночастичный гамильтониан.На основе предлагаемого подхода показано, что с помощью подходящего эксперимента по квантовой телепортации можно получить информацию об аналитической функции f .Это приводит к взгляду на составную систему электронный газ-внешнее поле как на естественный квантовый компьютер.

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2009•0 citations

ПЕРЕДАЧА КВАНТОВОГО СОСТОЯНИЯ МЕЖДУ КУБИТАМИ-ФЛАКСОНИУМАМИ В МОДУЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЕ ПРОЦЕССОРА

A. V. Sabluk, P. A. Gladilovich

Сверхпроводниковые кубиты представляют собой перспективную платформу для масштабируемых квантовых вычислений. Одним из наиболее перспективных вариантов увеличения количества кубитов в рамках процессора является использование модульных систем, в которых части процессора расположены на различных, но взаимосвязанных кристаллах. Подобный тип масштабирования требует эффективную передачу квантовых состояний между отдельными модулями. В данной работе мы теоретически исследовали модульную систему, состоящую из одиночных кубитов-флаксониумов, расположенных на отдельных подложках и соединенных модой распределенного резонатора на базе копланарной линии передач. Мы исследовали спектральные особенности подобной системы, промоделировали протокол передачи микроволнового квантового состояния между кубитами и построили топологию данного процессора. Путем оптимизации таких параметров, как частота моды распределенного резонатора и сила связи кубит-резонатор, мы достигли точности передачи квантового состояния 99,8 % в модели. Наш подход позволяет использовать топологии сверхпроводниковых чипов без существенной модернизации параметров самих кубитов, упрощая пути его внедрения для масштабирования квантовых процессоров на основе флаксониумов.

•Jan 1, 2026•0 citations

ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ УМНОЖИТЕЛИ ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СГРУППИРОВАННЫХ ФОТОНОВ

В.Г. Попов

В докладе теоретически рассматривается взаимодействие группированных фотонов, то есть группы фотонов в одном квантовом состоянии поля, с однофотонными детекторами и детекторами с разрешением по числу фотонов. Показано, что использование матрицы однофотонных детекторов не в состоянии разрешать число фотонов в таких состояниях. В то же время использование фотоумножителей в виде вакуумных трубок с динодами позволяет разрешить число фотонов в таких состояниях со значительно большей эффективностью. Также в статье обсуждается повышение эффективности таких фотоумножителей и перспективы применения групповых состояний фотонов для квантового распределения ключей (КРК).

Nanoindustry Russia•Jun 30, 2025•0 citations
Современные квантовые вычисления демонстрируют способность решать задачи, лежащие в основе классической криптографии, с экспоненциальным ускорением. В данной работе рассматривается квантовый алгоритм нахождения скрытого сдвига — задачи, связанной с восстановлением неизвестного параметра s в функции вида . Показано, что использование квантового преобразования Фурье (QFT) позволяет находить скрытый сдвиг за операций, тогда как классический подход требует не менее ) запросов. Проведена реализация алгоритма в среде Qiskit и выполнено моделирование на квантовом симуляторе. Результаты измерений подтверждают правильность определения скрытого сдвига и демонстрируют экспоненциальное преимущество квантового метода. Обсуждаются криптографические угрозы, связанные с данным алгоритмом, и необходимость разработки постквантовых защитных механизмов.
Статья посвящена анализу фундаментальных принципов квантовых вычислений: квантовый бит, суперпозиция, основные квантовые элементы. Актуальность работы обоснована тем, что ряд задач не может быть решен с помощью классических вычислительных машин. В результате поиска решения данной проблемы возникла квантовая информатика. В данной статье рассматривается возможность создания программы, позволяющей моделировать квантовые вычисления, а именно, квантовый алгоритм Саймона на классическом компьютере. Квантовый алгоритм Саймона, позволяет определить период некоторой функции за линейное количество вызовов этой функции.
В работе рассматривается разработка и адаптация алгоритма обратного распространения ошибки для квантовых нейронных сетей (КНС). Учитываются фундаментальные особенности квантовых вычислений:суперпозиция, запутанность и квантовый параллелизм, что позволяет повысить эффективность обучения КНС по сравнению с классическими нейросетевыми моделями. Изложены принципы построения квантовых нейронных сетей, особенности кодирования данных, методы оптимизации параметров и использования функций потерь в квантовой среде. Обсуждаются перспективы применения предложенного подхода, а также вызовы, связанные с шумами и масштабируемостью в условиях NISQ-устройств. Работа ориентирована на специалистов в области квантовых вычислений и машинного обучения, а также на студентов старших курсов, интересующихся передовыми методами искусственного интеллекта. The paper considers the development and adaptation of the backpropagation algorithm for quantum neural networks (QNN). The fundamental features of quantum computing are considered — superposition, entanglement and quantum parallelism — which allows to increase the efficiency of QNN training compared to classical neural network models. The principles of constructing quantum neural networks, features of data encoding, methods for optimizing parameters and using loss functions in a quantum environment are presented. The prospects for applying the proposed approach, as well as challenges associated with noise and scalability in NISQ devices are discussed. The paper is intended for specialists in the field of quantum computing and machine learning, as well as senior students interested in advanced methods of artificial intelligence.
В данной статье представлен комплексный анализ квантовой криптографии как перспективного направления защиты телекоммуникационных систем в условиях нарастающих угроз со стороны квантовых вычислений. Авторами рассматривается эволюция методов криптографической защиты от классических алгоритмов с открытым ключом до квантового распределения ключей (QKD), основанного на фундаментальных законах квантовой механики. В работе детально систематизированы физические принципы квантовой криптографии: принцип суперпозиции, квантовая запутанность и теорема о запрете клонирования. Особое внимание уделено протоколам QKD (BB84, E91, B92) и их практическому применению в реальных телекоммуникационных инфраструктурах. На основе анализа действующих проектов в Китае, Европе и США систематизированы текущие технологические ограничения: дальность передачи квантовых состояний, зависимость от качества оптоволоконных линий и высокая стоимость оборудования. Проведено сравнение квантовой и пост квантовой криптографии с точки зрения практической применимости для операторов связи. Результаты исследования могут быть использованы для формирования стратегии перехода телекоммуникационных инфраструктур на квантово-защищённые протоколы в горизонте 2030-2040 годов.
КВАНТОВОЕ ЗАПУТЫВАНИЕ В СОСТАВНЫХ СИСТЕМАХРассматривается некоторый класс моделей мезоскопических квантовых явлений; эти модели возникают из сопоставления гамильтоновой динамики определенного типа и запутанных состояний составных систем.С помощью таких моделей можно получить точное описание феноменологии двумерного электронного газа, в особенности квантового эффекта Холла.Показано, как такие модели (если использовать их для отражения реальных физических принципов, а не только феноменологии) можно проверить в экспериментах типа квантовой телепортации.Так называемые мезоскопические модели предусматривают, что динамика взаимодействующего с внешним полем двумерного газа описывается функционалом типа Tr[Hρ] + β Tr f (ρ), где ρ -оператор плотности, а Hодночастичный гамильтониан.На основе предлагаемого подхода показано, что с помощью подходящего эксперимента по квантовой телепортации можно получить информацию об аналитической функции f .Это приводит к взгляду на составную систему электронный газ-внешнее поле как на естественный квантовый компьютер.
Сверхпроводниковые кубиты представляют собой перспективную платформу для масштабируемых квантовых вычислений. Одним из наиболее перспективных вариантов увеличения количества кубитов в рамках процессора является использование модульных систем, в которых части процессора расположены на различных, но взаимосвязанных кристаллах. Подобный тип масштабирования требует эффективную передачу квантовых состояний между отдельными модулями. В данной работе мы теоретически исследовали модульную систему, состоящую из одиночных кубитов-флаксониумов, расположенных на отдельных подложках и соединенных модой распределенного резонатора на базе копланарной линии передач. Мы исследовали спектральные особенности подобной системы, промоделировали протокол передачи микроволнового квантового состояния между кубитами и построили топологию данного процессора. Путем оптимизации таких параметров, как частота моды распределенного резонатора и сила связи кубит-резонатор, мы достигли точности передачи квантового состояния 99,8 % в модели. Наш подход позволяет использовать топологии сверхпроводниковых чипов без существенной модернизации параметров самих кубитов, упрощая пути его внедрения для масштабирования квантовых процессоров на основе флаксониумов.
В докладе теоретически рассматривается взаимодействие группированных фотонов, то есть группы фотонов в одном квантовом состоянии поля, с однофотонными детекторами и детекторами с разрешением по числу фотонов. Показано, что использование матрицы однофотонных детекторов не в состоянии разрешать число фотонов в таких состояниях. В то же время использование фотоумножителей в виде вакуумных трубок с динодами позволяет разрешить число фотонов в таких состояниях со значительно большей эффективностью. Также в статье обсуждается повышение эффективности таких фотоумножителей и перспективы применения групповых состояний фотонов для квантового распределения ключей (КРК).