Kuantum Kriptolojiye Geçişte Güçlendirilmiş Anahtar Yöntemi

Cenk, Murat, Yılmaz, Burcu Ecem, Orhon Kılıç, Neriman Gamze

Ali Can Günhan

Kuantum kuramı fiziksel gerçekliği tutarlı bir şekilde tarif eder. Bir gizli değişkenler kuramı onun yerine geçemez. Bu doğrultuda bu çalışmada kuantum oluş için gerekli ölçütler tartışıldı. Burada, gözlenebilirlerin bağlamsallığı hayati önemdedir. Bu bağlamda hesaplama ve bilgi işlemenin kuantum mekaniksel yapılması için bilinen çözüm yolları değerlendirilerek yeni sorun ve yeni çözüm yolları için negatif Wigner fonksiyonu ölçütüne değinildi.

Ömer Kami̇l Doğan

Demir, Nazlı Ceren

Güvenli anahtar değişiminin sağlanması simetrik anahtar ile şifrelemede önemli bir konudur. Kuantum bilgisayarların geliştirilmesiyle günümüzde kullanımda olan sistemlerin güvenlik ihtiyacını karşılamayacağı değerlendirilmektedir. Bu doğrultuda öne çıkan önemli bir araştırma konusu kuantum anahtar değişimidir. Bu bitirme projesi, ilk kuantum anahtar değişimi protokolü olan BB84 Protokolünü ve kuantum anahtar paylaşımında son dönemde meydana gelen gelişmeleri ele almaktadır.

Kıvanç Uyanık, Görkem Mutlu, Özgür Çakır +1 more

Kuantum anahtar dağıtımı (KAD) kuantum mekaniğinin temel yasalarına dayalı güvenli bilgi teknolojileri kapsamında önerilmiş birçok uygulama arasında pratik kullanıma en yakın olanıdır. KAD iki kullanıcı arasında güvenli bilgi paylaşımı için kullanılan anahtarın üretilmesini ve dağıtılmasını sağlar. KAD sistemlerinin çalışma prensibinin ve sağladığı güvenliğin temelinde anahtarın tek fotonlar üzerinden kullanıcılar arasında dağıtılması vardır. Bu sebeple, verimli tek foton kaynakları KAD sistemleri için kritik öneme sahiptir. Literatürde farklı tek-foton kaynakları ile KAD gösterimleri mevcuttur ancak elde edilen anahtar üretim oranları ve güvenlik seviyeleri tek-foton kaynaklarının performanslarından kaynaklanan sebeplerle istenilen değerlere ulaşamamıştır. Bu sebeple, özellikle oda sıcaklığında ışıyan verimli tek-foton kaynaklarına yönelik araştırmalar yoğun bir şekilde devam etmektedir. Bu projede alternatif olarak son zamanlarda popüler olan altigen bor nitrür (hBN) içerisindeki kusur merkezleri KAD için tek-foton kaynağı olarak çalışıldı. HBN bilinen diğer iki boyutlu malzemelerden farklı olarak sahip olduğu geniş bant aralığı sayesinde (~5.5 eV) farklı enerji değerlerine sahip kusur merkezleri barındırır. Böylece, mor-ötesinden görünür bölgeye kadar olan geniş bir spektrumda tek-foton ışıması elde edilebilir. Ayrıca, hBN kusur merkezlerinden elde edilen tek-foton ışımasını 800 K gibi çok yüksek sıcaklıklarda da gözlemlemek mümkündür. Bütün bu özellikleri nedeniyle hBN malzemesinin kuantum bilgi teknolojileri, metroloji ve sensör teknolojileri gibi farklı alanlarda ve farklı ortam koşullarında kullanılabileceği düşünülmektedir. Bu proje kapsamında hBN içerisindeki kusur merkezlerinden elde edilen sıfır-fonon çizgisi (ZPL) ışımasının kuantum optik özelliklerinin incelendi ve bu yapılar ile ilk defa B92 protokolüne dayalı açık-hava KAD gösterimi yapıldı.

Muharrem Tuncay Gençoğlu