Во овој труд се разгледани современите Техники за дистрибуција на квантен клуч (Quantum Key Distribution) во областа на сигурносните комуникации, кои претставуваат еден огромен чекор напред во развојот на криптографијата и безбедносните комуникации воопшто. Со невидениот развој на квантната физика, преку самата дистрибуција на квантен клуч кој е речиси невозможно да се пробие со класичните технологии, се јавија низа нови можности, особено во сферата на криптологијата. Даден е и осврт на актуелните QKD принципи и уреди со конкретна компарација помеѓу QKD техниките. Претставени се и новитетите и можностите на истите преку низа на експерименти и апликации каде што се употребуваат.
Во овој труд се разгледани современите Техники за дистрибуција на квантен клуч (Quantum Key Distribution) во областа на сигурносните комуникации, кои претставуваат еден огромен чекор напред во развојот на криптографијата и безбедносните комуникации воопшто. Со невидениот развој на квантната физика, преку самата дистрибуција на квантен клуч кој е речиси невозможно да се пробие со класичните технологии, се јавија низа нови можности, особено во сферата на криптологијата. Даден е и осврт на актуелните QKD принципи и уреди со конкретна компарација помеѓу QKD техниките. Претставени се и новитетите и можностите на истите преку низа на експерименти и апликации каде што се употребуваат.
В дисертационния труд се засягат проблемите на научната област „квантова криптография“, в частност пренасяне на криптографски ключове посредством квантова комуникация. Предложени са методи за повишаване ефективността на съществуващи квантови модели за пренос на криптографски ключове. Оценена е сигурността на тези методи – доказва се, че прилагането им не засяга конфиденциалността на комуникационния процес. Представени са модифицирани квантови модели, които включват предложените методи. Оценява се ефективността на тези модели. Достига се до резултат, който показва, че прилагането на предложените методи води до 1.5 или приблизително 1.5 пъти по-добра ефективност. Също така, в дисертационния труд се предлага метод за обобщена оценка на съществуващите квантови модели. Той представлява определяне стойностите и комбиниране на основните параметри на моделите. За основни параметри са приети: ефективността, сигурността и практичността. За обобщено оценяване на моделите е предложен израз, представляващ равнотегловна сума (средноаритметична стойност) на основните параметри.
Крајем двадесетог века човечанство je ушло у еру инфор-мационих технологија. ИТ индустрија, која се бави производњом, обрадом,складиштењем и преносом информација, постала је саставни дeо глобалногекономског система, потпуно независан и прилично значајан сектор привре-де. Зависност савременог друштва од информационих технологија је толиковелика да пропусти у информационим системима могу довести до значај-них инцидената. Телекомуникацијe су кључна индустрија информационихтехнологија. Међутим, информације су током транспорта веома осетљивена разне врсте злоупотреба. Јединице за складиштење и обраду податакамогу бити физички заштићене од недобронамерних, што се не може рећи закомуникационе линије које се протежу на стотине или хиљаде километара икоје је готово немогуће заштитити. Стога је проблем заштите информацијау сфери телекомуникација веома значајан. Криптологија као наука и по-себно њен део криптографија управо се баве овом проблематиком. Квантнакриптографија је релативно новија област која се бави обезбеђењем сигурнекомуникације између пошиљаоца и примаоца информације, користећи за-коне квантне физике. Циљ рада је да се упознамо са принципима квантнедистрибуције кључа за кодирање информација и основним проблемима којисе јављају при његовој реализацији.
Крај XX века и почетак XXI века можемо назвати временом информационих технологија (ИТ). ИТ индустрија, која се бави креирањем, прерадом, чувањем и преносом информација, постала је саставни део глобалног економског система. Она представља потпуно независан и прилично значајан део привреде. Зависност модерног друштва од информационих технологија тако је висока да проблеми који се јављају у информационим системима доводе до значајних инцидената. Размена информација је најосетљивија област ИТ технологија и најподложнија је злоупотребама. Стога је заштита информација приликом њихове размене од изузетне важности. Криптологија као наука, и посебно њен део криптографија, баве се управо овом проблематиком. Значај криптографских метода је у томе што се они заснивају на конверзији саме информације и нису повезани са материјалним особинама самог преносиоца, услед чега су најуниверзалнији и најјефтинији за имплементацију. Квантна криптографија је релативно новија област која се бави обезбеђењем сигурне комуникације између пошиљаоца и примаоца информације, користећи квантномеханички приступ. Циљ рада је да се упознамо са принципима квантне дистрибуције кључа за кодирање информација и основним проблемима који се јављају при његовој реализацији.
Предложен е нов метод за симулация на бинарен хомогенен Марковски процес чрез използването на квантов компютър. Този нов метод позволява използването на характерните свойства на квантовите механични системи – суперпозицията, вплетените състояния и вероятностното пресмятане. Имплементация на алгоритъм, базиран на този метод изисква създаването на нов квантов логически гейт, който да създаде вплетени състояния между два кюбита. Това е дву-кюбитов логически гейт и трябва да изпълни предефинирано завъртане по оста Х на кюбита, който играе ролята на цел, където завъртането точно представя преходните вероятности за един Марков процес. Този гейт се изпълнява само когато управляващият кюбит е в състояние |1>. Необходимо е да се разработи алгоритъм, който използва разпределението на преходните вероятности за процеса по прост и интуитивен начин, за да ги трансформира в завъртания по оста Х. Създаването на квантов гейт използвайки само съществуващите логически гейтове в облачната платформа е възможно, въпреки това квантовите процесори са прекалено шумни, което води до значителни нараствания на грешката при измерване на квантовата система. Хардуерната реализация на квантов процесор на IBM с име Yorktown, която е с конфигурационна карта тип “папионка” се справя значително по-добре от другите 5-кюбитови процесори с конфигурация “Т” и 14-кюбитовия процесор Melbourne от гледна точка на квантова точност. Симулацията на бинарен хомогенен Марковски процес на реален квантов процесор дава
В дисертационния труд са изследвани проблеми и задачи, които са свързани както с класическите и квантовите шумозащитни кодове, така и с ортогоналните масиви.Представен е и нов метод за конструиране на ДНК кодове, базиращ се на връзките между ДНК кодовете и ACG кодовете.В дисертационния труд са разгледани и някои методи за конструиране на квантови кодове.Освен методи и алгоритми за конструиране на класически и квантови кодове са разгледани и методи за класификация на ортогонални масиви. Известните до сега методи за класификация могат да се обобщят в две групи. При първите методи се генерират всички ортогонални масиви и впоследствие се определя кои са изоморфните измежду всички конструирани. При методите от втората група се използва тотална лексикографска наредба.
От класическата механика е изведено обобщено уравнение на Ланжвен за механична подсистема, взаимодействаща с хармоничната баня на твърдо тяло. Получени са статистическите свойства на мултипликативната случайна сила и съотношение, свързващо тензора на триене със статичния потенциал. Обикновеното уравнение на Ланжвен е приложено за описание на различни примери на резонантно Брауново движение на атоми, твърди, димери и нормални алкани. Уравнението на Шрьодингер е обяснено като резултат от удари между точковите частици и виртуалните квантови частици, пренасящи фундаменталните взаимодействия. Така, вълновият характер на квантовата механика се дължи на виртуалните частици, които са вълни в координатното и квазичастици в моментно подпространство. Изведено е стохастично уравнение на Лоренц-Ланжвен, описващо Брауново-подобното движение на точковите частици в квантовата механика, и е демонстрирано как се получава уравнението на Шрьодингер чрез калибровъчна трансформация. Предложено е стохастично уравнение на Бом-Ланжвен и е преобразувано в уравнение на Смолуховски-Бом за еволюцията на плътността на вероятността в конфигурационното подпространство на една квантова подсистема в класическа среда. Предложено е нелинейно управляващо уравнение чрез квантоване на класическото уравнение на Клайн-Крамерс и приложението му към свободна Браунова частица води до нов закон за разпръскване на вълновия пакет, който е квантово обобщение на класическия закон на Айнщайн за Брауновото движение.