ارتباط مستقیم امن کوانتومی با هدف بهبود عملکرد

اختصاصی از یارا فایل ارتباط مستقیم امن کوانتومی با هدف بهبود عملکرد دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

به منظور تبادل اطلاعات به صورت امن در دنیای کوانتومی، رمزنگاری کوانتومی مطرح شد . مخابره مستقیم امن کوانتومی به عنوان یکی از مهمترین شاخه های رمزنگاری، مورد توجه جمعی از محققان در ساله های اخیر قرار گرفته است. ارتباط مستقیم امن کوانتومی به ارسال مستقیم پیام محرمانه میپردازد. به طوریکه، ارسال پیام به کمک ایجاد یک کانال کوانتومی و بدون نیاز به توزیع کلید بین کاربرها صورت میپذیرد. مسئله اصلی در طراحی پروتکل های ارتباط مستقیم امن کوانتومی این است که طرح ارائه شده در برابر انواع حمله های استراق سمع کنندده امدن باشدد . همچندین ، در فرآیند برقراری ارتباط کوانتومی و سپس ارسال پیام محرمانه بین کاربرها، مسئله تعداد کیوبیت های بکار رفتده در طراحی پروتکل و نیز تعداد بیتهای منتقل شده حائز اهمیت است. به عبارتی دیگر، هر چه بازده طرح پیشنهادی بالاتر و پیاده سازی آن ساده تر باشد، پروتکل بهینه تر خواهد بود. در این پایان نامه ابتدا، مروری اجمالی بر مفاهیم و اصول اطلاعات و محاسبات کوانتومی خواهیم داشدت . سپس ، ضمن بیان دو شاخه مهم رمزنگاری، ارتباط مستقیم امن کوانتومی و مخابره از راه دور کوانتومی، پنج پروتکل در راستای بهبود عملکرد پروتکلهای ارتباط مستقیم امن کوانتومی و مخابره از راه دور کوانتومی پیشنهاد میکنیم. در انتها، مقایسه ای از پروتکلهای ارائه شده با کارهای پیشین انجام شده در این دو زمینه را خواهیم داشت.

فهرست :

چکیده

پیشگفتار

مقدمه

نظریه اطلاعات و محاسبات کوانتومی

نظریه رمزنگاری کوانتومی

ارتباط مستقیم امن کوانتومی

مخابره از راه دور کوانتومی

نتیجه گیری

مفاهیم اولیه اطلاعات و محاسبات کوانتومی

اصول موضوعه مکانیک کوانتومی

قضیه کپی ناپذیری

مفهوم درهم تنیدگی کوانتومی

معیار درهم تنیدگی

معرفی حالتهای درهم تنیده

حالتهای بل یا جفتهای EPR

حالتهای GHZ

حالتهای

حالتهای GHZlike

حالتهای خوشهای یا Cluster

حالت Brown

گیتهای کوانتومی

گیتهای تک کیوبیتی

گیتهای دو کیوبیتی

نتیجه گیری

ارتباط مستقیم امن کوانتومی کنترل شده

مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه

پارامترهای ارزیابی

پارامترهای ارزیابی پروتکلهای ارتباط مستقیم امن کوانتومی

پارامتر ارزیابی پروتکلهای مخابره از راه دور کوانتومی

مقایسه

نتیجه گیری

پروتکلهای پیشنهادی ارتباط مستقیم امن کوانتومی به کمک جابجایی درهمتنیدگی

جابجایی درهمتنیدگی

ارتباط مستقیم امن کوانتومی کنترلشده براساس حالت GHZlike

مرحله فراهم آوری

کنترل امنیت کانال کوانتومی

مخابره پیام محرمانه

استخراج پیام محرمانه

تحلیل امنیت

مقایسه

ارتباط مستقیم امن کوانتومی کنترل شده با هدف افزایش بازدهی

مرحله فراهم آوری

کنترل امنیت کانال کوانتومی

مرحله کدگذاری

مرحله کدبرداری

تحلیل امنیت

مقایسه

نتیجه گیری

پروتکلهای پیشنهادی مخابره از راه دور کوانتومی

مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه جهت انتقال یک حالت EPR خالص با استفاده از حالت GHZ

ایجاد کانال کوانتومی شش کیوبیتی با استفاده از دو حالت GHZ

شرح پروتکل پیشنهادی

مقایسه

مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه کنترلی توسط حالتهای EPR

کانال کوانتومی بین کاربرها

مخابره حالت کوانتومی

بازسازی حالت مخابره شده

مقایسه

مخابره از راه دور دو طرفه و ارتباط مستقیم امن کوانتومی با بکارگیری جابجایی درهمتنیدگی

شرح پروتکل مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه

تبدیل طرح مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه به ارتباط مستقیم امن کوانتومی دو طرفه

نتیجه گیری

جمع بندی و پیشنهادها

جمع بندی

نتیجه گیری و مقایسه

پیشنهادها

مراجع

پروژه پاورپوینت نظریه کوانتومی

اختصاصی از یارا فایل پروژه پاورپوینت نظریه کوانتومی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل پاورپوینت نظریه کوانتومی می باشد برای کنفرانس دانشجویان

این نظریۀ جدید با تمام جنبه های فیزیکی جدید و اغلب کلاسیک بر خورد پیدا میکند . انبساط گرمایی.گرمای ویژه.

گرمای نهان. مغناطش آهن. نیکل و مواردی از این دست. ابررسانایی و نیز خواص الکتریکی معمولی فلزات و نیم

رسانا ها. خطوط طیفی اتمها و ساختارطیفهای مولکولی. لیزرها. پرتوهای ایکس. پرتوزایی از این جمله اند.

این سیاهه را تقریبا به طور نامحدود میتوان ادامه داد.

پایان نامه دکتری تحقق پذیری کارآمد کدهای کانولوشنال کوانتومی

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه دکتری تحقق پذیری کارآمد کدهای کانولوشنال کوانتومی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه دکتری مهندسی برق با موضوع تحقق­ پذیری کارآمد کدهای کانولوشنال کوانتومی به صورت کامل و با فرمت ورد

چکیده:

علی­رغم قدرت نظری سیستم­های کوانتومی در زمینه پردازش و ارسال اطلاعات، یک مانع بزرگ در مسیر تحقق عملی آن­ها وجود دارد و آن برهم‌کنش سیستم کوانتومی با محیط بیرون است که منجر به تغییر ناخواسته اطلاعات می­شود. برای غلبه بر مشکل مذکور، کدهای تصحیح خطای کوانتومی طراحی شده­اند. یک دسته خاص از این کدها، کدهای کانولوشنال کوانتومی می­باشند که بر حسب نحوه طراحی به دو دسته کدهای CSS (Calderbank-Shor-Steane) و non-CSS تقسیم می­شوند. علیرغم اهمیت فراوان کدهای کانولوشنال در تصحیح خطا، فقدان یک مدار کدگذار با قابلیت تحقق­پذیری عملی، مانعی جدی در بهره‌گیری از این کدها می­باشد. سه پارامتر در طراحی مدارهای کدگذار کانولوشنال اهمیت دارد: پارامتر اول، میزان حافظه مصرفی کدگذار است؛ زیرا کاهش حافظه باعث کاهش سربار سخت­افزاری و افزیش سرعت الگوریتم کدبرداری می­شود. پارامتر دوم غیرمخرب بودن کدگذار است، تا تعداد محدودی از خطاهای تصحیح نشده به تعداد نامحدودی از کیوبیت­های اطلاعات منتقل نشود و آخرین پارامتر تعداد سطوح مدار است که با زمان تاخیر کدگذاری کیوبیت­ها ارتباط مستقیم دارد.

 از دیدگاه نظری، دو نوع ساختار برای کدگذارهای کدهای کانولوشنال وجود دارد که به ساختارهای استاندارد و ساختارهای pearl-necklace موسوم می­باشند. اما کدگذارهای pearl-necklace قابلیت تحقق­پذیری عملی را ندارند؛ زیرا به منابع نامحدود حافظه نیاز دارند. Grassl و Rotteler الگوریتمی برای کدگذاریِ کدهای کانولوشنال ارائه داده­اند. این الگوریتم در ابتدا فقط برای کدگذاری کدهای CSS طراحی شده بود، ولی در ادامه الگوریتم دیگری برای کدگذاری کدهای non-CSS نیز، توسط Grassl و Rotteler پیشنهاد گردید. کدگذار حاصل از هر دو الگوریتم در ساختار pearl-necklace بوده که قابلیت تحقق­پذیری عملی را ندارد. در این رساله، برآنیم که شکاف بین نمایش نظری و پیاده­سازی عملی این کدگذارها را بیابیم. به این منظور، ابتدا الگوریتمی برای تغییر ساختار کدگذارهای pearl-necklace  برای کدهای CSS به کدگذارهای استاندارد ارائه می­دهیم. سپس الگوریتم را توسعه داده تا بتوان پیاده­سازی عملی کدگذارهای پیچیده­تر pearl-necklace برای کدهای non-CSS را نیز به دست آورد. بررسی­های انجام شده در این رساله نشان می­دهد که چندین تحقق‌ عملی با میزان حافظه مصرفی متفاوت برای یک کدگذار pearl-necklace مشخص وجود دارد، که الگوریتم ارائه شده در این رساله تحقق عملی با کمینه حافظه را می‌یابد. لازم به ذکر است که پیچیدگی این الگوریتم،  بر حسب پارامترهای کد، چند جمله­ای است....

پایان نامه ارائه یک متدولوژی برای سنتز مدارهای کوانتومی مبتنی بر کتابخانه ای از اجزای سازنده

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه ارائه یک متدولوژی برای سنتز مدارهای کوانتومی مبتنی بر کتابخانه ای از اجزای سازنده دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه مقطع دکتری با موضوع ارائه یک متدولوژی برای سنتز مدارهای کوانتومی مبتنی بر کتابخانه  ای از اجزای سازنده به صورت کامل و با فرمت پی دی اف با قابلیت کپی به ورد

چکیده:

محاسبات منطقی معکوس پذیر و محاسبات کوانتومی هر یک به نحوی موضوع انجام تحقیقات جامع تر برای رفع موانع موجود بر سر راه پیشرفت تکنولوژی CMOS  شده اند. به صورت مشخص، مشکل جدی توان مصرفی در تکنولوژی CMOS مسائل موجود در کوچکتر کردن مقیاس در تکنولوژی ساخت و نیز محدودیت دستیابی به قدرت پردازشی بیشتر باعث افزایش گرایش به محاسبات معکوس پذیر و کوانتومی شده است.

به دلیل اهمیت موضوع، این رساله بر روی ارائة یک متدولوژی سنتز برای محاسبات منطقی معکوس پذیر قابل اجرا در تکنولوژی CMOS معکوس پذیر و کوانتومی تمرکز یافته است. بر این اساس، پس از تحلیل و شناخت روش های موجود که منجر به ارائة چند الگوریتم سنتز مکاشف های نیز شد، یک متدولوژی سنتز چندمرحله ای که شامل بهین هسازی پیش از سنتز، استخراج فرمت میانی، سنتز و بهینه سازی پس از سنتز می باشد، ارائه شد. شناخت و ارائة یک فرمت میانی مناسب برای متدولوژی پیشنهادی، طراحی اجزای کتابخانه و ارائة الگوریت مهای سنتز برای تولید هر یک
از آن اجزاء، ارائة الگوریتم های نگاشت تحت عنوان افراز و تخصیص برای استفاده از کتابخانة ارائه شده، تحلیل زمانی و نیز تحلیل هزینه در بدترین حالت و ارائه دو خانواده مدار آزمون جدید از دیگر فعالیت های صورت گرفته در این رسالة دکتری است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که متدولوژی پیشنهادی همواره همگرا بوده و در بدترین
حالت نسبت به بهترین روش موجود، تعداد گی ت پایة کمتری تولید م یکند که به هزینة کمتری نیز منجر می شود. همچنین متدولوژی پیشنهادی از نظر استفاده از تعداد بیت های کمکی بهینه است و نسبت به رو شهای موجود به مراتب سریع تر است. تحلیل ها نشان داد که ترکیب متدولوژی پیشنهادی با یکی از روش های موجود می تواند هزینة سنتز مدارهای آزمون را در حدود ۱۵ % در حالت میانگین ( ۵۵ % در بهترین حالت) بهبود دهد. 

دانلود پایان نامه کوانتومی

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه کوانتومی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

حدود70 سال پیش، اروین شرودینگر نام Verschrankung را به طبیعت همبستگی کوانتومی اطلاق کرد ] Sch35 .[ درز بان محاوره آلمانی برای مردم غیرفیزیکدان این اصطلاح به معنای " مچ انداختن " کار می رود. این واژه درزبان انگلیسی Entanglement و درزبان فارسی در هم تنیدگی ترجمه شده است که درمعنای ضمنی خود رساتر می باشد . در هم تنیدگی کوانتومی ، نخستین بار در سال 1935 ، توسط انیشتن و همکارانش پادولسکی و روزن1 ، ] EPR35 [ به طور جدی مورد بحث قرار گرفت . ایده این دانشمندان به صورت پارادوکسی با حروف اول اسامی آنها یعنی EPR معروف شده است . این خاصیت در سالهای اولیه پیدایش به صورت یک معما بود ، زیرا وجود حالت های درهم تنیده ، پدیده های غیر کلاسیکی  را تولید می کند . در آن زمان وضعیت و غیر موضعی بودن سیستم های کوانتومی در هم تنیده ، موضوع اختلاف انیشتن و همکارانش  از یک طرف و طرفداران مکتب کپنهاگی  از سوی دیگر بود . اما اکثر فیزیکدانان نمی توانستند دلایل موجود در مقاله EPR  در رد مکانیک کوانتومی را بپذیرند. تا اینکه در دهه 1960 ، یک آزمایش تجربی برای تحقیق درستی یا نادرستی نظریه EPR پیشنهاد شد . درآن زمان، بل نامساوی موسوم به نامساوی بل را پیشنهاد کرد] Bel64 [ . این نامساوی تاییدی بر غیر موضعی بودن سیستم های کوانتومی در هم تنیده است .
با گذشت بیش از چند دهه ، هنوز این خاصیت چه از دیدگاه تئوری و چه از دیدگاه عملی بسیار جالب است . در واقع درهم تنیدگی یکی از حیرت انگیزترین جنبه های فرمولبندی  مکانیک کوانتومی می باشد .
درهم تنیدگی رفتار کوانتومی سیستم های دو یا چند ذره ای است که نخست با هم برهم کنش کرده و سپس از هم جدا می شوند. براساس مکانیک  کوانتومی ، ذرات جدا شده از هم ، حتی وقتی که هیچ برهم کنش شناخته شده ای بین آنها وجود نداشته باشد، برهم اثر می کنند و داشتن اطلاعات درباره یکی ، منجر به کسب اطلاعات درباره دیگری می شود . در چند سال گذشته با ظهور نظریه اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی، باردیگر بحث درهم تنیدگی اهمیت فراوان یافته است. کاربردهای متعددی  ازحالت های درهم تنیده کوانتومی پیشنهاد شده، از جمله در محاسبات کوانتومی و انتقالات کوانتومی از راه دوراز این مفهوم استفاده می شود. با به کارگیری سیستم های درهم تنیده کوانتومی در انجام محاسبات و ارتباطات می توان این اعمال را در مقایسه با روش های کلاسیکی سریعتر و از طریقی ایمن تر انجام داد .

پیشگفتار     1
1- درهم تنیدگی و جداپذیری     4
    1-1 –حالت     5
    1-2- فضای هیلبرت     5
    1-3- کیوبیت     5
    1-4- ماتریس چگالی     6
         1-4-1- عملگر چگالی تقلیل یافته     6
         1-4-2- ترانهاده جزئی     7
    1-5- درهم تنیدگی و جداپذیری     7       
2- ملاکهای تشخیص درهم تنیدگی     10
    2-1- معیارهای عملیاتی     11
          2-1-1- معیار پرس     11
          2-1-2- معیار تقلیل یافتگی     13
          2-1-3- معیار تفوق     15
          2-1-4- معیار هم ترازی    17
     2-2- معیارهای غیر عملیاتی     20
          2-2-1- معیار نگاشت مثبت     20
          2-2-2- معیار گواه های در هم تنیدگی     21
3- مقیاسهای در هم تنیدگی     22
     3-1- آنتروپی فون نیومن     23
     3-2- مقیاس درهم تنیدگی قابل تقطیرومقیاس هزینه درهم تنیدگی     23
     3-3 –درهم تنیدگی ساختار     24
          3-3-1- یک زوج کیوبیت     25
          3-3-2- حالت ورنر     26
     3-4- منفیت     27
     3-5- روش تجزیه     28
     3-6- درجه درهم تنیدگی برای یک سیستم کیوبیت کیوتریت در حالت خالص ....29
4- پیدا کردن حالتهای با بیشترین درهم تنیدگی برای سیستم کیوبیت –کیوتریت     33      
  4-1- محاسبه ضرایب اشمیت برای سیستم کیوبیت–کیوتریت     34
    4-2- محاسبه حالتهای با حداکثر درهم تنیدگی برای سیستم کیوبیت–کیوتریت     35
    4-3 – مقایسه با چند مقیاس درهم تنیدگی     37
         4-3-1 آنتروپی فون نیومن     37
         4-3-2- درهم تنیدگی ساختار     38
         4-3-3- منفیت     38
5- ارتباط از راه دور    40
     5-1- مفهوم ارتباط از راه دور    41
     5-2- ارتباط از راه دوراستاندارد     41
     5-3- ارتباط از راه دورهمراه با نوفه     44
          5-3-1- عوامل تولید نوفه     44
                5-3-1-1- کانال معیوب     44
                5-3-1-2- عملگرهای معیوب     45
                5-3-1-3- اندازه گیری معیوب     45
         5-3-2- اعمال عوامل نوفه در فرایند ارتباط از راه دور    46
6- درهم تنیدگی کمکی49   
     6-1- درهم تنیدگی کمکی  50
     6-2- ماکزیمم احتمال تقطیر یک حالت بل از حالت سه تایی اولیه 51
     6-3- رده Ą 52
     6-4- شرایط رده Ą  53
     6-5- اندازه رده Ą 55
          6-5-1- روش تحلیلی 55
          6-5-2- روش عددی 57
                6-5-2-1- سیستم 2×2×2 58
                6-5-2-2- سیستم 4×2×2 59
پیوست 1 : جبر خطی     61
پیوست 2 : تجزیه اشمیت     66
پیوست 3 : عملیات موضعی وارتباطات کلاسیکی LOCC     67
مراجع     68
واژه نامه

شامل 107 صفحه فایل word