Projekt

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Theoretical Foundations of Quantum Cryptography II

Titel Englisch Theoretical Foundations of Quantum Cryptography II
Gesuchsteller/in Christandl Matthias
Nummer 150734
Förderungsinstrument SNF-Förderungsprofessuren
Forschungseinrichtung
Institut für Theoretische Physik ETH Zürich
Department of Mathematical Sciences University of Copenhagen
Hochschule ETH Zürich - ETHZ
Hauptdisziplin Theoretische Physik
Beginn/Ende 01.09.2014 - 31.08.2016
Bewilligter Betrag 163'544.00
Alle Daten anzeigen

Alle Disziplinen (3)

Disziplin
Theoretische Physik
Informatik
Mathematik

Keywords (7)

quantum information theory; quantum cryptography; multiparticle entanglement; foundations of physics; quantum tomography; quantum mechanics; quantum key distribution

Lay Summary (Deutsch)

Lead
Quantenkryptographie ist eine neue Technologie, welche Effekte der Quantentheorie dazu verwendet, um absolut sichere Kommunikation, zum Beispiel über das Internet, zu ermöglichen. In den letzten Jahren wurde die Quantenkryptographie zwischen einem Sender und einem Empfänger intensiv studiert und es wurde ein gutes theoretisches Verständnis davon erreicht. Dieses Projekt hat zum Ziel, Fortschritte bei der sicheren Quantenkommunikation zwischen mehreren Sendern und Empfängern zu erreichen.
Lay summary
Kryptographie bedeutet "geheimes Schreiben" und versteht sich traditionell als die Kunst, eine Nachricht so zu verschlüsseln, dass Sie nur ein bestimmter Empfänger wieder entschlüsseln und somit lesbar machen kann. Heutzutage ist die Kryptographie ein etabliertes Forschungsgebiet innerhalb der Informatik, welche sich mit jeglicher Art von elektronischer Kommunikation zwischen Menschen beschäftigt, die sich nicht vertrauen. Kryptographie ist ein wesentlicher Bestandteil der heutigen Kommunikation über das Internet, besonders sichtbar für den Endkunden im online-banking, beim online Einkaufen und, noch stärker in der Zukunft, beim elektronischen Wählen. In den 1980er und 90er Jahren kam die Idee auf, Effekte der Quantenmechanik zu benutzen, um eine Verschlüsselungsstärke zu erreichen, die mit traditionellen Verschlüsselungssystemen unerreichbar ist. Solche Systeme wurden auch schon experimentell realisiert und haben zur Etablierung des Forschungsgebiets Quantenkrypgraphie beigetragen. Dieses Projekt hat zum Ziel, die theoretischen Grundlagen der Quantenkryptographie zu festigen. Erreicht werden soll dieses Ziel durch die Entwicklung mathematischer Methoden zur Sicherheitsanalyse, sowie durch die Entwicklung von Protokollen zur sicheren Kommunikation zwischen mehreren Kommunikationsteilnehmern.

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 14.08.2013

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Name Institut

Publikationen

Publikation
Quantum Circuits for Isometries
Iten Raban, Colbeck Roger, Kukuljan Ivan, Home Jonathan, Christandl Matthias (2016), Quantum Circuits for Isometries, in Phys. Rev. A, 93, 032318.
Smooth Entropy Bounds on One-Shot Quantum State
Berta Mario, Touchette David, Christandl Matthias (2016), Smooth Entropy Bounds on One-Shot Quantum State, in IEEE Trans. Inf. Th., 62, 1425.
Limitations on quantum key repeaters
Bäuml Stefan, Bäuml Stefan, Christandl Matthias, Horodecki Karol, Horodecki Karol, Winter Andreas, Winter Andreas, Winter Andreas (2015), Limitations on quantum key repeaters, in Nature Communications, 6, 6908.

Zusammenarbeit

Gruppe / Person Land
Formen der Zusammenarbeit
Prof. Wilde, Louisiana State University, Baton Rouge, LA Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
QuiCS, University of Maryland, MD Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
- Austausch von Mitarbeitern
Dr. Frédéric Dupuis, Masaryk University, Brno Tschechische Republik (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Prof. Brandao, Caltech, Pasadena, CA Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
- Austausch von Mitarbeitern
International Institute of Physics, Universidad Federal do Rio Grande do Norte, Natal Brasilien (Südamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Prof. Renner, Institut für theoretische Physik, ETH Zürich Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
- Forschungsinfrastrukturen
- Austausch von Mitarbeitern

Wissenschaftliche Veranstaltungen

Aktiver Beitrag

Titel Art des Beitrags Titel des Artikels oder Beitrages Datum Ort Beteiligte Personen
Conference on the Theory of Quantum Computation and Quantum Information Vortrag im Rahmen einer Tagung Catalytic decoupling 27.09.2016 Free University of Berlin, Berlin, Deutschland Majenz Christian;
Beyond IID Workshop Vortrag im Rahmen einer Tagung Catalytic decoupling 18.07.2016 Institut d'Estudis Catalans, Barcelona, Spanien Majenz Christian;
International Symposium on Information Theory Poster Catalytic decoupling" 10.07.2016 Universitat Pompeu Fabra, Barcelona, Spanien Majenz Christian;
Central European Quantum Information Processing, Poster "Catalytic decoupling" 16.06.2016 Valtice, Czech Republic, Tschechische Republik Majenz Christian;
Workshop on quantum non-locality, causal structures and device-independent quantum information Vortrag im Rahmen einer Tagung Talk about "Information-theoretic Implications of quantum causal structures" 10.12.2015 Tainan, Taiwan, Taiwan Majenz Christian;
Workshop on quantum metrology, interaction, and causal structure Vortrag im Rahmen einer Tagung Talk about "Information-theoretic Implications of quantum causal structures" 01.12.2015 Tsinghua University, Beijing, China Majenz Christian;
Quantum Algorithmics Vortrag im Rahmen einer Tagung Limitations on Quantum Key Repeaters 21.09.2015 Riga, Lettland Christandl Matthias;
Boole Conference Vortrag im Rahmen einer Tagung Limitations on Quantum Key Repeaters 17.08.2015 Cork, Irland Christandl Matthias;
Advances In Quantum Cryptography Workshop Vortrag im Rahmen einer Tagung Limitations on Quantum Key Repeaters 23.03.2015 Paris, Frankreich Christandl Matthias;
Workshop on Quantum Metrology, Interaction, and Causal Structure Vortrag im Rahmen einer Tagung Information-theoretic implications of quantum causal structures 01.12.2014 Beijing, China Majenz Christian;
Stanford Quantum Info Seminar Einzelvortrag Limitations on Quantum Key Repeaters 07.11.2014 Stanford University, Vereinigte Staaten von Amerika Christandl Matthias;


Selber organisiert

Titel Datum Ort
Qcrypt 2015 (Steering committee member) 28.09.2015 Tokyo, Japan

Auszeichnungen

Titel Jahr
Elected Member of the Royal Danish Society of Sciences and Letters 2016

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
128455 Theoretical Foundations of Quantum Cryptography 01.06.2010 SNF-Förderungsprofessuren

Abstract

In recent years, researchers have gained a good understanding of quantum cryptography involving two parties, for instance in the generation of a secret key between two parties with help of the exchange of quantum bits. Yet the study of quantum protocols for secure communication involving multiple parties, for instance the joint counting of online votes, is still in its infancy. It is the goal of this research project to make a significant step towards a comprehensive understanding of multipartite quantum cryptography. Just as the Internet, where a network of computers has replaced point-to-point communication, the future of secure quantum communication will involve multiple parties. This project is therefore expected to impact current experiments as well as our future communication infrastructure.
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