Impact of input data alteration and modification of the algorithm parameters on the efficiency of quantum programs

Podczas gdy podekscytowanie w dziedzinie obliczeń kwantowych jest w pełni uzasadnione nowymi osiągnięciami teoretycznymi, z roku na rok naukowcy odkrywają kolejne ograniczenia urządzeń  kwantowych. W szczególności szereg problemów stwarza rozkład podstawowych operacji, w tym ich aplikacja na sprzęcie o zadanej topologii. Ponadto udowodniono, że algorytmy kwantowe są wrażliwe na zakłócenia, które mogą wpływać na wyniki obliczeń. Zaowocowało to opracowaniem nowej gałęzi obliczeń kwantowych, a mianowicie kwantowej teorii kodów korekcyjnych. Ten aspekt stał się jeszcze bardziej krytyczny, gdy pojawiły się pierwsze komercyjne systemy obliczeń kwantowych. Ponadto w przypadku kwantowych protokołów kryptograficznych wykryto ataki sprzętowe oparte na lukach bezpieczeństwa konwencjonalnej elektroniki. To pokazało, że teoretyczne bezpieczeństwo potwierdzone przez prawa fizyki w idealnym środowisku może doprowadzić do stworzenia protokołów niedostosowanych do pracy w warunkach rzeczywistych.

Celem tego projektu jest opracowanie metod teoretycznych odpowiednich do analizy wpływu zmienności programu kwantowego - modyfikacji danych wejściowych lub nieprecyzyjnej implementacji algorytmu - na wydajność programów kwantowych. Tutaj program kwantowy to sekwencja operacji kwantowych i kwantowa reprezentacja danych wejściowych, które są wysyłane do procesora kwantowego. W niektórych przypadkach możemy uznać zmianę programu kwantowego jako działanie adwersarza i w tym scenariuszu możemy to rozumieć jako atak na procesor kwantowy lub program kwantowy.

Numer projektu: 

2019/33/B/ST6/02011

Termin: 

30/01/2020 to 29/01/2023

Typ projektu: 

Projekt własny badawczy

Kierownik projektu: 

Wykonawcy projektu: 

WWW: 

https://miszczak.eu/grants/qprogmods/