Quantum computers and cryptography

Thesis title: Kvantové počítače a kryptografie
Author: Křesťan, Radim
Thesis type: Diplomová práce
Supervisor: Ivánek, Jiří
Opponents: Švarc, Lukáš
Thesis language: Česky
Abstract:
Práce se věnuje abstraktnímu konceptu kvantového počítače a simuluje jeho využití v růz- ných odvětvích, konkrétně v oblastech šifrování a strojového učení. Cílem práce je zmapovat aktuální stav šifrovacích systémů a určit jejich odolnost v postkvantovém světě. Součástí této analýzy je i zhodnocení nových systémů, které by mohly ty stávající nahradit. V praktické části se práce zaměřuje na dva hlavní experimenty. Prvním je porovnání efektivity Shorova algoritmu a kvantové verze kvadratického síta při dešifrování RSA, a to prostřednictvím simu- lovaných kvantových obvodů. Druhým experimentem je využití nově formulovaného konceptu kvantových náhodných lesů, kdy jsou trénovány modely na vybraných datasetech s cílem při- spět k popisu vlastností tohoto nového přístupu.
Keywords: šifrování; kvantový počítač; strojové učení; postkvantová kryptografie
Thesis title: Quantum computers and cryptography
Author: Křesťan, Radim
Thesis type: Diploma thesis
Supervisor: Ivánek, Jiří
Opponents: Švarc, Lukáš
Thesis language: Česky
Abstract:
The thesis explores the abstract concept of quantum computing and simulates its appli- cation across various fields, specifically in encryption and machine learning. The aim of the thesis is to map the current state of cryptographic systems and assess their resilience in a post-quantum world. This analysis also includes an evaluation of new systems that could potentially replace the existing ones The practical part of the thesis focuses on two main experiments. The first involves comparing the efficiency of Shor’s algorithm and the quantum version of the quadratic sieve in the context of RSA decryption, using simulated quantum circuits. The second experiment applies the newly formulated concept of quantum random forests, training models on selected datasets with the goal of contributing to the description of the properties of this emerging approach.
Keywords: machine learning; postquantum cryptography; encryption; quantum computer

Information about study

Study programme: Znalostní a webové technologie
Type of study programme: Magisterský studijní program
Assigned degree: Ing.
Institutions assigning academic degree: Vysoká škola ekonomická v Praze
Faculty: Faculty of Informatics and Statistics
Department: Department of Information and Knowledge Engineering

Information on submission and defense

Date of assignment: 10. 9. 2024
Date of submission: 2. 5. 2025
Date of defense: 2025

Files for download

The files will be available after the defense of the thesis.

    Last update: