Ficha

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Curso Académico: 2024/2025

Internet cuántica y criptografía cuántica

(19579)

Máster Universitario en Tecnologías e Ingeniería Cuánticas (Plan: 476 - Estudio: 379)

Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas

Coordinador/a: VALERA PINTOR, FRANCISCO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Informática, Departamento de Ingeniería Telemática

Tipo: Obligatoria

Créditos: 6.0 ECTS

Curso: 1º

Cuatrimestre: 2º

Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)

Sistemas de redes de ordenadores seguros

Objetivos

Los objetivos de la asignatura son los siguientes: - Conocer los conceptos fundamentales de la Internet cuántica y cómo se diferencia de la Internet clásica. - Comprender la relación de la la Internet cuántica con los fundamentos de la mecánica cuántica. - Conocer los componentes básicos de las redes cuánticas, incluyendo sistemas finales, líneas de comunicación, conmutadores y encaminadores (repetidores). - Comprender la arquitectura de los protocolos en redes cuánticas y su implementación. - Aprender los fundamentos y aplicaciones de la criptografía cuántica, en particular la distribución de claves. - Conocer los conceptos básicos de la criptografía post cuántica y sus aplicaciones prácticas. - Explorar las aplicaciones actuales y futuras de la Internet cuántica en diferentes áreas.

Competencias y resultados del aprendizaje

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Descripción de contenidos: Programa

- Fundamentos cuánticos de la Internet cuántica - Redes cuánticas: sistemas finales, líneas de comunicación, conmutadores y encaminadores (repetidores) - Arquitectura de protocolos en redes cuánticas - Internet cuántica - Fundamentos y aplicaciones de la criptografía cuántica: distribución de claves - Criptografía post cuántica - Aplicaciones de la Internet cuántica

Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías

Acciones formativas: - Clase teórica - Clases prácticas de laboratorio - Tutorías - Trabajo individual del estudiante - Exámenes parciales y finales Metodología: - Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de la materia y se proporciona la bibliografía para complementar el aprendizaje de los alumnos. - Lectura crítica de textos recomendados por el profesor de la asignatura: artículos, informes, manuales y/o artículos académicos, bien para su posterior discusión en clase, bien para ampliar y consolidar los conocimientos de la asignatura. - Resolución de casos prácticos, problemas, etc. planteados por el profesor de manera individual o en grupo - Exposición y discusión en clase, bajo la moderación del profesor de temas relacionados con el contenido de la materia, así como de casos prácticos - Elaboración de trabajos e informes de manera individual o en grupo

Sistema de evaluación

Peso porcentual del Examen Final 60
Peso porcentual del resto de la evaluación 40

Calendario de Evaluación Continua

- Trabajos individuales o en grupo realizados durante el curso, 40%
- Examen final, 60%

En esta asignatura los y las estudiantes no deben utilizar herramientas de inteligencia artificial para la realización de los trabajos o ejercicios propuestos por el profesor o la profesora. En el supuesto de que la utilización de IA por el/la estudiante dé lugar a fraude académico por falsear los resultados de un examen o trabajo requerido para acreditar el rendimiento académico, se aplicará lo dispuesto en el Reglamento de la Universidad Carlos III de Madrid de desarrollo parcial de la Ley 3/2022, de 24 de febrero, de convivencia universitaria.

Bibliografía básica

Beullens, Ward ; D'Anvers, Jan-Pieter ; Hülsing, Andreas ; Lange, Tanja ; Panny, Lorenz ; Saint Guilhem, Cyprien de ; Smart, Nigel P. Post-quantum cryptography: current state and quantum mitigation. Publications Office . 2021
Federico Grasselli author. Quantum cryptography : from key distribution to conference key agreement. Springer. 2021
Kollmitzer, Christian ; Schauer, Stefan ; Rass, Stefan ; Rainer, Benjamin. Quantum Random Number Generation: Theory and Practice. Springer International Publishing . 2021
Rodney Van Meter. Quantum Networking. John Wiley & Sons Ltd.. 2014

Recursos Electrónicos *

Chonggang Wang, Akbar Rahman, Ruidong Li, Melchior Aelmans, Kaushik Chakraborty · Application Scenarios for the Quantum Internet : https://datatracker.ietf.org/doc/draft-irtf-qirg-quantum-internet-use-cases/
Wojciech Kozlowski, Stephanie Wehner, Rodney Van Meter, Bruno Rijsman, Angela Sara Cacciapuoti, Marcello Caleffi, Shota Nagayama · Architectural Principles for a Quantum Internet : https://datatracker.ietf.org/doc/rfc9340/

Bibliografía complementaria

Bernstein, Daniel J ; Hülsing, Andreas ; Lange, Tanja ; Rekleitis, Evangelos. Post-quantum cryptography: integration study. Publications Office . 2022
Roger A. Grimes . Cryptography apocalypse : preparing for the day when quantum computing breaks today's crypto. Wiley . 2020

Recursos Electrónicos *

QuTech · Quantum Network Explorer : https://www.quantum-network.com/

(*) El acceso a algunos recursos electrónicos puede estar restringido a los miembros de la comunidad universitaria mediante su validación en campus global. Si esta fuera de la Universidad, establezca una VPN

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.