La Quantum Key Distribution (QKD) è un recente sviluppo tecnologico che, grazie alla natura quantistica della luce, permette la condivisione di una chiave crittografica in maniera incondizionatamente sicura. Il suo studio è intrinsecamente multidisciplinare e si basa su conoscenze di fisica quantistica, ottica, elettronica, teoria dell’informazione e informatica. Quest’ultimo aspetto passa per la programmazione del software per controllare i dispositivi che realizzano lo scambio di chiave, ma tocca anche temi avanzati di analisi dei dati e cybersicurezza. Una delle sfide attuali per la QKD è integrare tutte queste caratteristiche in un prototipo completo, automatizzato e performante che possa portare la QKD oltre i laboratori di ricerca e verso applicazioni sul campo.

Obiettivo della tesi è lo sviluppo di un sistema software che integri la gestione degli strumenti che generano la chiave, con il suo sistema di analisi e con un applicativo che la usi per la comunicazione di un messaggio cifrato. Al candidato non sarà richiesta familiarità con queste singole componenti, cui avrà comunque modo di avvicinarsi guidato da colleghi esperti di informazione quantistica, ma dovrà focalizzarsi sul farle comunicare fra loro e sincronizzarle in maniera robusta. Per questo è necessario che il candidato abbia esperienza e sappia sviluppare in maniera autonoma sistemi concorrenti con qualche requisito di soft real-time con linguaggio C++ in ambiente Linux.

Il lavoro si integrerà all’interno dell’attività di ricerca del gruppo QuantumFuture del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DEI), pioniere e specialista di QKD, e si svolgerà presso i laboratori CNR-IFN di Via Trasea a Padova. Esso comprenderà una fase di studio teorico per familiarizzarsi con il sistema, seguita dallo sviluppo del software e il suo test negli esperimenti di comunicazione quantistica svolti dal gruppo.

Oltre a migliorare le sue competenze nella gestione di sistemi concorrenti, il candidato potrà apprendere le basi di cybersicurezza e dell’informazione quantistica e avrà modo di partecipare al lavoro sperimentale.

Prospettive future includono il mondo della ricerca in tecnologie quantistiche, il settore della crittografia e dello sviluppo software per sistemi automatici.

(Edited by Friso Simone - original submission Wednesday, 15 January 2020, 12:12 PM)