Nuovi primitivi e protocolli per funzionalità di future reti ibride classico-ibride e quantistiche

Risultato atteso:

Le proposte dovrebbero contribuire a uno o più dei seguenti aspetti:

• Nuovi primitivi oltre la Quantum Key Distribution (QKD) per future reti ibride classico-quantistiche e quantistiche, sia come equivalenti quantistici di primitivi classici, sia come nuovi primitivi per nuove applicazioni pratiche, anche in contesti relativistici quando rilevante, o come nuovi primitivi e protocolli con integrazione modulare e realistica di soluzioni da diversi approcci crittografici, con focus su applicazioni oltre la QKD e con rilascio graduale della fiducia nell'hardware;
• Analisi dell'applicabilità e della forza dei risultati rispetto alla loro migliore controparte solo classica, analisi critica delle assunzioni formali e delle prestazioni, prove di sicurezza;
• Indagine sugli aspetti fondamentali dei compiti di elaborazione delle informazioni quantistiche, i loro eventuali limiti; e/o la connessione tra il calcolo quantistico e la crittografia per ottenere intuizioni per fondamenti crittografici più solidi;
• Roadmap per la crittografia quantistica e le funzionalità di rete.

Ambito:

L'azione supporta la ricerca su nuovi primitivi e protocolli oltre la QKD per applicazioni di sicurezza e basate sulla fiducia, combinando diversi approcci crittografici e sfruttando le intuizioni della scienza dell'informazione quantistica, per dimostrare casi convincenti di vantaggio crittografico quantistico e ottenere risultati fondamentali sulle caratteristiche uniche dei protocolli quantistici. L'obiettivo è costruire, sulla base delle intuizioni del campo della crittografia applicata e del mondo reale e della visione del dominio quantistico sulle future reti basate sull'entanglement, le fondamenta di una nuova crittografia, che supporterà reti ibride classico-quantistiche a medio termine e, in futuro, reti quasi completamente quantistiche. La progettazione di tali nuove fondamenta potrebbe richiedere paradigmi interamente nuovi la cui progettazione richiede diverse competenze.

La proposta dovrebbe mirare ad alcune delle seguenti aree e portare a una roadmap:

• Sviluppo di primitivi quantistici che hanno un equivalente classico, di nuovi primitivi quantistici non possibili classicamente (o senza hardware affidabile), e di soluzioni alternative che migliorano i protocolli di crittografia quantistica utilizzando soluzioni di crittografia classica (in particolare PQC), incorporando in modo flessibile vari componenti crittografici, con alcuni aspetti benefici come miglioramenti delle prestazioni (tempo di esecuzione, consumo energetico, minori requisiti hardware ecc.)
• Analisi dell'applicabilità e della forza dei risultati rispetto alla loro migliore controparte solo classica, analisi critica delle assunzioni formali, prove di sicurezza rigorose, analisi caso per caso della sicurezza componibile e delle prestazioni. Connessione tra i compiti di elaborazione delle informazioni quantistiche e l'olografia, e trasferimento al contesto crittografico, come, tra gli altri, il calcolo quantistico non locale per schemi di verifica della posizione e schemi di spoofing come mezzi per stabilire la fiducia, tramite intuizioni fondamentali sull'entanglement e le correlazioni quantistiche; connessione tra il calcolo quantistico e la crittografia che fornisce fondamenti crittografici più solidi.
• Sviluppo di una roadmap per la crittografia quantistica, che identifichi le sfide per la realizzazione tecnica e la scalabilità delle applicazioni e presenti le implicazioni per le migliori impostazioni hardware e architetturali per applicazioni a breve e lungo termine delle reti quantistiche.

Le proposte dovrebbero includere, in modo equilibrato, scienziati e ricercatori quantistici di PQC con esperienza nella crittografia applicata e nel mondo reale e con interesse per i protocolli quantistici e i nuovi paradigmi per le future reti.