Квантовые вычисления и кибербезопасность: программа бакалавриата Физико-математического института ПГНИУ

Обучение построено на глубоком изучении прикладной математики и физики, что формирует базу для понимания принципов работы квантовых систем. Студенты погружаются в теорию, позволяющую моделировать физические процессы и переносить их в плоскость вычислительных алгоритмов. Параллельно осваиваются современные подходы к обеспечению информационной безопасности, включая анализ уязвимостей классических шифров перед лицом квантовых угроз и разработку принципиально новых методов защиты — таких как квантовое распределение ключей.

Такой междисциплинарный подход позволяет выпускникам стать мостом между миром фундаментальной физики и миром информационных технологий. Они приобретают компетенции, необходимые для работы в высокотехнологичных компаниях, научно-исследовательских институтах и организациях, озабоченных вопросами долгосрочной защиты данных. В результате формируется специалист, способный не просто эксплуатировать существующие системы, а создавать технологии, которые будут определять ландшафт кибербезопасности в постквантовую эпоху.

Примерный перечень дисциплин:

• Аналитическая геометрия
• Математический анализ
• Линейная алгебра
• Дифференциальные уравнения
• Теория функций комплексного переменного
• Уравнения математической физики
• Теория вероятностей
• Математическая статистика
• Дискретная математика
• Общая физика (механика, молекулярная физика, электричество и магнетизм, оптика, физика атома)
• Атомная физика
• Теоретическая механика
• Электродинамика
• Квантовая механика
• Статистическая физика
• Вычислительная математика
• Численные методы
• Методы оптимизации
• Введение в квантовую теорию информации
• Математические основы квантовой физики
• Физические принципы квантовых вычислений
• Квантовая оптика
• Архитектура квантовых компьютеров
• Квантовые алгоритмы и сложность вычислений
• Квантовая теория информации и квантовые вычисления
• Моделирование квантовых систем
• Квантовая коррекция ошибок
• Программирование для квантовых компьютеров (Qiskit и аналоги)
• Основы информационной безопасности
• Криптографические методы защиты информации
• Математические основы криптологии
• Теоретико-числовые методы в криптографии
• Теория кодирования
• Безопасность компьютерных сетей
• Криптография на эллиптических кривых
• Квантовая криптография и квантовые коммуникации
• Постквантовая криптография
• Методы криптоанализа
• Безопасность операционных систем
• Основы кибербезопасности и защита от DDoS-атак
• Квантовые протоколы распределения ключей
• Аппаратные методы обеспечения кибербезопасности.