コース概要

始める前に、この短いコース開始前アンケートにご回答ください。このアンケートは、コンテンツの改善とユーザーエクスペリエンスの向上に役立つ重要なものです。

このトレーニングは、量子コンピューティングが既存の暗号技術にどのようなリスクをもたらすか、また新しい量子アルゴリズムが既存の暗号方式を解読できる理由について学びたい、専門家・非専門家を問わず、すべての開発者を対象としています。

具体的には、デフォルトの情報はプログラミングの知識を持ちながらも、暗号技術や量子の概念についての経験が少ない、あるいはまったくない方々を対象としています。暗号技術の数学的原理を示す実践的なPythonの例が提供されており、理解を深めるための実験にも活用できます。また、量子暗号の仕組みと現代社会における重要性について、高レベルな概要を求める方々にも対応しています。

量子物理学の概念と暗号技術の両方についてより深く理解したい方は、このトピックの基礎となる数学的概念を掘り下げた、展開可能なセクションとプレゼンテーションをご覧ください。

このコースを通じて、現在のデータであっても今収集され、後に復号される可能性があるため、リスクにさらされていることを学びます。既存のアルゴリズムがどのように脆弱であるかを示し、アジャイルアプローチによってそのような脅威に対応する革新的な手法を紹介します。

このコースの主な学習成果

このコースを修了すると、以下についての理解が深まります。

現在の暗号システムを支える暗号プリミティブ：
- 暗号ハッシュ
- 非対称暗号
- 対称暗号
古典的な暗号方式に対する量子的な脅威
量子安全な暗号方式

また、希望される方は、各アプローチを実証するサンプルのPythonコードを実行する機会もあります。

最後に、試験に合格することでバッジを申請できます。

コースのナビゲーションのヒント

このコースでは、ご自身のペースで学習を進めることができます。追加のプレゼンテーションやサンプルコードの実行も含めた総所要時間は約6〜7時間ですが、既存の知識やアクセスするリンクによって異なります。コースを途中で離れた場合も、後からいつでも戻ることができます。

メインコンテンツの左側にあるナビゲーションを使用して、コース内での現在位置を確認できます。個々のレッスンを展開してトピック一覧を表示し、以前のトピックに戻るためにクリックすることもできます。

追加の参照情報やホバーヘルプは、教材を進めるにつれてハイライト表示されます。

始める前に

コース概要ページの有用な教材セクションに、入門プレゼンテーションへのリンクがあります。

このプレゼンテーションでは以下を提供しています：

暗号技術の入門
数学の基礎

これらのトピックに不慣れな方は、レッスンを始める前にこのプレゼンテーションを確認するか、後で必要に応じて参照されることをお勧めします。

レッスンの構成

各レッスンには以下が含まれます：

このレッスンの学習目標を含む導入
提示される暗号技術トピックの詳細（以下を含む）：
- トピックと現在のアルゴリズムの説明
- 数学的な説明と例。これらの一部は折りたたみセクションに含まれており、数学的な詳細を理解したくない場合はスキップできます。
- 実行可能なオプションのPythonコード例（ログインが必要です）
- 古典的なコンピューティングアルゴリズムによるリスク
- 量子コンピューティングアルゴリズムによるリスク
- このリスクを軽減するためのアプローチ
レッスンの主な学習成果の一覧

Pythonの例を実行する

Pythonコードはあらかじめ実行済みのため、テキストを閲覧する読者は追加の手順なしに結果を確認できます。ただし、特にソフトウェア開発に興味のある方には、ご自身でこれらの例を実行することをお勧めします。入力パラメータを変えて実験し、原理を実験的に探求することもできます。

Pythonセルを初めて実行する際には、IBM Quantum®へのログインを求めるプロンプトが表示されます。

各Pythonセルはノートブックの先頭から順番に実行してください。後のセルは通常、ライブラリや変数などのセットアップのために前のセルに依存しています。各セルは実行後に何らかの出力を生成するよう記述されています。

重要

Pythonコードの例は、議論されているアルゴリズムの数学的原理を示すために提供されています。実際の実装として使用することを意図したものではありません。実際の用途では、十分なサポートと審査を受けたセキュリティライブラリを使用することが不可欠です。

デジタル認定

コース評価で十分な問題に正解することで、バッジを取得する機会があります。

評価はいつでも受けることができます。

このコース修了後の次のステップ

このコースで取り上げた内容を復習するプレゼンテーションが提供されています（コース概要の有用な教材を参照）。後で参照できるようにダウンロードしておくこともできます。

この入門に続き、以下のトピックを扱う追加コースが開発中です：

量子安全な暗号技術の実践的な使用
オープンソースライブラリ
IBM® が提供する関連製品