Education DCL: EAGER: Experiential Learning Platform and Curricular Modules for Quantum Computing Security and Privacy Education

教育 DCL:EAGER:量子计算安全和隐私教育的体验式学习平台和课程模块

基本信息

  • 批准号:
    2335788
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-10-01 至 2025-09-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Quantum computing is a revolutionary technology due to its advantage of exponential speedup in certain computational tasks compared with the classical computing paradigm. A number of vendors nowadays provide cloud-based access to physical quantum computers for researchers to design, implement, and optimize quantum algorithms. However, with prevailing malicious attacks to cyber infrastructure, this cloud-based quantum-classical model introduces significant security and privacy concerns to quantum computing systems. It becomes imperative to cultivate skilled cybersecurity professionals with expertise in quantum computing. However, this is challenging due to the lack of educational material that integrates both quantum computing and cybersecurity and privacy subjects. This project fills this gap by developing a comprehensive set of curricular modules and an experiential learning platform with hands-on labs to support quantum computing systems security and privacy (QuanSP) education and workforce development at scale.The project team is developing hands-on labs and curricular modules for integrated multidisciplinary quantum computing and cybersecurity education. It allows students to learn two traditionally disconnected subjects with experimentation labs and engaging curricular modules. These materials incorporate socio-technical aspects of QuanSP to provide a holistic understanding of the subject matter. The learning-by-seeing-and-doing experience offered by the visualization-driven lab platform fosters systematic thinking of learners on quantum computing security and privacy. The project further provides hands-on opportunities to implement and create sophisticated security- and privacy-by-deign strategies to counteract adversarial threats targeting different layers in the cloud-based quantum computing ecosystem. The project team is integrating the developments into curricula at different levels and disseminating the outcomes to the broader community in the field through outreach activities to advance QuanSP research and education. The investigators are committed to broadening the participation of women and minorities by involving them as undergraduate and graduate student researchers in the project.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
量子计算是一项革命性的技术,因为它在某些计算任务中与经典计算范式相比,指数加速的优势。如今,许多供应商提供了对物理量子计算机的基于云的访问,供研究人员设计,实现和优化量子算法。但是,随着对网络基础架构的盛行恶意攻击,这种基于云的量子古典模型引入了量子计算系统的重大安全性和隐私问题。必须在量子计算方面培养具有专业知识的熟练网络安全专业人员。但是,由于缺乏整合量子计算以及网络安全和隐私主题的教育材料,这是具有挑战性的。该项目通过开发一组全面的课程模块和一个动手实验室的经验学习平台来填补这一空白,以支持量子计算系统安全和隐私(QUASP)教育和劳动力发展。它使学生​​可以通过实验实验室学习两个传统上断开的科目,并吸引了课程模块。这些材料结合了QuASP的社会技术方面,以提供对主题的整体理解。可视化驱动的实验室平台提供的逐观和锻炼经验促进了对量子计算安全性和隐私的学习者的系统思考。该项目进一步提供了动手的机会,可以实施和创建复杂的安全性和隐私策略,以抵消针对基于云的量子计算生态系统中不同层的对抗性威胁。该项目团队正在通过不同层次将开发项目整合到课程中,并通过推进QUASP研究和教育的推进活动将更广泛的社区的结果传播给该领域的更广泛的社区。调查人员致力于通过将妇女和少数民族作为本科生和研究生研究人员参与来扩大妇女和少数群体的参与。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是值得通过基金会的知识分子优点和更广泛影响的评估来评估值得支持的。

项目成果

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专著数量(0)
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