ارتباطات کوانتومی و توزیع کلید کوانتومی (QKD)، برای به اشتراک گذاشتن کلیدهای مورد استفاده برای رمزگذاری اطلاعات مخفی، روشی قابل اعتماد فراهم می‌کند.
ارتباطات کوانتومی و توزیع کلید کوانتومی (QKD)، برای به اشتراک گذاشتن کلیدهای مورد استفاده برای رمزگذاری اطلاعات مخفی با ارسال فوتون‌های تک از طریق یک کانال کوانتومی، روشی قابل اعتماد فراهم می‌کند و یکی از نخستین فناوری‌های کوانتومی تجاری است و یک کاندایدای پیشرو برای تضمین ارتباطات آینده در برابر حملات از رایانه‌های کوانتومی است.
فوتونیک مجتمع یک پلت فرم پایدار، جمع و جور، کوچک و پویا را برای پیاده سازی مدارهای پیچیده فوتونی که قادر به تولید هستند فراهم می‌کند و یک فن آوری متقاعد کننده برای پیاده سازی سیستم‌های QKD آینده است.
ثبات فاز فوتونیک مجتمع یک پلت فرم مناسب برای اطلاعات رمزگذاری شده با زمان است که در مخابرات QKD برای ارتباطات فیبر استفاده می‌شود.
رمزنگاری کوانتومی
رمزنگاری کوانتومی، استفاده مکانیک کوانتومی به خصوص ارتباطات کوانتومی و محاسبات کوانتومی را برای اجرای عملیات رمزنگاری و شکستن سیستم‌های رمزگذاری شده توصیف می‌کند.
استفاده از رمزنگاری کلاسیک (غیر کوانتومی) برای حفاظت در برابر حمله کنندگان کوانتومی نیز به عنوان رمزنگاری کوانتومی در نظر گرفته می‌شود، به این حالت رمز نگاری پست-کوانتومی می‌گویند.
نمونه‌هایی از رمزنگاری کوانتومی استفاده از ارتباطات کوانتومی برای رد و بدل کردن مخفیانه کلید (توزیع کلید کوانتومی) یا استفاده از رایانه‌های کوانتومی برای شکستن انواع گوناگون کلیدهای عمومی و امضاهای دیجیتال است.
رمزنگاری کوانتومی انجام عملیات گوناگون رمزگذاری را که با تبادلات کلاسیک غیرممکن است میسر می‌سازد که این یکی از مزیت‌های رمز نگاری کوانتومی است.
مکانیک کوانتومی تضمین می‌کند که با اندازه‌گیری داده‌های کوانتومی، این اطلاعات از بین می‌روند از این ویژگی می‌توان برای تشخیص مداخله دشمن در یک پیغام استفاده کرد.
با این وجود، اگر یک استراق سمع‌کننده اختلالاتی کمتر از آنچه انتظار می‌رود ایجاد کند، ممکن است اطلاعات فاش شوند.
توزیع کلید کوانتومی
مسلماً بهترین کاربرد شناخته شده از رمز نگاری کوانتومی توزیع کلید کوانتومی است.
توزیع کلید کوانتومی فرایند استفاده از تبادل کوانتومی را برای ایجاد یک کلید مشترک میان دو نفر (که معمولاً آلیس و باب نامیده می‌شوند) بدون آنکه نفر سوم (ایو) هیچ اطلاعی از کلید به دست آورد توصیف می‌کند (حتی در صورتی که بتواند تمام مکالمات بین این دو نفر را شنود نماید)، برای رسیدن به این هدف آلیس قبل از فرستادن اطلاعات به باب آن‌ها را به بیت‌های کوانتومی تبدیل می‌کند؛ در این حالت اگر ایو تلاش کند این بیت‌ها را بخواند، پیغام‌ها مخدوش شده و آلیس و باب متوجه مداخله وی می‌شوند.
توزیع کلید کوانتومی بدون تحمیل هر گونه فرضیات محاسباتی امکان‌پذیر است، (فرضیاتی که بیان می‌کنند بعضی از مسائل محاسباتی مانند تجزیه اعداد بزرگ زمان بسیار طولانی را روی کامپیوتر صرف می‌کنند).
توزیع کلید کوانتومی دارای امنیت بدون قید و شرط است، تنها فرضیات پایدار ماندن قوانین مکانیک کوانتومی و وجود یک کانال شناسایی میان آلیس و باب است، داشتن یک کانال شناسایی امن به این معنا است که ایو نتواند خود را به جای آلیس یا باب معرفی نماید.
در حال حاضر توزیع کلید کوانتومی تنها نمونه عملی از رمز نگاری کوانتومی است.
برای کسب اطلاعات بیشتر و دستیابی به مقالاتی که از آن این مطلب استخراج شده است به نشانی زیر مراجه کنید: