Skip to content

GCRI · التقنيات الكمية

الاتصالات الكمومية

Quantum communications use quantum states of light to distribute encryption keys with security rooted in physics, and in future to link quantum computers and sensors in networks. Quantum key distribution works over limited distances and needs dedicated hardware and trusted nodes today. This page sets out how quantum communications work, what they can and cannot secure, and what evidence serves the network operators and security agencies weighing them.

02السؤال

Quantum communications: how the risk develops.

Communications research and deployment limits. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

الآلية

Measurement reveals eavesdropping

In quantum key distribution, measuring a quantum state disturbs it, so an eavesdropper introduces detectable errors. Keys are kept only when error rates are low.

الآلية

Distance is limited by loss

Photons are lost in fibre, limiting direct links. Longer networks use trusted relay nodes or satellites, each with security implications.

الآلية

Implementations can be attacked

Real devices deviate from ideal theory. Side-channel attacks on detectors and sources have been demonstrated, so security depends on implementation and certification.

الآلية

Quantum networks are early

Distributing entanglement between distant nodes needs quantum repeaters and memories, which are still in research.

03الرصد

متتبع الانتقال إلى ما بعد الكم.

الشاشة التي قد يستخدمها فريق لمتابعة هذا الموضوع: مقاييسه وحالاته وقراراته. والأسماء أمثلة والقيم توضيحية.

متتبع الانتقال إلى ما بعد الكم

Quantum communications · Crypto inventory · Wave 2

بيانات طويلة العمر معرّضة للخطرGCRI · التقنيات الكمية

الانتقال

  1. الجردكل التشفير
  2. تحديد الأولوياتعمر البيانات
  3. اختيارالخوارزميات القياسية
  4. نشر هجينالكلاسيكي وPQC
  5. الاختبارقابلية التشغيل البيني
  6. التحويلإيقاف التشغيل

النظم بحسب الأولوية

توقيع الأرشيفRSA-204828هجين ⁨ML-DSA⁩تجريب
بوابة ⁨VPN⁩ECDH9هجين ⁨ML-KEM⁩مخطَّط
وحدة ⁨HSM⁩ للمدفوعاتRSA-307211خريطة طريق الموردمعطّل
Web TLSECDHE2تبادل المفاتيح الهجينتم

التقدم

المجرود، %70 of 100 requiredالهجين المنشور، %36 of 50 requiredالمتقاعد، %2 of 25 required
Post-quantum migration tracker: the screen’s structure, terms and states for Quantum communications.أسماء مثالية وقيم توضيحية؛ تصميم وليس سجلًا ولا نظامًا حيًا.
04عبر المجالات

Quantum communication touches the networks domains depend on.

05الأساليب والأدلة

How quantum communications is modelled, measured and tested.

النموذج وافتراضاته وبياناته وعدم اليقين فيه، بالصورة التي يفحصها بها عالم أو مهندس. وتتبع البنى أساليب منشورة. والقيم المرسومة توضيحية، وليست نتائج.

نموذج النظام

The couplings between the systems in quantum communications: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−+التكنولوجيا الكميةالفضاء السيبرانيالمجتمعاتالاقتصاد⁨R⁩ معزِّزة⁨B⁩ موازِنة
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
مبادئ FAIR التوجيهية · GO FAIR وFORCE11⁨W3C PROV⁩ · اتحاد الشبكة العالميةإرشادات بشأن المعالجة المتسقة لأوجه عدم اليقين · الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخبيانات CEOS الجاهزة للتحليل · لجنة سواتل رصد الأرض
06المؤشرات الفرعية

ما الذي يُقاس، ومدى جودة قياسه.

يحمل كل مؤشر وحدته ووتيرته ونوع المصدر الذي يستند إليه ووسم الأدلة الذي ستحمله القيمة. ولا تُعرض أي قيم: فالبرنامج يقدّمها بموجب سلطته الخاصة.

المؤشرالوحدةوتيرة الإصدارنوع المصدرالوسم
QKD link distancekilometresper demonstrationPublished experimentsمُبلَّغ عنه
Secret key ratebits per second at a stated distanceper demonstrationPublished experimentsمُبلَّغ عنه
Deployed QKD network nodesالعددسنويOperator and government reportsمُبلَّغ عنه
Security evaluations completed for QKD productsالعددسنويEvaluation scheme recordsالإحصاءات المنشورة
Quantum memory storage timemillisecondsper experimentPeer-reviewed resultsمرصود
Satellite QKD demonstrationsالعددسنويAgency reportsمُبلَّغ عنه
07المصادر

من أين تأتي الأدلة.

مجموعات بيانات عامة مسمّاة وسجلات مؤسسية، لكلٍّ منها فئة ترخيصها. ولا تُستخدم المصادر المتاحة بموجب اتفاق إلا وفق شروطها، ولا يُعاد نشرها أبدًا.

المصدرما يقدّمهفئة الترخيص
ETSI ISG QKD specificationsComponent, interface and security specificationsPublic, ETSI terms
سلسلة ⁨ITU-T Y.3800⁩Network recommendations for QKDPublic, ITU terms
National cyber agency positions on QKDAgency views on QKD versus post-quantum cryptographyPublic, terms per agency
EuroQCI programme documentationEuropean quantum communication infrastructure plansPublic, EU terms
Peer-reviewed quantum communication literatureExperimental resultsLicence per article
08القرارات

من يقرر، وما الذي تخدمه الأدلة.

Quantum Technologies prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

من يقررالسؤالالأدلة التي تخدمها هذه الصفحة
Network operatorsWhether QKD fits any of their links and threat modelsUse comparisons; architecture reviews
National cyber agenciesWhat position to take on QKD for government useImplementation security evidence
ممولو البحوثHow to fund quantum network researchProgress on memories and repeaters

المخرجات التي يُنتجها هذا الموضوع

  • Comparisons of QKD and post-quantum cryptography for specific uses
  • Network architecture reviews including trusted nodes
  • Summaries of implementation security evidence
  • Evidence notes for operators
09الأسئلة الجوهرية

ما يسأل عنه الخبراء.

Communications questions weigh physical security against practical limits.

  • What security does quantum key distribution actually provide, and under what assumptions?
  • How far can quantum signals travel through fibre or free space before they are lost?
  • Do trusted relay nodes undermine end-to-end security?
  • How do implementation flaws in real devices open side channels?
  • How does quantum key distribution compare with post-quantum cryptography for a given use?
10الآليات

الآليات والمحرّكات.

Quantum key distribution relies on the principle that measuring a quantum state disturbs it, so two parties can detect an eavesdropper and agree a secret key. The security of the ideal protocol rests on physics rather than on assumptions about computational difficulty. Real النظم, however, use imperfect sources and detectors, and several attacks have exploited those imperfections.

Photons are absorbed and scattered in fibre, which limits direct links to relatively short distances. Longer networks currently rely on trusted nodes, where the key is held in classical form and must be protected conventionally. Quantum repeaters, which would extend range without trusted nodes, remain a research goal. Satellites have been used to demonstrate links over long distances.

11المناهج والبيانات

كيف يُدرس، وأين تتوقف المناهج.

المنهج أو البياناتما يُظهرهالحدود
Security proofsTheoretical security of protocolsProofs assume idealised devices
Implementation testing and quantum hacking researchVulnerabilities in real equipmentTesting cannot prove the absence of flaws
Network trialsPerformance, key rates and operationsTrials are limited in scale and duration
Comparative security assessmentWhen quantum or post-quantum approaches fitDepends on threat model and system constraints
12الأساليب

كيف يُدرس، وما لا تستطيع المناهج قوله.

13Where this page’s references

Where this page’s references lead.

الهيئات والوثائق التي تُقرأ هذه الصفحة في ضوئها. وتتغير الحالات والإصدارات؛ ويقود كل رابط إلى الهيئة المُصدِرة.

14أسئلة

أسئلة وأجوبة.

What is quantum key distribution?
A method of generating shared encryption keys using quantum states of light, where any eavesdropping introduces detectable errors.
Is QKD unbreakable?
Its theory offers strong guarantees, but real devices have imperfections that have been attacked. Security depends on implementation, evaluation and the trusted nodes used.
Should organisations use QKD or post-quantum cryptography?
Several national agencies recommend post-quantum cryptography for most uses. QKD may suit specific links. The choice depends on threat model and agency guidance.
Is quantum key distribution unbreakable?
The ideal protocol is secure under the laws of physics, but real systems have imperfections, and trusted nodes and authentication still rely on conventional security. Unbreakable is not an accurate description of deployed systems.
Does quantum communication replace post-quantum cryptography?
No. They address different needs. Many security authorities treat post-quantum cryptography as the primary migration route, with quantum key distribution suited to specific use cases.
What is a quantum internet?
A proposed network that would distribute entanglement between distant quantum devices. It remains a long-term research goal.
التقاريرساهم

ساهم بأدلة من هذه الصفحة.

التقارير is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIالتقنيات الكميةالتقنيات الأسيةنظرة استشرافية
التقنيات الكمية

قدّم منهجية أو مجموعة بيانات أو سؤالا.

المعلومات والاستفسارات متاحة اليوم. ويحصل الاستفسار على رقم مرجعي ويحدد الخطوة التالية؛ ولا تُفتح الطلبات والمدفوعات وتخصيصات الحوسبة والتسجيلات إلا حين يتوافر فريقها وشروطها وقدرة المراجعة.