GCRI · Tecnologías cuánticas
Comunicaciones cuánticas
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.
Quantum communications in seven parts.
- 01La preguntaQuantum communications: how the risk develops
- 02En todos los dominiosQuantum communication touches the networks domains depend on
- 03IndicadoresQué se mide y con qué calidad
- 04FuentesDe dónde proviene la evidencia
- 05DecisionesQuién decide y a qué sirve la evidencia
- 06Cuestiones centralesLo que se preguntan los expertos
- 07MecanismosMecanismos y factores impulsores
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.
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.
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.
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.
Quantum networks are early
Distributing entanglement between distant nodes needs quantum repeaters and memories, which are still in research.
Seguimiento de la migración poscuántica.
La pantalla que utilizaría un equipo para seguir esta materia: sus mediciones, estados y decisiones. Los nombres son ejemplos y los valores son ilustrativos.
Seguimiento de la migración poscuántica
Quantum communications · Crypto inventory · Wave 2
Migración
- Inventariotoda la criptografía
- Priorizarvida útil de los datos
- Seleccionaralgoritmos estándar
- Despliegue híbridoclásica y PQC
- Probarinteroperabilidad
- Puesta en producciónretirar
Sistemas por prioridad
| Firma de archivos | RSA-2048 | 28 | ML-DSA híbrido | Piloto |
| Pasarela VPN | ECDH | 9 | ML-KEM híbrido | Previsto |
| HSM de pagos | RSA-3072 | 11 | Hoja de ruta del proveedor | Bloqueado |
| TLS web | ECDHE | 2 | Intercambio de claves híbrido | Hecho |
Progreso
Quantum communication touches the networks domains depend on.
- EnergíaAcoplamientoGrid control networks are candidate users of quantum key distribution.What to watchCost and range limits
- SaludAcoplamientoHealth networks weigh QKD against post-quantum cryptography.What to watchAgency guidance on QKD use
- AguaAcoplamientoUtilities are more likely to migrate to post-quantum algorithms.What to watchAlgorithm migration plans
Communication studies are designed for the serie Exponential Technology. Standards work sits in ETSI’s QKD group and the ITU-T Y.3800 series; several national security agencies prefer post-quantum cryptography to QKD for most uses.
- Network trial reports.
- Security analyses of QKD implementations.
How quantum communications is modelled, measured and tested.
El modelo, sus supuestos, sus datos y su incertidumbre, en la forma en que un científico o un ingeniero los comprobaría. Las estructuras siguen métodos publicados. Los valores representados son ilustrativos, no hallazgos.
Modelo de sistema
The couplings between the systems in quantum communications: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
Qué se mide y con qué calidad.
Cada indicador lleva su unidad, su periodicidad, el tipo de fuente que lo respalda y la etiqueta de evidencia que llevaría un valor. No se muestran valores: un programa los aporta bajo su propia autoridad.
| Indicador | Unidad | Cadencia | Tipo de fuente | Etiqueta |
|---|---|---|---|---|
| QKD link distance | kilometres | per demonstration | Published experiments | NOTIFICADO |
| Secret key rate | bits per second at a stated distance | per demonstration | Published experiments | NOTIFICADO |
| Deployed QKD network nodes | recuento | anual | Operator and government reports | NOTIFICADO |
| Security evaluations completed for QKD products | recuento | anual | Evaluation scheme records | Estadísticas publicadas |
| Quantum memory storage time | milliseconds | per experiment | Peer-reviewed results | OBSERVADO |
| Satellite QKD demonstrations | recuento | anual | Agency reports | NOTIFICADO |
De dónde procede la evidencia.
Conjuntos de datos públicos y registros institucionales identificados, cada uno con su tipo de licencia. Las fuentes obtenidas por acuerdo solo se utilizan conforme a sus condiciones y nunca se republican.
| Fuente | Lo que aporta | Tipo de licencia |
|---|---|---|
| ETSI ISG QKD specifications | Component, interface and security specifications | Public, ETSI terms |
| Serie UIT-T Y.3800 | Network recommendations for QKD | Public, ITU terms |
| National cyber agency positions on QKD | Agency views on QKD versus post-quantum cryptography | Public, terms per agency |
| EuroQCI programme documentation | European quantum communication infrastructure plans | Public, EU terms |
| Peer-reviewed quantum communication literature | Experimental results | Licence per article |
Quién decide y a qué sirve la evidencia.
Quantum Technologies prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| Quién decide | La pregunta | Evidencia a la que sirve esta página |
|---|---|---|
| Network operators | Whether QKD fits any of their links and threat models | Use comparisons; architecture reviews |
| National cyber agencies | What position to take on QKD for government use | Implementation security evidence |
| Financiadores de la investigación | How to fund quantum network research | Progress on memories and repeaters |
Productos que genera este tema
- 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
Lo que se preguntan los expertos.
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?
Mecanismos y factores impulsores.
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 sistemas, 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.
Cómo se estudia y dónde terminan los métodos.
| Método o datos | Lo que muestra | Límites |
|---|---|---|
| Security proofs | Theoretical security of protocols | Proofs assume idealised devices |
| Implementation testing and quantum hacking research | Vulnerabilities in real equipment | Testing cannot prove the absence of flaws |
| Network trials | Performance, key rates and operations | Trials are limited in scale and duration |
| Comparative security assessment | When quantum or post-quantum approaches fit | Depends on threat model and system constraints |
Cómo se estudia y lo que los métodos no pueden decir.
- 01Computación, detección y comunicación cuánticasEvaluación comparativa homologable · Evaluación de la madurez tecnológica · Seguimiento de las implicaciones para la seguridadAplicado aquí
- 02Física y ciencia cuánticaCaracterización del ruido de los cúbits · Metrología de relojes cuánticos · Verificación de efectos cuánticosAplicado aquí
- 03Ciberseguridad y criptografíaInventario criptográfico · Priorización de la migración · Revisión de la implementación de QKDAplicado aquí
Where this page’s references lead.
Los organismos y documentos con los que se lee esta página. El estado y las ediciones cambian; cada enlace lleva al organismo emisor.
Preguntas y respuestas.
What is quantum key distribution?
Is QKD unbreakable?
Should organisations use QKD or post-quantum cryptography?
Is quantum key distribution unbreakable?
Does quantum communication replace post-quantum cryptography?
What is a quantum internet?
Aporte evidencia desde esta página.
serie Reports 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.
- Correo electrónicoPasarela GW-GCRIEnvíelo desde esta páginaEvidencia, una corrección, un caso, un método, una revisión, una traducción o un aporte a un perfil. Llega etiquetado con esta página, de modo que lo recibe el editor responsable.
- ZenodoDepósito abiertoDeposítelo y envíelo a la comunidadPublique su propio registro en Zenodo con su ORCID iD y luego envíelo a la comunidad de Reports allí. Los curadores lo revisan; el DOI sigue siendo suyo.
- serie ReportsGCRIVer todas las formas de contribuirLos tipos de contribución, cómo se revisa cada uno, qué crédito recibe, la licencia y qué nunca se acepta.
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Documentos jurídicos.
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