GCRI · Technologies quantiques
Communications quantiques
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 questionQuantum communications: how the risk develops
- 02À travers les domainesQuantum communication touches the networks domains depend on
- 03IndicateursCe qui est mesuré, et avec quelle qualité
- 04SourcesD'où viennent les données probantes
- 05DécisionsQui décide, et à quoi servent les données probantes
- 06Questions essentiellesCe que se demandent les experts
- 07MécanismesMécanismes et facteurs
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.
Suivi de la migration post-quantique.
L'écran qu'une équipe utiliserait pour suivre ce sujet : ses mesures, ses états et ses décisions. Les noms sont des exemples et les valeurs sont illustratives.
Suivi de la migration post-quantique
Quantum communications · Crypto inventory · Wave 2
Migration
- Inventairetoute la cryptographie
- Hiérarchiserdurée de vie des données
- Sélectionneralgorithmes standard
- Déploiement hybrideclassique et PQC
- Testerinteropérabilité
- Basculerretirer
Systèmes par priorité
| Signature des archives | RSA-2048 | 28 | ML-DSA hybride | Pilotage |
| Passerelle VPN | ECDH | 9 | ML-KEM hybride | Prévu |
| HSM de paiement | RSA-3072 | 11 | Feuille de route du fournisseur | Bloqué |
| TLS web | ECDHE | 2 | Échange de clés hybride | Terminé |
Progression
Quantum communication touches the networks domains depend on.
- ÉnergieCouplageGrid control networks are candidate users of quantum key distribution.What to watchCost and range limits
- SantéCouplageHealth networks weigh QKD against post-quantum cryptography.What to watchAgency guidance on QKD use
- EauCouplageUtilities are more likely to migrate to post-quantum algorithms.What to watchAlgorithm migration plans
Communication studies are designed for the série Technologies exponentielles. 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.
Le modèle, ses hypothèses, ses données et son incertitude, sous la forme qu'un scientifique ou un ingénieur vérifierait. Les structures suivent des méthodes publiées. Les valeurs représentées sont illustratives, ce ne sont pas des résultats.
Modèle de système
The couplings between the systems in quantum communications: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
Ce qui est mesuré, et avec quelle qualité.
Chaque indicateur porte son unité, sa périodicité, le type de source qui le sous-tend et l'étiquette de preuve que porterait une valeur. Aucune valeur n'est affichée : un programme les fournit sous sa propre autorité.
| Indicateur | Unité | Fréquence | Type de source | Étiquette |
|---|---|---|---|---|
| QKD link distance | kilometres | per demonstration | Published experiments | DÉCLARÉ |
| Secret key rate | bits per second at a stated distance | per demonstration | Published experiments | DÉCLARÉ |
| Deployed QKD network nodes | nombre | annuel | Operator and government reports | DÉCLARÉ |
| Security evaluations completed for QKD products | nombre | annuel | Evaluation scheme records | Statistiques publiées |
| Quantum memory storage time | milliseconds | per experiment | Peer-reviewed results | OBSERVÉ |
| Satellite QKD demonstrations | nombre | annuel | Agency reports | DÉCLARÉ |
D'où proviennent les données probantes.
Jeux de données publics et registres institutionnels nommés, chacun avec sa catégorie de licence. Les sources fournies dans le cadre d'accords ne sont utilisées que selon leurs conditions et ne sont jamais republiées.
| Sources | Ce qu'elle apporte | Catégorie de licence |
|---|---|---|
| ETSI ISG QKD specifications | Component, interface and security specifications | Public, ETSI terms |
| Série 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 |
Qui décide, et à quoi servent les données probantes.
Quantum Technologies prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| Qui décide | La question | Données probantes servies par cette page |
|---|---|---|
| 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 |
| Bailleurs de fonds de la recherche | How to fund quantum network research | Progress on memories and repeaters |
Résultats que produit ce thème
- 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
Ce que se demandent les experts.
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?
Mécanismes et facteurs.
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 systèmes, 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.
Comment c'est étudié, et où les méthodes s'arrêtent.
| Méthode ou données | Ce qu'il montre | Limites |
|---|---|---|
| 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 |
Comment c'est étudié, et ce que les méthodes ne peuvent pas dire.
- 01Informatique, détection et communication quantiquesBancs d'essai comparables · Évaluation de la maturité technologique · Suivi des implications pour la sécuritéAppliqué ici
- 02Physique et science quantiqueCaractérisation du bruit des qubits · Métrologie des horloges quantiques · Vérification des effets quantiquesAppliqué ici
- 03Cybersécurité et cryptographieInventaire cryptographique · Priorisation de la migration · Examen de la mise en œuvre de la DQCAppliqué ici
Where this page’s references lead.
Les organismes et documents à l'aune desquels cette page se lit. Les statuts et éditions changent ; chaque lien mène à l'organisme émetteur.
Questions et réponses.
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?
Apportez des éléments de preuve depuis cette page.
Rapports 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.
- E-mailPasserelle GW-GCRIL'envoyer depuis cette pageUne preuve, une correction, un cas, une méthode, un examen, une traduction ou un apport au profil. Elle arrive étiquetée avec cette page, afin que le rédacteur responsable la reçoive.
- ZenodoDépôt ouvertLe déposer et le soumettre à la communautéPubliez votre propre fiche sur Zenodo avec votre identifiant ORCID, puis soumettez-la à la communauté Reports qui s'y trouve. Des curateurs l'examinent ; le DOI reste le vôtre.
- RapportsGCRIVoir toutes les façons de contribuerLes types de contribution, la manière dont chacune est examinée, la reconnaissance accordée, la licence et ce qui n'est jamais accepté.
N'envoyez jamais de données personnelles, de détails sensibles sur des infrastructures ni rien que vous n'avez pas le droit de communiquer. Une contribution est examinée avant utilisation ; son envoi ne confère ni qualité d'auteur ni droits éditoriaux, et un parrainage n'achète jamais une conclusion.
Apportez une méthode, un jeu de données ou une question.
L'information et les demandes sont ouvertes dès aujourd'hui. Une demande reçoit une référence et indique l'étape suivante ; candidatures, paiements, allocations de calcul et inscriptions n'ouvrent que lorsque l'équipe, les conditions et la capacité d'examen existent.
Documents juridiques.
Les cartes, données et chiffres de ce site sont présentés à titre de contexte et d'information générale. Ils ne constituent ni des conseils, ni des prévisions, ni des alertes ; les limites de l'information sont exposées dans les Avertissements et les Notices sur les données.