GCRI · 양자기술
양자 통신
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.
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.
양자 내성 전환 추적기.
팀이 이 주제를 따라가는 데 사용할 화면으로, 그 지표, 상태, 결정을 보여 줍니다. 이름은 예시이며 값은 설명용입니다.
양자 내성 전환 추적기
Quantum communications · Crypto inventory · Wave 2
이주
- 목록모든 암호
- 우선순위 설정데이터 수명
- 선택표준 알고리즘
- 하이브리드 배치고전 암호와 PQC
- 시험상호운용
- 전환폐기
우선순위별 시스템
| 아카이브 서명 | RSA-2048 | 28 | ML-DSA 하이브리드 | 시범 운영 |
| VPN 게이트웨이 | ECDH | 9 | ML-KEM 하이브리드 | 계획됨 |
| 결제 HSM | RSA-3072 | 11 | 공급업체 로드맵 | 차단됨 |
| Web TLS | ECDHE | 2 | 하이브리드 키 교환 | 완료 |
진행 상황
Quantum communication touches the networks domains depend on.
- 에너지연계Grid control networks are candidate users of quantum key distribution.What to watchCost and range limits
- 보건연계Health networks weigh QKD against post-quantum cryptography.What to watchAgency guidance on QKD use
- 물연계Utilities are more likely to migrate to post-quantum algorithms.What to watchAlgorithm migration plans
Communication studies are designed for the 기하급수적 기술 시리즈. 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.
모형, 그 가정, 데이터, 불확실성을 과학자나 엔지니어가 확인할 형태로 제시합니다. 구조는 발행된 방법을 따릅니다. 제시된 값은 예시이며 결과가 아닙니다.
시스템 모형
The couplings between the systems in quantum communications: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
측정되는 것과 그 정확도.
각 지표에는 단위, 주기, 그 뒤의 출처 종류, 값에 붙을 근거 표시가 있습니다. 값은 표시하지 않습니다. 값은 프로그램이 자체 권한으로 제공합니다.
| 지표 | 단위 | 주기 | 출처 유형 | 라벨 |
|---|---|---|---|---|
| QKD link distance | kilometres | per demonstration | Published experiments | 보고됨 |
| Secret key rate | bits per second at a stated distance | per demonstration | Published experiments | 보고됨 |
| Deployed QKD network nodes | 건수 | 연간 | Operator and government reports | 보고됨 |
| Security evaluations completed for QKD products | 건수 | 연간 | Evaluation scheme records | 공표 통계 |
| Quantum memory storage time | milliseconds | per experiment | Peer-reviewed results | 관측 |
| Satellite QKD demonstrations | 건수 | 연간 | Agency reports | 보고됨 |
근거의 출처.
이름이 명시된 공개 데이터셋과 기관 기록으로, 각각 라이선스 등급이 있습니다. 협약에 따른 출처는 그 조건에 따라서만 사용하며 결코 재게시하지 않습니다.
| 출처 | 제공하는 것 | 라이선스 등급 |
|---|---|---|
| ETSI ISG QKD specifications | Component, interface and security specifications | Public, ETSI terms |
| ITU-T Y.3800 시리즈 | 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 |
누가 결정하며 근거는 무엇에 쓰이는지.
Quantum Technologies prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| 결정 주체 | 질문 | 이 페이지가 제공하는 근거 |
|---|---|---|
| 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 |
| 연구 재원 제공 기관 | How to fund quantum network research | Progress on memories and repeaters |
이 주제가 생산하는 산출물
- 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
전문가가 묻는 것.
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?
메커니즘과 동인.
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 시스템, 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.
연구되는 방식과 방법의 한계.
| 방법 또는 데이터 | 표시 내용 | 한계 |
|---|---|---|
| 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 |
Where this page’s references lead.
이 페이지를 읽을 때 기준이 되는 기구와 문서. 상태와 판은 바뀌며, 각 링크는 발행 기구로 연결됩니다.
질문과 답변.
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?
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