GCRI · Квантовые технологии
Квантовая связь
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.
- 01ВопросQuantum communications: how the risk develops
- 02По всем областямQuantum communication touches the networks domains depend on
- 03ИндикаторыЧто измеряется и насколько хорошо
- 04ИсточникиОткуда берётся доказательная база
- 05РешенияКто принимает решения и чему служит доказательная база
- 06Ключевые вопросыЧто спрашивают эксперты
- 07МеханизмыМеханизмы и движущие факторы
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.
Трекер постквантового перехода.
Экран, который команда использовала бы для отслеживания этой темы: её показатели, состояния и решения. Названия приведены для примера, а значения иллюстративны.
Трекер постквантового перехода
Quantum communications · Crypto inventory · Wave 2
Миграция
- Инвентаризациявся криптография
- Расставить приоритетысрок жизни данных
- Выбратьстандартные алгоритмы
- Гибридное развёртываниеклассическая и постквантовая криптография
- Испытыватьсовместимость
- Переключитьвывод из эксплуатации
Системы по приоритету
| Подпись архивов | RSA-2048 | 28 | Гибрид ML-DSA | Пилотирование |
| VPN-шлюз | ECDH | 9 | Гибрид ML-KEM | Запланировано |
| Платёжный HSM | RSA-3072 | 11 | Дорожная карта поставщика | Заблокировано |
| Web TLS | ECDHE | 2 | Гибридный обмен ключами | Готово |
Прогресс
Quantum communication touches the networks domains depend on.
- ЭнергетикаВзаимосвязиGrid control networks are candidate users of quantum key distribution.What to watchCost and range limits
- ЗдравоохранениеВзаимосвязиHealth networks weigh QKD against post-quantum cryptography.What to watchAgency guidance on QKD use
- ВодаВзаимосвязиUtilities are more likely to migrate to post-quantum algorithms.What to watchAlgorithm migration plans
Communication studies are designed for the серии 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.
Модель, её допущения, данные и неопределённость в том виде, в каком их проверил бы учёный или инженер. Структуры следуют опубликованным методам. Показанные значения являются иллюстративными, а не результатами.
Модель системы
The couplings between the systems in quantum communications: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
Что измеряется и насколько хорошо.
Каждый показатель указывает свою единицу, периодичность, тип источника и метку доказательной базы, которую несло бы значение. Значения не показываются: программа предоставляет их под собственную ответственность.
| Индикатор | Единица | Периодичность | Тип источника | Метка |
|---|---|---|---|---|
| QKD link distance | kilometres | per demonstration | Published experiments | СООБЩЕНО |
| Secret key rate | bits per second at a stated distance | per demonstration | Published experiments | СООБЩЕНО |
| Deployed QKD network nodes | количество | ежегодно | Operator and government reports | СООБЩЕНО |
| Security evaluations completed for QKD products | количество | ежегодно | Evaluation scheme records | Опубликованная статистика |
| Quantum memory storage time | milliseconds | per experiment | Peer-reviewed results | НАБЛЮДАЕМО |
| Satellite QKD demonstrations | количество | ежегодно | Agency reports | СООБЩЕНО |
Откуда берётся доказательная база.
Названные публичные наборы данных и институциональные записи, каждый со своим классом лицензии. Источники по соглашению используются только на их условиях и никогда не публикуются повторно.
| Источник | Что он даёт | Класс лицензии |
|---|---|---|
| ETSI ISG QKD specifications | Component, interface and security specifications | Public, ETSI terms |
| Серия ITU-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 |
Кто принимает решения и чему служит доказательная база.
Quantum Technologies prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| Кто принимает решение | Вопрос | Доказательная база, которую обслуживает эта страница |
|---|---|---|
| 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 |
| Организации, финансирующие исследования | How to fund quantum network research | Progress on memories and repeaters |
Результаты, которые даёт эта тема
- 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
Что спрашивают эксперты.
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?
Механизмы и движущие факторы.
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 системы, 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.
Как это изучается и где пределы методов.
| Метод или данные | Что он показывает | Ограничения |
|---|---|---|
| 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 |
Как это изучается и чего методы не могут сказать.
- 01Квантовые вычисления, измерения и связьСопоставимое эталонное тестирование · Оценка уровня готовности технологий · Отслеживание последствий для безопасностиПрименяется здесь
- 02Физика и квантовая наукаХарактеристика шумов кубитов · Метрология квантовых часов · Проверка квантовых эффектовПрименяется здесь
- 03Кибербезопасность и криптографияИнвентаризация криптографии · Приоритизация перехода · Анализ внедрения QKDПрименяется здесь
Where this page’s references lead.
Органы и документы, с которыми сопоставляется эта страница. Статусы и редакции меняются; каждая ссылка ведёт к выпускающему органу.
Вопросы и ответы.
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?
Поделитесь доказательствами с этой страницы.
Отчёты 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.
- Электронная почтаШлюз GW-GCRIОтправьте с этой страницыДоказательная база, исправление, случай, метод, рецензия, перевод или вклад в профиль. Материал приходит с пометкой этой страницы, поэтому его получает редактор, отвечающий за неё.
- ZenodoОткрытый депозитДепонируйте и подайте в сообществоОпубликуйте собственную запись на Zenodo со своим идентификатором ORCID iD, затем подайте её в сообщество Reports. Кураторы проверяют её; DOI остаётся за вами.
- ОтчётыGCRIВсе способы внести вкладВиды вклада, порядок рецензирования каждого из них, указание авторства, лицензия и то, что никогда не принимается.
Никогда не отправляйте персональные данные, сведения о чувствительной инфраструктуре или то, чем вы не вправе делиться. Материал проходит рассмотрение перед использованием; его отправка не дает авторских или редакционных прав, а спонсорство никогда не покупает выводы.
Предложите метод, набор данных или вопрос.
Информация и запросы открыты уже сегодня. Запрос получает номер и указывает следующий шаг; заявки, платежи, выделение вычислительных ресурсов и регистрации открываются только тогда, когда существуют их команда, условия и возможности для проверки.
Юридические документы.
Карты, данные и рисунки на этом сайте приводятся для контекста и общей информации. Они не являются советом, прогнозом или предупреждением; ограничения информации изложены в Оговорках и уведомлениях о данных.