การกระจายคีย์ควอนตัม (QKD) เป็นวิธีการสื่อสารที่ปลอดภัยซึ่งใช้โปรโตคอลการเข้ารหัสที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบของกลศาสตร์ควอนตัม วิธีนี้ช่วยให้ทั้งสองฝ่ายสามารถสร้างคีย์ลับแบบสุ่มที่ใช้ร่วมกันซึ่งมีเพียงฝ่ายตนเท่านั้นที่รู้ ซึ่งสามารถใช้เข้ารหัสและถอดรหัสข้อความได้ มักถูกเรียกอย่างไม่ถูกต้องว่าการเข้ารหัสควอนตัม เนื่องจากเป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของงานการเข้ารหัสควอนตัม
แม้ว่าจะมีวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์มาหลายปีแล้ว แต่ความก้าวหน้าในการพัฒนาระบบเหล่านี้ยังคงดำเนินต่อไปเพื่อให้มีขนาดกะทัดรัดขึ้น ราคาถูกลง และสามารถทำงานได้ในระยะทางที่ไกลขึ้น สิ่งเหล่านี้ล้วนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการนำเทคโนโลยีเหล่านี้ไปใช้โดยภาครัฐและภาคอุตสาหกรรม ความท้าทายในปัจจุบันคือการผสานรวมระบบ QKD เหล่านี้เข้ากับโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายที่มีอยู่ และทีมสหสาขาวิชาชีพซึ่งประกอบด้วยผู้ผลิตอุปกรณ์โทรคมนาคม ผู้ให้บริการโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ ผู้ให้บริการเครือข่าย ผู้ให้บริการอุปกรณ์ QKD ผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยดิจิทัล และนักวิทยาศาสตร์ กำลังดำเนินการในเรื่องนี้
QKD มอบวิธีการกระจายและแบ่งปันคีย์ลับที่จำเป็นสำหรับโปรโตคอลการเข้ารหัส สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าคีย์เหล่านั้นยังคงเป็นส่วนตัว เช่น ระหว่างฝ่ายที่สื่อสารกัน การทำเช่นนี้ต้องอาศัยสิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยถูกมองว่าเป็นปัญหาของระบบควอนตัม หากคุณ "มอง" หรือรบกวนมันไม่ว่าด้วยวิธีใดก็ตาม คุณจะ "ทำลาย" ลักษณะเฉพาะของควอนตัม