量子通信中的信息安全技术及比较
量子信息技术在信息安全中的应用
量子信息技术在信息安全中的应用信息安全一直是人们关注的热点话题之一。
随着信息技术的发展，相应的信息安全技术也在不断创新和升级。
其中，量子信息技术的出现，为信息安全领域带来了一次革命。
量子信息技术是指利用量子力学原理的物理现象，进行信息量的传输、存储、处理等技术的总称。
与传统的信息技术相比，量子信息技术具有更高的安全性。
传统的信息技术使用的是二进制的编码方式，即以“0”和“1”表示信息的传输和处理。
这种方式容易被黑客攻击和破解，从而导致信息泄露和损失。
而量子信息技术则采用的是量子比特（Qubit）的编码方式。
量子比特是指量子系统中的一个二能级系统，它可以同时处于“0”和“1”两种状态，也可以通过量子纠缠实现信息的传输和处理。
这种编码方式的特性，使得量子信息技术具有更高的安全性。
量子信息技术在信息安全领域中的应用主要包括两个方面：量子密钥分发和量子加密通信。
量子密钥分发是指利用量子纠缠实现密钥的传输和分发。
在传统的密钥分发方式中，密钥是通过若干次交换信息、加密和解密的方式，完成分发的。
这种方式容易被黑客攻击和破解，从而导致密钥的泄露。
而量子密钥分发则不同，它采用的是量子纠缠的特性，使得密钥的传输无法被窃听和破解。
目前，国内外已有多个实验室和企业在进行量子密钥分发技术的研究和应用。
量子加密通信是指利用量子比特的编码方式，实现信息的加密和解密。
在传统的加密方式中，信息是通过特定的算法加密和解密的。
黑客可以通过算法的破解，获取信息的内容。
而量子加密通信则不同，它采用的是量子比特的编码方式，使得信息的传输无法被窃听和破解。
目前，国际上已有多个实验室和企业在进行量子加密通信技术的研究和应用。
总的来说，量子信息技术的出现，为信息安全领域带来了新的希望和机遇。
它不仅可以提高信息的安全性，还可以推动信息技术的发展和进步。
随着量子信息技术的不断成熟和发展，相信它在信息安全领域中的应用会越来越广泛，为人们的生活和工作带来更好的保障。
量子通信技术在网络安全中的应用
量子通信技术在网络安全中的应用在当今数字化的时代，网络安全已经成为了至关重要的问题。
随着信息技术的飞速发展，我们的生活和工作越来越依赖于网络，但与此同时，网络攻击、数据泄露等安全威胁也日益严峻。
为了应对这些挑战，科学家们不断探索新的技术手段，其中量子通信技术的出现为网络安全带来了新的希望。
量子通信技术是基于量子力学原理的一种新型通信方式，它具有极高的安全性和保密性。
与传统通信技术不同，量子通信利用了量子态的特殊性质，如量子纠缠和量子不可克隆定理，来实现信息的传输和保护。
首先，让我们来了解一下量子纠缠这个神奇的现象。
当两个或多个量子粒子处于纠缠态时，它们之间存在一种特殊的关联，无论它们相距多远，对其中一个粒子的测量都会瞬间影响到其他粒子的状态。
利用量子纠缠，我们可以实现量子密钥分发，这是量子通信中保障信息安全的关键环节。
在量子密钥分发过程中，发送方和接收方通过一系列的量子操作来生成一组只有他们双方知道的密钥。
由于量子力学的特性，任何对量子态的测量都会导致其状态的改变，从而被发现。
这就意味着，如果有第三方试图窃取密钥，必然会被察觉，从而保证了密钥的安全性。
量子不可克隆定理也是量子通信安全性的重要保障。
该定理指出，不可能精确地复制一个未知的量子态。
这就使得攻击者无法通过复制量子信息来获取密钥或其他重要数据。
相比传统的加密技术，量子通信具有明显的优势。
传统加密方法通常依赖于数学算法的复杂性来保证安全性，但随着计算能力的不断提高，这些算法可能会被破解。
而量子通信的安全性则是基于物理定律，从根本上杜绝了被破解的可能性。
量子通信技术在网络安全中的应用场景非常广泛。
在政府、军事、金融等领域，对信息安全的要求极高，量子通信可以为这些领域提供可靠的保密通信手段。
例如，政府部门之间的机密文件传输、军事指挥系统的通信等，都可以通过量子通信技术来保障安全。
在金融领域，大量的交易数据和客户信息需要得到保护。
量子通信可以用于银行之间的资金转账、证券交易等业务，确保信息不被窃取和篡改。
量子通信技术的安全性分析
量子通信技术的安全性分析量子通信，是利用量子力学原理进行信息传递的一种新兴技术，相较于传统通信技术，量子通信在安全性方面有着显著的优势。
本文将对量子通信技术的安全性进行深入分析，探讨其潜在的威胁及应对策略。
量子通信的基本概念量子通信技术的核心是量子纠缠和量子密钥分发（QKD）。
量子密钥分发利用量子态的不可克隆性与量子测量的干扰特性，确保只有通信双方能够获得共享的秘密密钥，其他任何试图窃取信息的行为，都会引起密钥的变化，从而被立即发现。
QKD的经典例子是BB84协议，由Charles Bennett和Gilles Brassard在1984年提出。
量子通信的安全性优势1.不可克隆性：量子通信中的量子态无法被精确复制，即量子不可克隆定理。
尝试复制量子态将导致信息的失真，这使得窃听者难以准确获取传输的密钥。
2.测量干扰：根据量子力学的基本原理，对量子态的测量必然会影响该量子态。
这意味着，任何试图监控通信的行为都会被通信双方察觉，从而提升了信息传递的安全性。
3.密钥共享：量子通信可以在不通过第三方的情况下生成和共享密钥，增强了数据传输的私密性。
因此，尽管经典通信中密钥可能被截获或破解，但在量子通信中，这种风险得到极大降低。
量子通信的潜在威胁尽管量子通信被认为是安全的，但仍然存在一些潜在的威胁和攻击方式：1.侧信道攻击：在量子通信系统的实现中，攻击者可能通过分析发送设备的物理信息（如功耗、辐射等）来获取密钥信息。
尽管量子密钥发放的原理是安全的，但实现过程中有可能引入侧信道泄露。
2.量子中介攻击：中介攻击是指攻击者通过在通信中间加入自身设备，来进行量子态的拦截与重新发送。
这种攻击虽然可以被量子密钥分发的机制检测到，但攻击者如果具有高超的技术，可能会在部分情况下隐蔽其攻击行为。
3.设备漏洞：量子通信依赖于复杂的硬件设备。
在量子通信的实施过程中，如果设备存在漏洞，可能会使整个系统的安全性受到影响。
因此，确保量子通信设备的安全，以及定期进行安全审计，显得尤为重要。
量子通信技术及其安全性
量子通信技术及其安全性引言在现代社会中，通信已成为人们生活的重要组成部分。
无论是电话、短信、电子邮件，还是社交应用程序，都需要进行通信。
而随着互联网和数字化技术的发展，通信的安全性也成为了重要的问题。
在这种情况下，量子通信技术应运而生，它被认为是一种安全可靠的通信方案，可以避免传统通信中的安全风险。
1. 传统通信的安全隐患在传统的通信方式中，信息的传递通过在信道中运输电子来实现。
但是由于信道的不稳定性，信息的传递也存在被窃听、篡改和伪造等问题，这也是传统通信安全的隐患。
特别是在现代社会中，随着互联网的兴起，通信技术逐渐发展到更加复杂的阶段，信息的安全性也面临着更高的压力。
2. 什么是量子通信技术相比于传统通信方式，量子通信技术使用量子效应来传递信息，它可以避免传统通信中的安全隐患。
量子通信技术的基本思想是利用量子的量子态和量子叠加原理来建立通信信道，并利用量子的不可克隆性和不可拷贝性来保证信息传输的安全性。
由于量子态的特性可以避免信息的被窃听、篡改和伪造等问题，因此量子通信技术可以保证信息的安全性。
3. 量子通信技术的优势量子通信技术被认为是一种安全可靠的通信方案，它具有以下几个优势：3.1. 安全性高量子通信技术利用量子态和量子叠加原理来建立通信信道，可以避免传统通信中的安全隐患，实现信息的高度安全性。
3.2. 篡改不可行由于量子态的特性，任何窃听行为都会导致信息的改变，从而被识别为不可靠的信道，这可以有效地避免信息的篡改。
3.3. 国家安全保障量子通信技术的应用可以有效地保障国家机密信息的安全，避免外国势力的窥视和窃取，从而维护国家安全。
4. 量子通信技术的发展趋势目前，量子通信技术仍处于发展的初级阶段。
由于其优越的安全性和未来的发展潜力，越来越多的资金和创新团队都投入到了该领域的研究中。
随着技术的不断突破和进步，量子通信技术将在未来得到广泛的应用，并将成为保障信息安全的基本通信手段。
5. 结论传统的通信方式在保障信息安全方面存在较大的不足，而量子通信技术则提供了一个安全可靠的解决方案。
量子通信网络的架构设计及其安全性分析
量子通信网络的架构设计及其安全性分析近年来，量子通信技术得到了越来越多的关注，因为它具有绝对的安全性和高效的通信速度。
与传统的加密技术相比，量子通信采用的是基于量子力学原理的加密技术，可以保证信息在传输过程中不被窃听、篡改或者破解。
因此，量子通信被认为是未来网络的重要方向之一，未来也将会在政府、金融、军事、学术等领域得到广泛应用。
量子通信网络是由多个基于量子力学原理的通信节点连接而成的网络，与传统的计算机网络不同，量子通信网络的主要任务是实现安全的信息传输。
要构建一个高效的量子通信网络，需要设计出合理的网络架构并保证其信息安全性。
一、量子通信网络的架构设计1.量子通信网络的层次结构量子通信网络的设计通常采用分层结构，从而实现不同级别的信息管理和控制。
整个网络可以分为三个层次：传输层、网络层和应用层。
传输层：传输层的主要任务是实现量子信息的传输，负责将量子比特通过量子信道传输到目的地。
量子信道是指传输量子信息的信道，包括光学纤维、空气等。
网络层：网络层是整个网络的核心层次，负责路由、调度和转发等操作。
量子通信网络采用的是包交换技术，因此需要通过网络层对信息进行转发和处理。
应用层：应用层是最高层的网络层次，负责量子通信网络的应用开发和业务实现。
它包括基于量子密钥分发(QKD)的安全通信、量子远程状态传输等应用。
2.量子通信节点的构建量子通信网络由多个通信节点连接而成，通信节点是通信网络的基础。
通信节点一般包括两个主要部分：量子终端节点和量子中继节点。
量子终端节点：量子终端节点是通信系统的最终节点，用于实现两个用户之间的安全通信。
量子终端节点包含光源、量子存储、量子比特探测器等关键部件。
量子中继节点：量子中继节点主要用于实现远程节点之间的量子信息传输。
它通常包含多个量子终端节点和量子交换机等中间件设备。
3.量子调度与路由算法量子通信网络采用的是包交换技术，因此需要设计合理的量子调度和路由算法，实现信息在网络中的传输和路由。
量子通信中的信息安全技术及比较
量子通信中的信息安全技术及比较量子通信是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。
它主要是利用量子纠缠效应进行信息传递，其研究主要涉及量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等等。
而量子通信安全性是将保密通信建立在量子客观规律基础上的，是一个具有重要意义的研究课题。
随着对数学难题求解的经典算法和量子算法的深入研究,基于数学上计算复杂性的经典安全通信面临着严峻的挑战。
而经典计算机技术的飞速发展和量子计算机的实验进展，导致破译数学密码的难度逐渐降低。
与量子通信安全性相比，目前经典密码体制面临三个方面的威胁。
首先，经典密码体制安全性是建立在没有严格证明的数学难题之上。
数学难题的突破必将给经典密码算法带来毁灭性打击。
其次，计算机科学的飞速发展导致其计算能力的快速提高，始终冲击着经典密码。
再次，量子计算理论的发展使得数学难题具有量子可解性。
在1994年Shor提出了多项式时间内求解大数因子和离散对数的量子算法使得目前常用的基于大数分解困难性提出的RSA公钥密码体制和ELGamal公钥密码体制受到极大威胁。
1998年，Grove提出了量子搜索算法，即在N个记录的无序数据库中搜索记录的时间复杂度为对N开平方根，可以提高量子计算机利用蛮力攻击方法破解经典密码的效率，使得经典密码体制受到威胁。
仅仅因为量子计算机的应用仍处于初级阶段，量子计算理论成果目前还没有影响经典密码体制系统的使用。
但以量子力学为基础发展的安全通信是不可能被攻破的，它以量子力学为基础，利用系统所具有的量子性质，使得“一次一密”密码真正能应用于实际。
量子密码学的安全性是由“海森堡测不准原理”，或量子相干性以及“单量子不可克隆定理”来保证的，具有可证明的无条件安全性和对窃取者的可检测性，完全可以对抗以量子计算机为工具的密码破译。
从而保证了密码本的绝对安全，也保证了加密信息的绝对安全，故以量子为载体的通信，具有以往经典通信所没有的安全优势。
量子通信技术在信息安全中的应用与挑战
量子通信技术在信息安全中的应用与挑战量子通信技术作为一项重要的技术突破，被广泛应用于信息安全领域。
其基于量子力学的原理，可以实现高度安全的数据传输和信息交换。
本文将介绍量子通信技术的原理和应用，并探讨其在信息安全中面临的挑战。
量子通信技术基于量子力学原理，利用量子态的特殊性质来确保通信的安全性和可靠性。
在传统的传输中，信息是以数据包的形式进行传递，容易受到窃听者和攻击者的干扰和破解。
然而，在量子通信中，信息是通过量子态进行传输的，而量子态的复杂性和不确定性使得攻击者无法窃取信息而且不会留下痕迹。
量子通信技术在信息安全领域具有许多重要的应用。
一种常见的应用是量子密钥分发（QKD），用于确保通信的机密性。
QKD利用光子的量子态在发送者和接收者之间进行加密密钥的传输。
由于光子的量子特性，密钥的传输可以保证安全性，因为任何对光子的测量会改变光子的状态，从而被发现。
除了量子密钥分发，量子通信技术还可以用于量子认证和量子签名等应用。
量子认证通过使用量子态的特殊性质来确保身份验证的安全性。
通过量子通信，通信双方可以验证对方的身份，从而防止冒充和伪装。
量子签名也是一种基于量子通信的安全认证方法，可以确保信息的完整性和真实性。
然而，量子通信技术在信息安全中仍然面临一些挑战。
一个主要的挑战是量子通信系统的可靠性和稳定性。
由于量子通信技术依赖于光子的传输和探测，任何干扰或损耗都可能导致通信质量下降。
例如，光子的传输距离受到损耗的限制，传输效率可能会降低。
解决这个问题需要进一步的研究和发展，以提高量子通信系统的鲁棒性和稳定性。
另一个挑战是量子通信系统的可扩展性。
目前，量子通信技术的实现还面临着困难和成本高昂的问题。
量子通信设备需要精密的实验室和复杂的技术要求，限制了其在实际应用中的推广。
因此，需要进一步的研究和改进，以降低成本并提高设备的可用性。
此外，量子通信技术还需要应对潜在的威胁和攻击。
虽然量子通信技术本身具有高度的安全性，但攻击者可能利用其他手段来攻击量子通信系统。
量子通信技术的使用优势与传统通信技术的比较
量子通信技术的使用优势与传统通信技术的比较引言：在信息时代的背景下，通信技术的发展日新月异。
传统的通信技术在满足人们基本通信需求的同时，也面临着一系列的挑战，如频谱资源的限制、信息安全的漏洞等。
随着量子力学的快速发展，量子通信技术作为一种新兴的通信方式，逐渐受到广泛关注。
本文将重点探讨量子通信技术的使用优势，并与传统通信技术进行对比。
正文：一、信息安全性1. 传统通信技术的安全性：传统通信技术在信息传输过程中存在着被窃取、篡改或伪造等风险。
传统的密码学算法和传输协议在抵御信息安全攻击方面存在不足之处。
2. 量子通信技术的安全性：量子通信技术采用的是量子态的特性，例如量子叠加原理和量子纠缠现象，使得信息的传输过程不容易被窃取或攻击。
量子密钥分发是量子通信技术中的一项重要应用，通过量子纠缠和量子测量等手段，实现了信息的高度安全性，能够有效抵御量子计算机等未来量子计算技术对传统加密算法的破解。
二、传输距离与速度1. 传统通信技术的传输距离与速度：传统通信技术依赖于光纤或无线电波进行信号传输，其传输距离和速度都会受到频谱资源的限制。
特别是在长距离传输时，信号衰减以及信号噪音会导致信号质量下降，从而限制了传输速度。
2. 量子通信技术的传输距离与速度：量子通信技术的传输距离理论上可以达到几百公里甚至更远，远远超过了传统通信技术的限制。
此外，量子通信技术中的量子态传输速度也非常快，可以实现高速率的信息传输。
三、抗干扰性1. 传统通信技术的抗干扰性：传统通信技术在信号传输过程中容易受到各种干扰因素的影响，例如电磁干扰、多径效应和恶劣天气等。
这些干扰因素会导致信号的衰减和失真，降低通信系统的可靠性和稳定性。
2. 量子通信技术的抗干扰性：量子通信技术采用的量子纠错编码和量子纠缠等方法可以对抗干扰源的影响。
量子态的特性使得信息在传输过程中具有很强的抗干扰能力，能够有效应对各种复杂的干扰环境，从而提高通信系统的可靠性。
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量子通信中的信息安全技术及比较量子通信是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。
它主要是利用量子纠缠效应进行信息传递，其研究主要涉及量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等等。
而量子通信安全性是将保密通信建立在量子客观规律基础上的，是一个具有重要意义的研究课题。
随着对数学难题求解的经典算法和量子算法的深入研究,基于数学上计算复杂性的经典安全通信面临着严峻的挑战。
而经典计算机技术的飞速发展和量子计算机的实验进展，导致破译数学密码的难度逐渐降低。
与量子通信安全性相比，目前经典密码体制面临三个方面的威胁。
首先，经典密码体制安全性是建立在没有严格证明的数学难题之上。
数学难题的突破必将给经典密码算法带来毁灭性打击。
其次，计算机科学的飞速发展导致其计算能力的快速提高，始终冲击着经典密码。
再次，量子计算理论的发展使得数学难题具有量子可解性。
在1994年Shor提出了多项式时间内求解大数因子和离散对数的量子算法使得目前常用的基于大数分解困难性提出的RSA公钥密码体制和ELGamal公钥密码体制受到极大威胁。
1998年，Grove提出了量子搜索算法，即在N个记录的无序数据库中搜索记录的时间复杂度为对N开平方根，可以提高量子计算机利用蛮力攻击方法破解经典密码的效率，使得经典密码体制受到威胁。
仅仅因为量子计算机的应用仍处于初级阶段，量子计算理论成果目前还没有影响经典密码体制系统的使用。
但以量子力学为基础发展的安全通信是不可能被攻破的，它以量子力学为基础，利用系统所具有的量子性质，使得“一次一密”密码真正能应用于实际。
量子密码学的安全性是由“海森堡测不准原理”，或量子相干性以及“单量子不可克隆定理”来保证的，具有可证明的无条件安全性和对窃取者的可检测性，完全可以对抗以量子计算机为工具的密码破译。
从而保证了密码本的绝对安全，也保证了加密信息的绝对安全，故以量子为载体的通信，具有以往经典通信所没有的安全优势。
谈到量子安全通信就不得不介绍一下量子密码学。
量子密码学的思想最早是由美国人S.Wiesner在1969年提出。
后来 IBM的S.H.Bennett和Montreal大学的G.Brassard在此基础上提出了量子密码学的概念，并于1984年提出了第一个量子密钥分发协议，简称议。
1991年Ekert依据量子缠绕态而提出了一种基于EPR关联光子对的E91协议，BB84 1992协年Bennet t 又进一步提出了B92量子密码协议。
一、量子密码保密通信的物理原理：1、互补性以及测不准原理：在量子力学中具有互补性的两组物理量是指在进行观测时，对其中一组量的精确测量必然导致另一组量的完全不确定，即遵循量子力学的基本原理———海森堡测不准原理。
2、光子的偏振：每个光子都有一个偏振方向，在量子密码学中用到两种光子偏振，即线偏振和圆偏振，其中线偏振可取两个方向：水平和垂直；圆偏振则包括左旋和右旋。
在量子力学中，光子的线偏振和圆偏振是一对满足互补性的共轭可观测量，即光子的线偏振和圆偏振是不可同时测量的。
在同一种偏振态下的两个不同的方向则是可完全区分的。
3、EPR效应：一个球对称的原子系统中，同时向两个相反的方向发射两个光子，初始时，这两个光子都是未被极化的，测量其极化态（偏振态）时，对两个光子中的任何一个进行测量可得到测量光子的极化态，同时另一个光子的极化态亦同时被确定，但两个光子的极化态的方向相反。
4、量子不可克隆定理：。
对一个单量子的任意未知量子态不可以克隆，对两个非正交的量子态不可以克隆。
量子不可克隆定理是量子信息科学的重要理论基础之一。
量子信息是以量子态为信息载体（信息单元）。
量子态不可精确复制是量子密码术的重要前提，它确保了量子密码的安全性，使得窃听者不可能采取克隆技术来获得合法用户的信息。
二、量子密码系统的安全性：在单光子密码系统中 ,通讯密钥是编码在单光子上的 ,并且通过量子相干信道传送的。
因此任何受经典物理规律支配的密码分析者不可能施行在经典密码系统中常采用的攻击方法：1）对加密算法进行分析 ,以找出“陷门”。
由于量子密码系统的实现所依据的是量子力学原理。
而不是数学算法 ,因此无从下手进行算法分析。
2）截获/重发,并精确复制密钥用于进行穷举攻击。
单个量子不可能克隆的基本原理决定了这样的攻击对信道进行宏观测量都会破坏信道的量子相干性 ,并马上被通讯的合法用户所发现。
在量子通信中，量子密码通信实际上是一个QKD的过程，其安全性主要依赖与量子力学中的海森堡不确定原理、单量子不可克隆定理和量子的不可分割性，从而使得窃听者的任何获取信息的操作都会因破坏量子态而被发现。
在BB84协议中，量子通信实际上是由两个阶段共同完成的：第一阶段在量子通道进行密码的通信；第二阶段在经典通道进行密码的协商，检测窃听者是否存在，确定密码的内容，最终完成整个量子通信。
量子密码协议中的量子密钥分发模型：量子传输——＞数据筛选——＞数据纠错——＞保密加强——＞身份认证。
量子传输：不同协议有不同的量子传输方式，其共同点是都利用量子力学原理或量子现象。
在量子密码通信中，Alice 在量子信道中随机选取单光子脉冲的光子极化态和基矢，将其发送给Bob，Bob再随机选择基矢进行测量，测到的比特串记为密码本。
但由于噪声和Eve 的存在而使接受信息受到影响，特别是Eve 可能采取量子拷贝，截取转发等各种方法对Bob 进行干扰和监听，但根据海森堡测不准原理，由于窃听者的干扰，改变了量子信道中光子的极化态，进而影响Bob的测量结果，由此可以对窃听者的行为进行判定和检测。
这也是量子密码区别于其它密码体制的重要特点。
数据筛选：在量子传输中由于噪声和Eve的作用，将使光子态序列中光子的极化态发生改变。
另外，实际系统中，Bob的接收仪器不可能有100%的正确的测量结果。
所有那些在传送过程中没有收到或测量失误，或由于各种因素的影响而不合要求的测量结果，由Alice 和Bob经过比较测量基矢后全部放弃，并计算错误率，若错误率超过一定的阈值，Alice 和Bob放弃所有的数据并重新开始，如果是一个可以接受的结果，则二者将筛选后的数据保存下来，所获得数据称为SifiedData 。
数据纠错：数据筛选后，通信双方仍不能保证各自保存的全部数据没被窃听，同时由于各种可能的因素，不能保证A1ice 和Bob数据的完全一致性，所以必须对原数据进行纠错。
常用方法是采用奇偶校验。
保密加强：为了进一步提高Alice 和Bob传输过程中的密钥安全性和保密性，需要采取复杂的保密加强技术，从而使窃听者Eve获得的有用信息尽可能地少或不知道，最终提高所获得密码的安全性和实现量子密码通信的安全。
身份认证：以上是假定收发双方都是合法的，而在实际的通信过程，不排除可能 A1ice 或Bob有假冒的可能，因此有必要加入身份认证这一过程。
以量子为载体的通信，具有以往经典通信所没有的安全优势，因而量子安全通信受到密码学界和物理学界的高度重视。
人们对经典安全问题寻找量子求解，实现无条件安全或者可证明安全。
例如量子密钥、量子认证、量子秘密共享、量子数字签名、量子加密算法等。
量子密钥：量子密钥分配是量子密码学中研究最早、理论和实验成果最多的一个研究领域。
量子密钥分配目前主要有两个研究方向：一个是基于连续变量QKD的理论和实验研究；一个高速率、高性能的QKD理论和技术研究。
量子密钥最早研究得分配协议很多是关于两方之间的点对点的密钥分配。
然而QKD实际的实现要求网络中任意用户之间的密钥分配。
所以后来人们已研究了利用单光子的多用户QKD方案，也提出了使用非正交基的多用户QKD方案。
量子认证：（1）量子消息认证：在经典密码中，消息认证的一个任务在于确保在通信过程中，消息的接收者能够确认消息的正确来源，入侵者不能伪装成消息的发送者。
另一个任务是保证通信前后消息的完整性，即消息的接收者能够验证传送过程中消息是否被篡改，入侵者不能用假消息替代合法消息。
（2）量子身份认证：基本的量子身份认证方案可分为 2类，即共享信息型和共享纠缠态型。
前者是指通信双方事先共享有一个预定好的比特串，以此来表明自己是合法通信者；而后者是双方共享有一组纠缠态粒子，即双方各自拥有每对纠缠态粒子中的一个，通过对纠缠对进行相应的操作也可以互相表明身份。
这里需要强调一点，“共享信息”指经典信息，即经典的比特串。
因为从某种意义上说，纠缠态也是一种信息，它是量子信息。
量子签名：在量子保密通信的过程中，象经典保密通信一样也会涉及到签名的问题，目前量子通信和量子计算机的研究取得了较大的进展，特别是量子计算机，它的出现使得对量子比特签名成为重要课题；同时即使没有量子计算机，量子签名也是非常重要的，因为量子签名利用量子效应或原理实现，像密钥分发一样具有经典签名所没有的优势。
目前已提出了若干种量子签名方案，主要有基于单向函数的量子签名、基于纠缠交换的量子签名和基于GHZ三重态的量子签名等方案。
量子加密算法：由量子态叠加原理可知，一个有n个量子位的系统可以制备出2n个不同的叠加态，即量子系统有强大的信息存储能力，因此研究量子加密算法有重要意义。
量子加密算法与经典加密相比具有特殊的优点：密钥可以重用。
如果发现通信错误小于一定阈值，则可以将密钥经过保密放大处理后重复使用。
目前最多的量子加密算法有：基于经典密钥的量子加密算法和基于量子密钥的量子加密算法。
量子秘密共享：把一个秘密消息分割使得单个人不能重构该秘密消息是信息处理特别是高安全应用中常见的任务。
现代密码学提供了解决方案一秘密共享。
随着QKD的发展，人们开始研究多方密钥分配问题，于是很自然的提出了量子秘密共享(QSS)这一新的方向。
Qss协议有三个主要目标：1、在多方之间分发秘密密钥；2、共享经典秘密信息；3、共享量子秘密(未知量子态)。
另外对于如何提高秘密共享方案的效率也是人们研究的热点。
目前，量子安全通信主要还在理论研究和实验室研究阶段，阻碍量子安全通信走向实用化的主要有以下几个技术因素：单光子源、高效单光子探测器、防窃听技术、量子放大、市场竞争及自身原因。
随着量子安全通信的快速发展，量子安全通信也正吸引着越来越多的研究工作者的目光，越来越多的科研资金投入到了这个领域，理论难题在逐步解决，研究逐步进入成熟的轨道。
因此对量子保密通信技术以及为合法通信者间安全通信的进一步研究将是一项非常有意义的工作，可以预见量子安全通信将具有很好的市场前景和科学价值。
庄子云：“人生天地之间，若白驹过隙，忽然而已。
”是呀，春秋置换，日月交替，这从指尖悄然划过的时光，没有一点声响，没有一刻停留，仿佛眨眼的功夫，半生已过。
人活在世上，就像暂时寄宿于尘世，当生命的列车驶到终点，情愿也罢，不情愿也罢，微笑也罢，苦笑也罢，都不得不向生命挥手作别。