量子編碼是依靠量子力學(xué)現(xiàn)象來安全地加密信息的方法。

　　安全對于一個通信系統(tǒng)來說是一個重要的質(zhì)量因素。安全的一個方面是私密性，從某種意義上來講是不能被竊聽，即沒有未經(jīng)授權(quán)的人有機會截取傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

　　另一個方面是認(rèn)證，即一個安全的方法去驗證線的另一端的人確實是他或她自稱的那個人。

　　這種安全性要求一般由密鑰方案來滿足。當(dāng)使用被稱為“一次性密鑰”的時候，信息的傳輸是絕對安全的。

　　即一種絕對隨機的，具有與信息一樣長度且只使用一次的密鑰。然而，這產(chǎn)生了密鑰分發(fā)的問題，即生成一個由發(fā)送者和接收者共享，同時又確保沒有其他人可以知道的密鑰。這個問題常常通過使用非對稱密鑰方案來解決，需要一套公鑰和一套私鑰，公鑰用于加密，私鑰用于接收端解密，私鑰無法從公鑰計算出來。

　　后面的論斷本質(zhì)上是基于計算上的假設(shè)，例如，假設(shè)大數(shù)因式分解是一個計算上強度非常大的任務(wù)。在這樣一個計算安全系統(tǒng)，理論上可以從公鑰通過對一個大數(shù)進(jìn)行因式分解計算得到私鑰，然而這需要很長時間，即使使用先進(jìn)的電腦。因此，至少在足夠長的時間內(nèi)密鑰可以認(rèn)為是安全的。

　　然而，這可能會改變，例如隨著量子計算機的出現(xiàn)，應(yīng)該能夠在短得多的時間內(nèi)完成這種因式分解任務(wù)，或者發(fā)明了一種更有效的因式分解的數(shù)學(xué)算法。雖然在多年的研究中并沒有被找到這種算法，但這并不證明它不存在，事實上，有可能已經(jīng)有人開發(fā)出了這種算法，只是沒有向公眾披露這一事實。

　　量子密碼學(xué)是一種獲得完美（無條件）安全的途徑。它通常包括量子密鑰分發(fā)，即一套利用量子力學(xué)，禁止任何人攔截或破解密鑰的完美安全的密鑰分發(fā)系統(tǒng)。生成的密碼是完全隨機的（而不是通常如兩個大素數(shù)的乘積），當(dāng)然也沒有辦法通過精細(xì)的計算手段破解這樣的一個系統(tǒng)。關(guān)于量子密鑰分發(fā)的文章有更詳細(xì)的描述。

　　一個存在的問題是，量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)往往相對較慢。當(dāng)生成的密鑰作為一次性密鑰使用時，這大大限制了數(shù)據(jù)傳輸速率，而重復(fù)使用的密碼則不是完全安全的。

　　量子通信的幾種方案已經(jīng)經(jīng)過實驗證實，現(xiàn)在甚至有了商用版本。嚴(yán)格上來說，無條件安全在實際應(yīng)用中通常是沒有達(dá)到的。

　　例如，使用弱光脈沖，而不是單個光子來進(jìn)行密鑰分發(fā)，可以給通過分割脈沖或者復(fù)制脈沖來攻擊創(chuàng)造成功的機會。

　　另外一個擔(dān)憂是假冒攻擊（“中間人”攻擊），一個偷聽者攔截傳輸并偽裝成發(fā)送者自己。這樣的風(fēng)險正在被仔細(xì)研究，在量子密碼學(xué)進(jìn)一步改進(jìn)中將被小化或消除。準(zhǔn)確定義獲得真正無條件安全的條件的標(biāo)準(zhǔn)必須被制定出來。