Kuantum kriptografi, kuantum mekaniği ilkelerinin, iki taraf arasındaki bağlantıları daha güvenli hale getirmek için şifrelemeye uygulanmasıdır. 1980'lerde Charles Bennett ve Gilles Brassard'ın BB84 adlı kuantum anahtar dağıtım protokolünü tanıtmasıyla ilgi kazandı. Kuantum anahtar dağıtımı, gizli bir şifreleme anahtarı seçmek için atom altı ışık parçacıkları (fotonlar) kullanır. Anahtarı oluşturmadan önce, iki taraf etkileşime girmeli ve kimliklerini doğrulamalıdır. Daha sonra fotonlar bir kablo üzerinden gönderilir ve bir ışın ayırıcıyla rastgele bölünür. Kalan fotonlar, artık sadece iletişim kuran taraflarca bilinen anahtarı belirler.
Kuantum anahtar dağıtımı, mümkün olan en iyi güvenlik için diğer şifreleme uygulamalarıyla birlikte kullanılmalıdır. Daha önce başarısız oldu, ancak bu, güvenilir ve tutarlı olan kuantum mekaniği ilkelerinden ziyade hatalı uygulamadan kaynaklanıyordu.
Güvensiz kuantum kriptografisi, yazı tura atma ve habersiz transfer gibi şifreli bir bağlantı oluşturmak için farklı yöntemler kullanır. İki taraf birbirine güvenmiyor, bu da hile olasılığını artırıyor ve koşulsuz güvenlik yaratmak genellikle imkansız. Güvensiz kuantum kriptografi yöntemleri diğer şifreleme yöntemleriyle birlikte kullanılmalıdır.
Kuantum kriptografinin faydası güvenliğidir. İki taraf arasındaki bağlantı fotonlar kullanılarak kurulduğundan, herhangi bir ihlal teşebbüsü fotonları açıkça rahatsız edecektir. Bu taraflar, iletişimi dinlemeye veya kesmeye çalışan herhangi birini fark edeceklerdir. Fizik tarafından kurulan bir kriptografik bağlantı, diğer şifreleme protokollerinden daha güvenlidir; güvenliği fizik ilkeleriyle kanıtlanabilir.