Die Quantenschlüsselverteilung (QKD) ist ein sicheres Kommunikationsverfahren, das ein kryptografisches Protokoll implementiert, welches Komponenten der Quantenmechanik nutzt. Sie ermöglicht es zwei Parteien, einen gemeinsamen, nur ihnen bekannten, zufälligen geheimen Schlüssel zu erzeugen, mit dem Nachrichten verschlüsselt und entschlüsselt werden können. Oft wird sie fälschlicherweise als Quantenkryptografie bezeichnet, da sie das bekannteste Beispiel für eine quantenkryptografische Aufgabe darstellt.
Obwohl diese Systeme bereits seit vielen Jahren kommerziell erhältlich sind, werden sie kontinuierlich kompakter, kostengünstiger und für größere Entfernungen geeignet gemacht. Dies ist entscheidend für die Akzeptanz dieser Technologien in Regierungen und der Industrie. Die Integration dieser QKD-Systeme in die bestehende Netzwerkinfrastruktur stellt die aktuelle Herausforderung dar. Multidisziplinäre Teams aus Herstellern von Telekommunikationsgeräten, Betreibern kritischer Infrastrukturen, Netzbetreibern, Anbietern von QKD-Geräten, Experten für digitale Sicherheit und Wissenschaftlern arbeiten daran.
QKD ermöglicht die Verteilung und den Austausch geheimer Schlüssel, die für kryptografische Protokolle notwendig sind. Wichtig ist dabei, dass diese Schlüssel privat bleiben, d. h. nur zwischen den Kommunikationspartnern zugänglich sind. Dazu nutzen wir ein Prinzip, das einst als Problem von Quantensystemen galt: Wenn man sie „betrachtet“ oder in irgendeiner Weise stört, „bricht“ man ihre Quanteneigenschaften.