量子时代的密码学
如果研究人员在何时以及何时构建可以执行算法的量子计算机，那么加密技术会死吗？多亏了两个发展：量子密码学和后量子加密，所有的希望都没有失去。
量子世界除了叠加和纠缠之外，还具有其他一些技巧，可以为代码破解提供保护。
在1920年代，物理学家维尔纳·海森堡（Werner Heisenberg）表明，不可能完全精确地测量任何东西，例如原子。当您测量原子中的某个属性（例如位置）时，会干扰它并牺牲测量互补属性（例如其动量）的精度，即速度乘以其质量。
但是不确定性原理不仅涉及精度极限。物理学家已经利用它来创建一种称为量子密码学的东西。有了它他们制作了人类有史以来最安全的加密代码。
研究人员在信息技术里实验室对光纤通道上的量子通信进行了研究。
不确定性原理表明，测量任何物体都会干扰它。量子加密依赖于以下事实：窃听（试图获取消息中的信息）是一种测量形式，并且会以一种可以检测到的方式干扰系统。
干扰量非常小，与普朗克常数成正比，而普朗克常数是物理学中最小的量之一。如果您使用很小的物体或很小的能量包（例如光子）来帮助建立加密密钥，那么就有可能创建一个可以检测任何窃听者的加密系统。
幸运的是在网上银行和互联网领域，量子加密技术是在1980年代提出的，随后提出了能够破解加密技术的算法。NIST已经参与了在量子密码学研究的许多方面，如建立密钥使用单光子，被称为量子密钥分配（QKD）的数据流，并利用这些来创建加密的网络。商用设备开始出现在1990年代。QKD系统已在现实世界中实施，并已成功用于政府和银行业的有限应用中。
量子密码学还可以用于安全通信中。中国的研究人员最近使用该技术与距离2500公里（约1600英里）的奥地利同事进行了安全的视频通话。
大多数QKD系统使用通过光缆传播的光子，光子携带0和1的信息。该信息包括发送方（比如匿名称为“小渡”）发送给接收方（称为“小鲍”）的秘密密钥。然后小渡使用秘密密钥对她要传输的消息进行加密。
鲍勃使用相同的密钥来解密消息。如果窃听者（黑客）试图拦截密钥，则光子会以小渡和小鲍可以检测到的方式受到干扰。因此在发生窃听的情况下，小渡只需创建一个全新的密钥，然后等待一个成功地传输给小鲍而不进行窃听的密钥。之后小渡再次传送消息，该消息以只能用密钥解密的方式进行了加密，早这个过程中窃听者只有无能为力地放弃破解秘钥。
量子密码学利用了量子规律的性质，例如物质具有的波状性。
量子密码设备提供了公钥加密方法
量子密码系统已经很昂贵，并且使其普及和实用一直是挑战。即使量子物理学可以提供最基本的安全加密形式，但事实表明即使基于量子属性的密码系统也可以在现实世界中被入侵。譬如当静电或噪声（由经典物理规则控制）不可避免地引入系统中时。基本上量子密码系统的组件会产生诸如静电之类的噪声，其行为受经典物理学规则支配。这种噪音可能会使系统无法正常工作，从而使系统变得不安全。
更根本地讲量子密码技术并不能解决我们今天面临的最重要的网络安全问题。量子密码学旨在保护两个受信方之间的通信，使其免受窃听者的拦截。如果对方是网络攻击者，该怎么办？窃听者目前并不是网络安全中最大的关注点。
研究人员正在寻找可以在将来安全使用的公钥加密方法。
如果以及何时引入了可以运行算法的量子计算机，则必须采用安全的加密方法。量子密码设备可以满足这种需求的一部分，但它们可能不切实际，无法大规模实施。因此研究人员开发了一个新的领域，称为后量子加密，正在探索各种替代方案。
量子计算机领域科学家马丁斯科特曾说：“当量子计算机成为现实时，我们当前的公共密钥加密将不再起作用，我们需要立即开始设计这些替代品。”
量子后加密之路将是漫长的，但是研究人员已经开始了这项工作。
算法将破解依赖于大数分解的加密密钥。有许多方法可以使用不涉及因数分解的数学函数来加密数据。对于其中一些数学函数，量子计算机在试图打破它们方面不会比普通计算机好得多。尽管有它们的名字，但许多后量子算法都基于经典的数学技术，而这些数学技术早于量子信息。
可以使用经典的方法来停止量子，研究人员一直在期待量子威胁。万一量子计算机成为现实，研究人员已经在开发后量子算法。有人甚至呼吁公众为后量子算法的开发策略和方法提供基金帮助，不管量子技术以后是否能像电脑一样普及大众，如果量子技术应用突破那才是继电气时代以后又一提升人类生活水平的新篇章
