Phân phối khóa lượng tử (QKD) là một phương pháp giao tiếp an toàn, triển khai giao thức mật mã liên quan đến các thành phần của cơ học lượng tử. Nó cho phép hai bên tạo ra một khóa bí mật ngẫu nhiên dùng chung mà chỉ họ biết, sau đó có thể được sử dụng để mã hóa và giải mã tin nhắn. Nó thường bị gọi sai là mật mã lượng tử, vì đây là ví dụ nổi tiếng nhất về một nhiệm vụ mật mã lượng tử.
Mặc dù đã được thương mại hóa trong nhiều năm, nhưng những tiến bộ vẫn đang tiếp tục trong việc làm cho các hệ thống này nhỏ gọn hơn, rẻ hơn và có khả năng hoạt động ở khoảng cách xa hơn. Tất cả những điều này đều rất quan trọng đối với việc áp dụng các công nghệ này của chính phủ và ngành công nghiệp. Việc tích hợp các hệ thống QKD này vào cơ sở hạ tầng mạng hiện có là một thách thức hiện tại, và các nhóm đa ngành gồm các nhà sản xuất thiết bị viễn thông, nhà cung cấp cơ sở hạ tầng quan trọng, nhà điều hành mạng, nhà cung cấp thiết bị QKD, chuyên gia bảo mật kỹ thuật số và các nhà khoa học đang nỗ lực nghiên cứu vấn đề này.
QKD cung cấp một phương thức phân phối và chia sẻ khóa bí mật cần thiết cho các giao thức mật mã. Điều quan trọng ở đây là đảm bảo chúng được giữ bí mật, tức là giữa các bên giao tiếp. Để làm được điều này, chúng tôi dựa vào vấn đề từng được coi là của hệ thống lượng tử: nếu bạn "nhìn" vào chúng, hoặc làm nhiễu chúng theo bất kỳ cách nào, bạn sẽ "phá vỡ" các đặc tính lượng tử.