Post-kwantumcryptografie is de wetenschap van versleutelingsmethoden die bedoeld zijn om zich te verdedigen tegen een kwantumcomputer. Hoewel ze nog niet veel worden gebruikt vanwege instabiliteit en uitdagend technisch ontwerp, winnen kwantumcomputers steeds meer terrein in de computerindustrie, vooral nu Google zijn eigen kwantumcomputer ontwikkelt. In plaats van standaard wiskundige algoritmen en bits, gebruikt een kwantumcomputer kwantummechanica en qubits, die veranderlijker en flexibeler zijn dan bits. Quantum computing gebruikt dus concepten uit de kwantummechanica, zoals lichtdeeltjes en verstrengeling. Kwantummechanica is onvoorspelbaar en onbetrouwbaar, en dat kan ook kwantumcomputing zijn.
Bij kwantumcomputers hebben qubits niet alleen een waarde van 0 of 1 zoals bits dat doen. In de kwantumfysica hebben deeltjes misschien niet altijd één waarde. Kwantumverstrengeling, de onderlinge afhankelijkheid van deeltjes van elkaar en de instabiliteit van de qubit-waarde stellen een kwantumcomputer beide in staat om veel combinaties van getallen tegelijk te berekenen, een vooruitgang die verder gaat dan standaardversleuteling.
Versleutelingssleutels gebruiken doorgaans een complexe reeks getallen (hoe meer bits, hoe complexer) om afluisteren of decoderen moeilijker te maken. Als een kwantumcomputer zou proberen een standaard coderingssleutel te decoderen, zou het veel succesvoller zijn. Hackers kunnen heel lang proberen om cijfercombinaties te raden; door gebruik te maken van de veranderende aard van kwantumverstrengeling zouden ze combinaties met een ongehoord tempo kunnen raden.
Hoewel kwantumcomputers niet erg betrouwbaar of wijdverspreid zijn, zou het zich veel sneller kunnen ontwikkelen, afhankelijk van de vooruitgang van Google en andere grote technologiebedrijven. Beveiligingsexperts zijn bezorgd dat de ontwikkeling van kwantumcomputers een bedreiging vormt voor de standaardcryptografie. Een mogelijke methode om zich te verdedigen tegen kwantumcomputeraanvallen is kwantumcryptografie. Hoewel het erg lijkt op post-kwantumcryptografie (en erg op elkaar lijkt), bereikt het een iets ander doel. Quantumcryptografie beveiligt de gegevensoverdracht door fotonen te gebruiken om een geheime coderingssleutel te creëren. Elke poging om de communicatie af te luisteren of te verstoren, veroorzaakt een duidelijke storing, waardoor gebruikers een verbinding kunnen verbreken of een poging tot hacken kunnen identificeren. Er zijn ook meer complexe cryptografische technieken die kwantumcomputingaanvallen kunnen helpen voorkomen, waaronder het maken van coderingssleutels met veel langere reeksen bits, waardoor het voor een kwantumcomputer moeilijker kan worden om een combinatie van getallen te raden.