Kwantumcryptografie is de toepassing van kwantummechanische principes op encryptie om verbindingen tussen twee partijen beter te beveiligen. Het kreeg grip in de jaren tachtig toen Charles Bennett en Gilles Brassard hun quantum key-distributieprotocol introduceerden, BB1980 genaamd. Kwantumsleutelverdeling gebruikt subatomaire lichtdeeltjes – fotonen – als middel om een geheime coderingssleutel te kiezen. Voordat de sleutel wordt gegenereerd, moeten de twee partijen samenwerken en hun identiteit verifiëren. Vervolgens worden fotonen over een kabel gestuurd en willekeurig verdeeld door een straalsplitser. De overige fotonen bepalen de sleutel, die nu alleen bekend is bij de communicerende partijen.
Kwantumsleutelverdeling moet worden gebruikt met andere versleutelingspraktijken voor de best mogelijke beveiliging. Het heeft eerder gefaald, maar dat was eerder te wijten aan een verkeerde implementatie dan aan de principes van de kwantummechanica, die betrouwbaar en consistent zijn.
Wantrouwende kwantumcryptografie maakt gebruik van verschillende methoden om een gecodeerde verbinding tot stand te brengen, zoals het omdraaien van munten en onbewuste overdracht. De twee partijen vertrouwen elkaar niet, wat de kans op valsspelen vergroot, en het is doorgaans onmogelijk om onvoorwaardelijke veiligheid te creëren. Methoden van wantrouwende kwantumcryptografie moeten worden gebruikt met andere versleutelingsmethoden.
Het voordeel van kwantumcryptografie is de veiligheid. Omdat de verbinding tussen de twee partijen tot stand komt met behulp van fotonen, zal elke poging tot doorbraak de fotonen duidelijk verstoren. Die partijen zullen merken dat iemand probeert de communicatie af te luisteren of te onderbreken. Een door de fysica tot stand gebrachte cryptografische verbinding is veiliger dan andere coderingsprotocollen; zijn veiligheid kan worden bewezen door fysische principes.