การเข้ารหัสควอนตัมเป็นรูปแบบของการเข้ารหัสซึ่งอาศัยหลักการของกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อรักษาความปลอดภัยของข้อมูลและตรวจจับการดักฟัง เช่นเดียวกับการเข้ารหัสทุกรูปแบบการเข้ารหัสควอนตัมอาจแตกหักได้ แต่ในทางทฤษฎีแล้วมันมีความน่าเชื่อถืออย่างยิ่งซึ่งสามารถทำให้เหมาะสำหรับข้อมูลที่มีความอ่อนไหวมาก น่าเสียดายที่มันยังต้องมีอุปกรณ์พิเศษบางอย่างซึ่งสามารถขัดขวางการแพร่กระจายของการเข้ารหัสควอนตัม
การเข้ารหัสเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนข้อความที่เข้ารหัส ผู้ส่งและผู้รับมีความสามารถในการถอดรหัสข้อความซึ่งเป็นการกำหนดเนื้อหา โดยทั่วไปคีย์และข้อความจะถูกส่งแยกกันเนื่องจากไม่มีประโยชน์หากไม่มีอีกอัน ในกรณีของการเข้ารหัสควอนตัมหรือการแจกแจงควอนตัมคีย์ (QKD) ซึ่งบางครั้งก็รู้จักกลศาสตร์ควอนตัมมีส่วนร่วมในการสร้างกุญแจเพื่อให้เป็นส่วนตัวและปลอดภัย
กลศาสตร์ควอนตัมเป็นสนามที่ซับซ้อนมาก แต่สิ่งสำคัญที่ต้องรู้เกี่ยวกับการเข้ารหัสคือการสังเกตสิ่งที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในนั้นซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการเข้ารหัสวิทยาการควอนตัม ระบบเกี่ยวข้องกับการส่งโฟตอนที่ถูกส่งผ่านฟิลเตอร์โพลาไรซ์และการรับโฟตอนโพลาไรซ์ในอีกด้านหนึ่งโดยใช้ชุดฟิลเตอร์ที่สอดคล้องกันเพื่อถอดรหัสข้อความ โฟตอนเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการเข้ารหัสเนื่องจากสามารถกำหนดค่าได้ 1 หรือ 0 ขึ้นอยู่กับการจัดแนวของพวกเขาสร้างข้อมูลไบนารี่
ผู้ส่ง A จะเริ่มการแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยการส่งชุดโฟตอนโพลาไรซ์แบบสุ่มซึ่งอาจเป็นโพลาไรซ์เชิงเส้นทำให้เกิดการวางแนวตั้งหรือแนวนอนหรือแนวทแยงมุมในกรณีนี้โฟตอนจะเอียงด้านใดด้านหนึ่ง โฟตอนเหล่านี้จะมาถึงผู้รับ B ซึ่งจะใช้ชุดฟิลลิเนียร์หรือทแยงมุมแบบสุ่มที่ได้รับมอบหมายเพื่อรับข้อความ หาก B ใช้ตัวกรองเดียวกันกับที่ A ทำกับโฟตอนนั้น ๆ การจัดตำแหน่งจะตรงกัน แต่ถ้าเขาหรือเธอไม่ทำเช่นนั้นการจัดตำแหน่งจะแตกต่างกัน จากนั้นทั้งสองจะแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับตัวกรองที่ใช้โดยยกเลิกโฟตอนที่ไม่ตรงกันและเก็บข้อมูลที่สร้างคีย์
เมื่อทั้งสองแลกเปลี่ยนข้อมูลเพื่อสร้างคีย์ที่ใช้ร่วมกันพวกเขาอาจจะเปิดเผยตัวกรองที่พวกเขาใช้ แต่พวกเขาจะไม่เปิดเผยการจัดตำแหน่งของโปรตอนที่เกี่ยวข้อง ซึ่งหมายความว่าข้อมูลสาธารณะนี้ไม่สามารถใช้ในการถอดรหัสข้อความเนื่องจากผู้ดักฟังจะไม่มีส่วนสำคัญของกุญแจ ยิ่งการแลกเปลี่ยนข้อมูลก็จะเปิดเผยการมีอยู่ของดักฟัง C หาก C ต้องการดักฟังเพื่อรับกุญแจเขาหรือเธอจะต้องสกัดกั้นและสังเกตโปรตอนดังนั้นการเปลี่ยนแปลงพวกเขาและแจ้ง A และ B ไปที่ การปรากฏตัวของผู้ดักฟัง ทั้งสองสามารถทำกระบวนการซ้ำเพื่อสร้างคีย์ใหม่
เมื่อสร้างคีย์แล้วอัลกอริทึมการเข้ารหัสสามารถใช้เพื่อสร้างข้อความที่สามารถส่งได้อย่างปลอดภัยผ่านช่องสาธารณะเนื่องจากมีการเข้ารหัส
