Функция квантовых коммуникаций (технологически они совершенно самостоятельны по отношению к квантовым вычислениям, это другая предметная область) состоит в обеспечении абсолютно защищенных от хищения данных каналов связи, и в отличие от квантовых вычислений технологии квантовых коммуникаций уже готовы к практическому применению.
В августе 2019 года в Австрии, в Университете Инсбрука и Австрийской академии наук, успешно испытана передача запутанного квантового сигнала на 50 км по обычной волоконно-оптической линии связи. Попытка перехвата данных моментально становится известной участникам обмена — прочтение сигнала разрушает передаваемые данные.
Абсолютная надежность криптозащиты квантовых коммуникаций математически доказана: определенные алгоритмы криптозащиты с использованием «шифроблокнотов», то есть одноразовых паролей (ключей), нельзя вскрыть. Условия — длина ключа не может быть меньше длины сообщения, а также абсолютная, подлинная случайность последовательности символов, составляющих пароль,— генерация псевдослучайных чисел с помощью обычных компьютеров не годится.
Проблема передачи одноразового ключа по открытому каналу связи в квантовых коммуникациях решается так: информацию об одноразовом ключе несет фотон, содержащиеся в нем данные (они записываются фазовой модуляцией, поляризацией, возможно, иными технологическими приемами) приемник и передатчик «видят» одновременно, после чего в канал поступает закодированная этим — одноразовым, напомним — ключом порция данных. Перехват фотона разрушает его и тем демаскирует внешнего наблюдателя: в этом случае участники сеанса связи немедленно узнают, что их подслушивают.