Post-Quanten-Kryptographie ist die Wissenschaft der Verschlüsselungsmethoden, die sich gegen einen Quantencomputer verteidigen sollen. Obwohl sie aufgrund von Instabilität und herausforderndem technischen Design noch nicht weit verbreitet sind, gewinnen Quantencomputer in der Computerbranche zunehmend an Bedeutung, insbesondere da Google seinen eigenen Quantencomputer entwickelt. Anstelle von mathematischen Standardalgorithmen und -bits verwendet ein Quantencomputer Quantenmechanik und Qubits, die veränderbarer und flexibler sind als Bits. Quantum Computing verwendet also Konzepte aus der Quantenmechanik wie Lichtteilchen und Verschränkung. Die Quantenmechanik ist unvorhersehbar und unzuverlässig und kann auch Quantencomputer sein.
Beim Quantencomputing enthalten Qubits nicht nur einen Wert von 0 oder 1 wie Bits. In der Quantenphysik halten Teilchen möglicherweise nicht konsistent einen Wert. Die Quantenverschränkung, die gegenseitige Abhängigkeit der Teilchen voneinander und die Instabilität des Qubit-Werts ermöglichen es einem Quantencomputer, viele Zahlenkombinationen gleichzeitig zu berechnen, ein Fortschritt, der über die Standardverschlüsselung hinausgeht.
Verschlüsselungsschlüssel verwenden normalerweise eine komplexe Reihe von Zahlen (je mehr Bits, desto komplexer), um das Abhören oder Decodieren zu erschweren. Wenn ein Quantencomputer versuchen würde, einen Standardverschlüsselungsschlüssel zu dekodieren, wäre dies viel erfolgreicher. Hacker können sehr lange versuchen, Zahlenkombinationen zu erraten. Die Nutzung der Verschiebung der Quantenverschränkung würde es ihnen ermöglichen, Kombinationen mit einer unerhörten Geschwindigkeit zu erraten.
Obwohl Quantencomputer weder sehr zuverlässig noch weit verbreitet sind, könnten sie sich in Abhängigkeit von den Fortschritten von Google und anderen großen Technologieunternehmen viel schneller entwickeln. Sicherheitsexperten befürchten, dass die Entwicklung von Quantencomputern die Standardkryptographie gefährden wird. Eine mögliche Methode zur Verteidigung gegen Quantencomputerangriffe ist die Quantenkryptographie. Obwohl es der Post-Quanten-Kryptographie sehr ähnlich klingt (und sehr ähnlich ist), erreicht es ein etwas anderes Ziel. Die Quantenkryptographie sichert die Datenübertragung, indem sie mithilfe von Photonen einen geheimen Verschlüsselungsschlüssel erstellt. Jeder Versuch, die Kommunikation zu belauschen oder zu stören, führt zu einer deutlichen Störung, sodass Benutzer eine Verbindung beenden oder einen versuchten Hack identifizieren können. Es gibt auch komplexere kryptografische Techniken, die helfen könnten, Quantencomputerangriffe zu verhindern, einschließlich der Erstellung von Verschlüsselungsschlüsseln mit viel längeren Bitfolgen, was es für einen Quantencomputer schwieriger machen könnte, eine Kombination von Zahlen zu erraten.