توزیع کلید کوانتومی (QKD) یک روش ارتباطی امن است که یک پروتکل رمزنگاری شامل اجزای مکانیک کوانتومی را پیاده‌سازی می‌کند. این روش دو طرف را قادر می‌سازد تا یک کلید مخفی تصادفی مشترک که فقط برای خودشان شناخته شده است، تولید کنند که سپس می‌تواند برای رمزگذاری و رمزگشایی پیام‌ها استفاده شود. این روش اغلب به اشتباه رمزنگاری کوانتومی نامیده می‌شود، زیرا شناخته‌شده‌ترین نمونه از یک کار رمزنگاری کوانتومی است.
اگرچه این سیستم‌ها سال‌هاست که به صورت تجاری در دسترس هستند، اما پیشرفت در زمینه فشرده‌تر، ارزان‌تر و قادر به کار در فواصل طولانی‌تر همچنان ادامه دارد. همه اینها برای پذیرش این فناوری‌ها توسط دولت‌ها و صنایع حیاتی هستند. ادغام این سیستم‌های QKD در زیرساخت شبکه موجود، چالش فعلی است و تیم‌های چندرشته‌ای از تولیدکنندگان تجهیزات مخابراتی، ارائه‌دهندگان زیرساخت‌های حیاتی، اپراتورهای شبکه، ارائه‌دهندگان تجهیزات QKD، متخصصان امنیت دیجیتال و دانشمندان، در حال کار بر روی این موضوع هستند.
QKD روشی برای توزیع و اشتراک‌گذاری کلیدهای مخفی فراهم می‌کند که برای پروتکل‌های رمزنگاری ضروری هستند. اهمیت اینجا در تضمین خصوصی ماندن آنها، یعنی بین طرفین ارتباط است. برای انجام این کار، ما به چیزی که زمانی به عنوان مشکل سیستم‌های کوانتومی در نظر گرفته می‌شد، تکیه می‌کنیم؛ اگر به آنها «نگاه» کنید یا به هر نحوی آنها را مختل کنید، ویژگی‌های کوانتومی را «از بین می‌برید».