La crittografia post-quantistica è la scienza dei metodi di crittografia destinati a difendersi da un computer quantistico. Sebbene non siano ancora ampiamente utilizzati a causa dell'instabilità e della progettazione tecnica impegnativa, i computer quantistici stanno guadagnando terreno nel settore dei computer, soprattutto perché Google sviluppa il proprio computer quantistico. Piuttosto che algoritmi matematici standard e bit, un computer quantistico utilizza la meccanica quantistica e i qubit, che sono più modificabili e flessibili dei bit. L'informatica quantistica, quindi, utilizza concetti della meccanica quantistica come le particelle di luce e l'entanglement. La meccanica quantistica è imprevedibile e inaffidabile, e lo stesso può essere il calcolo quantistico.
Nel calcolo quantistico, i qubit non contengono solo un valore di 0 o 1 come fanno i bit. Nella fisica quantistica, le particelle potrebbero non contenere un valore in modo coerente. L'entanglement quantistico, l'interdipendenza delle particelle l'una sull'altra e l'instabilità del valore dei qubit consentono entrambi a un computer quantistico di calcolare molte combinazioni di numeri contemporaneamente, un progresso oltre la crittografia standard.
Le chiavi di crittografia in genere utilizzano una serie complessa di numeri (più bit, più complessa) per rendere più difficile l'intercettazione o la decodifica. Se un computer quantistico tentasse di decodificare una chiave di crittografia standard, avrebbe molto più successo. Gli hacker possono impiegare molto tempo a cercare di indovinare le combinazioni di numeri; utilizzare la natura mutevole dell'entanglement quantistico consentirebbe loro di indovinare combinazioni a una velocità inaudita.
Sebbene il calcolo quantistico non sia né molto affidabile né diffuso, potrebbe svilupparsi molto più rapidamente a seconda dei progressi di Google e di altre grandi aziende tecnologiche. Gli esperti di sicurezza temono che lo sviluppo di computer quantistici possa minacciare la crittografia standard. Un possibile metodo per difendersi dagli attacchi informatici quantistici è la crittografia quantistica. Anche se sembra molto simile alla crittografia post-quantistica (ed è molto simile), raggiunge un obiettivo leggermente diverso. La crittografia quantistica protegge la trasmissione dei dati utilizzando i fotoni per creare una chiave di crittografia segreta. Qualsiasi tentativo di intercettare o interferire con la comunicazione provoca un evidente disturbo, consentendo agli utenti di terminare una connessione o identificare un tentativo di hacking. Esistono anche tecniche crittografiche più complesse che potrebbero aiutare a prevenire attacchi informatici quantistici, inclusa la creazione di chiavi di crittografia con sequenze di bit molto più lunghe, che potrebbero rendere più difficile per un computer quantistico indovinare una combinazione di numeri.