Lista de protocolos de distribución de claves cuánticas

Los protocolos de distribución de claves cuánticas (QKD) se utilizan en la distribución de claves cuánticas . El primer protocolo de este tipo fue BB84 , presentado en 1984 por Charles H. Bennett y Gilles Brassard . Posteriormente, se han definido muchos otros protocolos.

• BB84 (1984) es un esquema de distribución de clave cuántica que permite a dos partes comunicar de forma segura una clave privada para su uso en el cifrado de clave de un solo uso, aprovechando la propiedad cuántica de que la ganancia de información solo es posible a costa de perturbar la señal si los dos estados que se intentan distinguir no son ortogonales y mediante un canal clásico público autenticado. ^{[ 1 ]}
• El protocolo E91 (1991) es un método de criptografía cuántica que utiliza pares de fotones entrelazados para generar claves para una comunicación segura, con la capacidad de detectar cualquier intento de espionaje por parte de un tercero mediante la violación del teorema de Bell y la preservación de una correlación perfecta entre las mediciones de ambas partes.
• El protocolo BBM92 (1992) es un método de distribución de claves cuánticas que utiliza pares de fotones entrelazados polarizados y estados señuelo para transmitir de forma segura señales cuánticas no ortogonales.
• El protocolo B92 (1992) es un método de distribución de claves cuánticas que utiliza protocolos de destilación de entrelazamiento para preparar y transmitir estados cuánticos no ortogonales con seguridad incondicional, incluso a través de canales con pérdidas y ruido, midiendo el estado en la base Z y utilizando filtrado local y mediciones en la base Z para garantizar que la seguridad de la transmisión esté determinada por el número de errores y el número de pares de filtros utilizados.
• El protocolo MSZ96 (1996) utiliza cuatro estados cuánticos no ortogonales de un campo óptico débil para codificar un bit de clave criptográfica sin utilizar polarización de fotones ni fotones entrelazados.
• El protocolo de seis estados (1998) es un método para transmitir información segura mediante criptografía cuántica que es más resistente al ruido y más fácil de detectar errores en comparación con el protocolo BB84, debido a su uso de un esquema de polarización de seis estados en tres bases ortogonales y su capacidad para tolerar un canal más ruidoso.
• El protocolo DPS (2002) es un método de distribución de claves cuánticas (QKD) simple y eficiente que no requiere un proceso de selección de base como el protocolo BB84 tradicional, tiene una configuración de receptor más simple con menos detectores, utiliza pulsos secuenciales eficientes en el dominio del tiempo para una alta velocidad de creación de claves y es robusto contra ataques de división del número de fotones incluso con luz coherente débil.
• El protocolo de estado señuelo (2003) es un método utilizado en sistemas prácticos de criptografía cuántica que emplea múltiples niveles de intensidad en la fuente del transmisor y monitoriza las tasas de error de bits para detectar y prevenir ataques de división del número de fotones, lo que permite mayores velocidades de transmisión seguras o longitudes máximas de canal más largas.
• SARG04 (2004) es un protocolo de distribución de clave cuántica que se desarrolló como una versión más robusta de BB84, especialmente contra ataques de división del número de fotones, para su uso con pulsos láser atenuados en situaciones donde la información se origina por una fuente poissoniana que produce pulsos débiles y es recibida por un detector imperfecto.
• El protocolo COW (2005) permite la comunicación segura entre dos partes mediante la transmisión de una clave utilizando pulsos de luz coherentes débiles, y tiene la ventaja de requerir únicamente un generador de números aleatorios en el lado del cliente y de poder transmitir información de clave a una alta velocidad.
• El protocolo de criptografía cuántica de tres etapas (2006) es un método de cifrado de datos que utiliza rotaciones de polarización aleatorias por parte de las dos partes autenticadas para cifrar datos de forma continua mediante fotones individuales y también puede utilizarse para el intercambio de claves, con la posibilidad de criptografía cuántica multifotónica y la capacidad de abordar los ataques de intermediario mediante modificación.
• El protocolo KMB09 (2009) permite aumentar las distancias de transmisión entre Alice y Bob mediante el uso de dos bases mutuamente imparciales y la introducción de una tasa mínima de error de transmisión de índice y una tasa de error de bit cuántico, lo que resulta particularmente eficaz para estados de fotones de dimensiones superiores.
• HDQKD es una tecnología que permite la comunicación segura entre dos partes mediante la codificación de información cuántica en dimensiones altas, como los modos de momento angular óptico, y su transmisión a largas distancias a través de fibras multinúcleo o enlaces en el espacio libre.
• El protocolo T12 tiene como objetivo aumentar la practicidad de la distribución de claves cuánticas (QKD) eliminando ciertas idealizaciones e incluyendo características que pueden aumentar la tasa de claves del sistema.
• AWEM-QKD (2025) es un protocolo QKD de próxima generación presentado en 2025 que mejora los esquemas tradicionales como BB84 y E91 mediante la integración de lógica cuántica adaptativa y mecanismos de corrección de errores. El protocolo emplea tres lógicas cuánticas novedosas: Hadamard Adaptativo Cuántico (QAH), Lógica de Entrelazamiento Condicional Cuántico (QCEL) y Lógica de Validación de Medición Adaptativa (AMVL). Estas lógicas ajustan dinámicamente el comportamiento de las compuertas para contrarrestar el ruido del canal, reducir la tasa de error de bits cuánticos (QBER) y fortalecer la resistencia contra la interceptación. A diferencia de los protocolos estáticos, AWEM-QKD se adapta a las condiciones variables del canal cuántico en tiempo real, lo que garantiza una generación de claves estable y segura. El sistema también incorpora corrección de errores adaptativa y amplificación de la privacidad, lo que resulta en una precisión de clave y una resiliencia de seguridad significativamente mejoradas en comparación con los métodos QKD tradicionales. Esto convierte a AWEM-QKD en un protocolo robusto y matemáticamente probado para comunicaciones cuánticas seguras. AWEM-QKD fue presentado por Varun Krishna en julio de 2025.