Quantum Cryptography: Principles, Current and Future Applications, and the Situation in Romania

Abstract

The article provides a synthesis of quantum cryptography, with a focus on quantum key distribution (QKD) as a physically grounded security mechanism, capable of making any interception detectable and ensuring confidentiality in the «store now, decrypt later» scenario. The differences from classical and post-quantum cryptography (PQC) are clarified: QKD offers information-theoretic guarantees, PQC brings scalability and interoperability; combined, they ensure defense in depth. International networks are described that mark the transition from prototype to critical uses. The specific contribution concerns Romania: the ecosystem profile, involvement in EuroQCI and the RoNaQCI project, with metropolitan sections and a satellite perspective. The paper proposes a pragmatic agenda: co-implementation of QKD and PQC in critical infrastructures and public cloud, skills development and interoperable testing with operators, for a «quantum-safe» architecture aligned with the European quantum internet.

Keywords: quantum cryptography, quantum key distribution, QKD, communications security, classical cryptography, post-quantum cryptography, PQC, Romania

Rezumat

Articolul oferă o sinteză a criptografiei cuantice, cu accent pe distribuția cheilor cuantice (QKD) ca mecanism de securitate fundamentat fizic, capabil să facă detectabilă orice interceptare și să asigure confidențialitate în scenariul «store now, decrypt later». Se clarifică diferențele față de criptografia clasică și cea post-cuantică (PQC): QKD oferă garanții informațional-teoretice, PQC aduce scalabilitate și interoperabilitate; combinate, asigură apărare în profunzime. Sunt descrise rețele internaționale care marchează trecerea de la prototip la utilizări critice. Contribuția specifică privește România: profilul ecosistemului, implicarea în EuroQCI și proiectul RoNaQCI, cu tronsoane metropolitane și perspectivă satelitară. Lucrarea propune o agendă pragmatică: co-implementarea QKD și PQC în infrastructuri critice și cloud public, dezvoltarea competențelor și testare interoperabilă cu operatorii, pentru o arhitectură «quantum-safe» aliniată internetului cuantic european.

Cuvinte cheie: criptografia cuantică, distribuția cheilor cuantice, QKD, securitatea comunicațiilor, criptografia clasică, criptogtafia post-cuantică, PQC, România

 

Criptografia cuantică: principii, aplicații actuale și viitoare, și situația în România

DOI: 10.58679/II29898
Nicolae SFETCU[1]
nicolae@sfetcu.com

[1] Divizia de Istoria Științei (DIS) / Comitetul Român de Istoria și Filosofia Științei și Tehnicii (CRIFST) al Academiei Române, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-0162-9973 , Research ID: rid55594, Web of Science Researcher: ID: V-1416-2017

 

Introducere

Criptografia cuantică este o metodă de securizare a informațiilor bazată pe legile mecanicii cuantice, spre deosebire de criptografia clasică ce se bazează pe algoritmi matematici dificili. Mai exact, criptografia cuantică exploatează fenomene cuantice precum superpoziția (faptul că un sistem cuantic poate exista în multiple stări simultan) și inseparabilitatea cuantică (entanglement – legătura strânsă dintre stările a două particule încât măsurarea uneia afectează instantaneu starea celeilalte) pentru a realiza sarcini criptografice imposibil de atins prin comunicații clasice (Wikipedia 2025b) (Wikipedia 2025a). Astfel, securitatea nu mai depinde de dificultatea de a rezolva o problemă matematică (cum ar fi factorizarea numerelor mari, baza criptografiei RSA), ci de principiile fizicii: orice încercare de interceptare a informației cuantice perturbă starea sistemului și poate fi detectată de destinatarii legitimi (Wikipedia 2025b) (Wikipedia 2025b). Un exemplu ilustrativ este distribuția cheilor cuantice (QKD – Quantum Key Distribution): dacă un eavesdropper (interceptor malițios, numit Eve) încearcă să copieze sau să măsoare fotonii purtători ai cheii cuantice, legea fără clonare și fenomenul de colaps al funcției de undă asigură că starea cuantică se va schimba, lăsând „urme” ale interceptării detectabile de către cei doi comunicatori legitimi (Alice și Bob) (Wikipedia 2025b) (Wikipedia 2025b). În acest mod, criptografia cuantică promite comunicații teoretic absolut sigure, în care o terță parte nu poate spiona fără a fi descoperită.

Diferențe față de criptografia clasică

Spre deosebire de criptografia clasică, ale cărei mecanisme de securitate (ex. RSA, ECC) își bazează rezistența pe presupusa dificultate computațională a unor probleme matematice, criptografia cuantică își bazează securitatea pe legile inviolabile ale mecanicii cuantice (Wikipedia 2025b). În timp ce un algoritm clasic poate fi vulnerabil la avansuri tehnologice (de exemplu, apariția computerelor cuantice care pot rezolva mult mai rapid aceste probleme), un protocol cuantic precum QKD rămâne sigur atâta timp cât legile fizicii cuantice sunt valabile. Mai mult, criptografia cuantică oferă securitate informațional-teoretică – adică securitatea poate fi demonstrată matematic fără a presupune limite ale puterii de calcul a adversarului, lucru imposibil de garantat în criptografia clasică (Wikipedia 2025b). Tabelul 1 rezumă principalele diferențe dintre cele două paradigme.

Tabelul 1 – Comparație între criptografia clasică și criptografia cuantică

Caracteristică	Criptografie clasică	Criptografie cuantică
Baza securității	Probleme matematice greu de rezolvat (ex. factorizare, logaritm discret)	Principii fizice cuantice (ex. principul incertitudinii, superpoziție, entanglement)
Vulnerabilitate la putere de calcul	Crește odată cu puterea de calcul (ex. computere cuantice pot sparge RSA) (DigWatch 2024)	Independență de puterea de calcul a atacatorului (siguranță garantată fizic) (Wikipedia 2025b)
Distribuția cheilor de criptare	Necesită canale clasice securizate sau algoritmi de acord (DH/RSA)	QKD permite distribuția cheilor pe un canal cuantic, interceptarea detectabilă (Wikipedia 2025b)
Detectarea interceptării	Nu este intrinsecă (un mesaj poate fi interceptat pasiv fără urme)	Orice măsurare/interceptare perturbă starea cuantică, deci este semnalată (Wikipedia 2025b)
Maturitatea tehnologică	Folosită pe scară largă în prezent; standarde bine stabilite	Tehnologie emergentă; necesită infrastructură specială (fibre optice, sateliți cuantici)

Relevanța în contextul amenințărilor moderne

În era actuală, puterea de calcul este în continuă creștere, iar apariția computerelor cuantice amenință să spargă multe dintre schemele criptografiei clasice. Un raport al NIST din 2016 estima că algoritmi precum RSA ar putea deveni nesiguri în jurul anului 2030 din cauza progreselor cuantice (DigWatch 2024). Deja, factorarea numerelor de 2048 biți – considerată sigură cu mijloace clasice – ar putea fi realizată de un computer cuantic suficient de puternic, compromițând infrastructura de securitate existentă. În acest context, criptografia cuantică capătă o importanță strategică. Fiind bazată pe legi fizice, ea rămâne imună la atacurile bazate pe creșterea puterii de calcul. De exemplu, distribuția cheilor cuantice oferă o soluție informatie-teoretic sigură la problema schimbului de chei (Wikipedia 2025b), asigurând confidențialitatea comunicațiilor chiar și împotriva viitoarelor computere cuantice. În paralel, comunitatea de securitate dezvoltă și criptografia post-cuantică – algoritmi clasici rezistenți la atacuri cuantice – însă aceste soluții se bazează tot pe supoziții matematice și pot suferi de limitări de performanță. De aceea, criptografia cuantică este privită ca o componentă esențială a securității în era cuantică, fiind deja integrată în viziunea unui internet cuantic global, care să asigure pe termen lung confidențialitatea și integritatea comunicațiilor digitale (Wikipedia 2025b).

Figura 1: Principiul distribuției cuantice a cheilor (QKD) ilustrat în protocolul BB84.
Alice (emițătorul de fotoni) – reprezentată în partea stângă, trimițând fotoni polarizați
Bob (receptorul de fotoni) – reprezentat în partea dreaptă, primind și măsurând fotonii
Eve (interceptor) – plasată pe linia canalului cuantic între Alice și Bob, indicând un posibil spion (eavesdropper)
Fotoni polarizați trimiși de Alice – indicați pe canalul cuantic prin săgeți orientate la 0° și 90° (bază rectilinie), respectiv 45° și 135° (bază diagonală)
Canalul cuantic – linia orizontală de jos (cu săgeata de la Alice către Bob) pe care sunt transmite fotonii
Canalul clasic – linia orizontală de sus (marcată cu săgeți duble) folosită pentru comunicarea publică ulterioară (reconcilierea bazelor de polarizare)

 

Alice (emițătorul, stânga) trimite fotoni unul câte unul prin canalul cuantic (linia de sus, săgeată spre dreapta) către Bob (receptorul, dreapta). Fiecare foton trimis este polarizat fie rectiliniu – 0° sau 90° (orizontal sau vertical), fie diagonal – 45° sau 135°, aceste patru stări de polarizare fiind folosite pentru a coda biții cheii (Quantumzeitgeist 2024). Bob măsoară fiecare foton într-o bază aleatoare (rectilinie sau diagonală). Eve (interceptorul), plasată pe canalul cuantic, poate intercepta fotonii – dacă îi măsoară (perturbându-i starea cuantică) și apoi îi retransmite către Bob (săgeata întreruptă din figură), introduce erori observabile. Linia de jos reprezintă canalul clasic (canal de comunicație publică, bidirecțional), folosit ulterior de Alice și Bob pentru reconcilierea bazelor (compararea bazelor de polarizare folosite) și pentru a detecta o eventuală interceptare de către Eve, prin observarea ratei de erori introduse.

Fotonii polarizați trimiși de Alice pe un canal cuantic insecurizat sunt detectați de Bob, în timp ce Eve (interceptorul) încearcă să spioneze comunicarea. Datorită principiului incertitudinii, dacă Eve măsoară starea fotonilor, aceasta îi modifică polarizarea, permițând lui Alice și Bob să detecteze tentativa de eavesdropping (prin apariția unei rate de erori anormale) (Wikipedia 2025b). Astfel, dacă nivelul de interceptare detectat depășește un prag acceptat, cheia cuantică generată este considerată compromisă și comunicarea poate fi oprită – garantând că doar cheile neinterceptate vor fi folosite pentru criptarea mesajelor ulterioare.

În concluzie, criptografia cuantică reprezintă un paradigm shift în securitatea informației: securitatea nu mai depinde de limita cunoștințelor sau a puterii de calcul a adversarului, ci de legi fundamentale ale naturii. Următoarele secțiuni vor explora aplicarea practică a acestor concepte astăzi, potențialele utilizări viitoare ale criptografiei cuantice, precum și poziția și inițiativele României în acest domeniu de vârf.

Aplicații actuale ale criptografiei cuantice

Deși criptografia cuantică este o tehnologie relativ nouă, ea a depășit stadiul teoretic și a început să fie folosită în aplicații reale, în special acolo unde securitatea comunicațiilor este crucială – guverne, instituții financiare, infrastructuri critice și sectorul de apărare. Cea mai matură aplicație este distribuția cheilor cuantice (QKD), implementată deja în rețele de test sau chiar operaționale în diferite țări. În continuare, vom prezenta câteva exemple reprezentative de implementări actuale ale criptografiei cuantice pe glob, evidențiind modul în care aceasta este utilizată în comunicații sigure guvernamentale, financiare și industriale.

China – rețele cuantice naționale și comunicații satelitare

China este liderul mondial în implementarea criptografiei cuantice la scară largă, datorită investițiilor sale masive și a unui efort coordonat la nivel național. Încă din 2016, China a finalizat o rețea cuantică de fibră optică de peste 2.000 km care leagă Beijing de Shanghai (Marin și Ivezic 2022). Această rețea de trunchi (backbone) cuprinde segmente mai scurte (~30–100 km) interconectate prin noduri intermediare de încredere, realizând astfel cel mai lung circuit terestru securizat cu QKD din lume (Marin și Ivezic 2022). Deși folosirea nodurilor de încredere înseamnă că securitatea nu este end-to-end cuantică (fiecare nod necesită protecție clasică), realizarea tehnologică rămâne impresionantă – rețeaua Beijing-Shanghai a fost extinsă și interconectată cu zeci de legături cuantice locale, însumând o rețea națională de aproximativ 12.000 km care acoperă principalele orașe ale Chinei (Marin și Ivezic 2022). Această infrastructură permite deja aplicații practice: de exemplu, instituții bancare și guvernamentale din China folosesc QKD pentru a distribui chei criptografice între sedii, asigurând confidențialitatea comunicațiilor financiare și diplomatice.

Un moment de referință l-a constituit lansarea satelitului chinez Micius (parte din proiectul QUESS – Quantum Experiments at Space Scale) în august 2016, primul satelit dedicat comunicațiilor cuantice (Marin și Ivezic 2022). Prin Micius, cercetătorii chinezi (conduși de fizicianul Pan Jianwei) au demonstrat în 2017 distribuția perechilor de fotoni entanglați către două stații de sol aflate la 1.200 km depărtare una de cealaltă (Marin și Ivezic 2022), realizând astfel legături cuantice prin satelit ce au dublat recordul precedent de distanță obținut pe fibră optică. Folosind aceste legături, s-a reușit efectuarea primei comunicații video criptate cuantic (prin QKD) între două continente – China și Europa – demonstrând potențialul pentru un internet cuantic global (Marin și Ivezic 2022). Mai mult, în 2020, echipa lui Pan a raportat realizarea teleportării cuantice pe distanțe de peste 1.200 km cu ajutorul satelitului Micius, transferând stări cuantice între stații terestre îndepărtate (Marin și Ivezic 2022). Aceste rezultate au confirmat fezabilitatea extinderii comunicațiilor cuantice la scară globală, combinând infrastructura spațială cu cea terestră. De altfel, China a adoptat o strategie integrată: dezvoltă simultan rețele QKD terestre și constelații de sateliți cuantici, ceea ce i-a conferit un avans considerabil față de alte state (Marin și Ivezic 2022). În prezent, rețeaua cuantică chineză este folosită experimental pentru a securiza linii guvernamentale și militare de comunicație, iar unele bănci chineze folosesc dispozitive QKD comerciale pentru a proteja tranzacțiile interbancare. Succesul Chinei în acest domeniu a impulsionat o cursă cuantică la nivel global, determinând alte țări să accelereze propriile programe de criptografie cuantică (Marin și Ivezic 2022).

Elveția – pionierat în distribuția cuantică a cheilor

Elveția se numără printre primele țări care au testat și implementat criptografia cuantică în scenarii reale, prin intermediul companiei ID Quantique (IDQ) din Geneva – un pionier al soluțiilor QKD comerciale. Un moment istoric a avut loc în octombrie 2007, când autoritățile cantonale din Geneva au folosit un sistem QKD ID Quantique (modelul Cerberis) pentru a securiza transmiterea electronică a voturilor în alegerile parlamentare elvețiene (Peck 2007). A fost prima utilizare în lumea reală a criptografiei cuantice: rețeaua a constat dintr-o legătură de fibră optică între centrul de numărare a voturilor din Geneva și un centru de calcul guvernamental din suburbii, pe care s-au distribuit chei cuantice ce au criptat rezultatele votului (Peck 2007). Practic, înainte ca datele de vot să fie transmise, dispozitivele QKD au generat o cheie secretă la ambele capete, asigurând că orice interceptare ar fi fost detectată și ar fi invalidat transmisiunea. Experimentul a fost un succes – votul electronic a rămas confidențial și autentic – marcând un pas major în validarea criptografiei cuantice într-un cadru aplicat, nu doar de laborator (Peck 2007).

După alegeri, ID Quantique în colaborare cu Universitatea din Geneva au extins proiectul, construind o rețea cuantică de test în zona metropolitană Geneva. Această rețea, numită SwissQuantum, a funcționat continuu timp de 21 de luni (martie 2009 – ianuarie 2011) legând mai multe noduri, inclusiv un link până la campusul CERN din Franța (IOP 2011). A fost la momentul respectiv cea mai îndelungată rulare a unei rețele QKD, demonstrând robustețea și fiabilitatea tehnologiei în condiții reale de telecomunicații (IOP 2011). Studiul publicat ulterior a arătat că rețeaua a funcționat stabil, întreruperile provenind doar din cauze externe (pene de curent, probleme de climatizare), nu din defecțiuni ale echipamentelor cuantice (IOP 2011). Acest lucru a dat comunității încredere că sistemele QKD pot opera pe termen lung în medii comerciale. SwissQuantum a evidențiat totodată și nevoia integrării cu infrastructura existentă – de pildă, s-au efectuat teste de compatibilitate a QKD cu multiplexarea pe lungimi de undă (WDM) în fibrele optice, astfel încât canalele cuantice și cele de date clasice să poată coexista pe aceeași infrastructură, lucru esențial pentru adoptarea de către furnizorii de telecomunicații (Peck 2007).

Un alt exemplu notabil din Elveția a fost utilizarea criptografiei cuantice în sectorul financiar. Banca Națională Elvețiană și alte instituții financiare au experimentat legături QKD furnizate de ID Quantique pentru a proteja comunicațiile dintre sedii și centre de date. Deși detaliile acestor implementări sunt adesea confidențiale, IDQ a menționat că primele segmente de piață interesate de criptografia cuantică sunt băncile și agențiile guvernamentale, dată fiind nevoia lor de securitate pe termen lung (Peck 2007). Faptul că un canton elvețian a introdus QKD într-un proces electoral real încă din 2007 demonstrează nivelul de încredere și maturitate atins de această tehnologie în mediul elvețian. Elveția continuă să fie un hub de inovare în domeniu, ID Quantique dezvoltând în prezent a doua generație de echipamente QKD cu rate de generare a cheilor îmbunătățite și participând la proiecte europene de interconectare a rețelelor cuantice.

Statele Unite ale Americii – rețele experimentale și integrarea în telecomunicații

Statele Unite au abordat criptografia cuantică preponderent prin proiecte de cercetare și demonstratori tehnologici, multe finanțate de agenții guvernamentale precum DARPA, DOE sau NASA. Primul quantum network din lume a fost de fapt realizat în SUA: Rețeaua cuantică DARPA (DARPA Quantum Network) implementată de laboratoarele BBN Technologies din Cambridge, Massachusetts. Operațională încă din octombrie 2003, rețeaua DARPA a ajuns până la 10 noduri interconectate prin fibre optice întinse sub orașele Cambridge și Boston, funcționând continuu până în 2007 (Aliro 2025). Aceasta a demonstrat pentru prima dată că mai multe legături QKD pot fi integrate într-o rețea multi-nod și a permis testarea unor aspecte practice: de la comutarea cheilor cuantice între noduri, până la reziliența la atacuri cibernetice cuantice simulate (Aliro 2025). Printre realizările notabile ale proiectului DARPA s-au numărat dezvoltarea primelor detectoare superconductoare de fotoni unici, mult mai rapide decât cele disponibile anterior, și simularea cu succes a unui atacator cuantic (Eve) pe rețea, validând capacitatea QKD de a detecta eavesdropping-ul în practică (Aliro 2025). Deși rețeaua DARPA a avut un caracter experimental, ea a pus bazele multor inovații ulterioare și a pregătit terenul pentru viitoarele rețele cuantice metropolitane:

” Rețeaua QN DARPA a fost o rețea de distribuție a cheilor cuantice (QKD) cu 10 noduri, construită în Boston și Cambridge, Massachusetts, care a funcționat între 2003 și 2007. Primele componente ale rețelei au intrat în funcțiune în octombrie 2003; ulterior, rețeaua a fost extinsă la două universități din apropiere folosind fibră optică care trecea pe sub străzile din Cambridge.” (Aliro 2025)

În sectorul comercial din SUA, compania MagiQ Technologies din New York a fost printre primele (încă din 2004) care a oferit echipamente QKD, orientate inițial către piața telecom. S-au realizat parteneriate cu operatori precum Verizon, care a testat compatibilitatea QKD cu rețelele de telecomunicații existente prin multiplexarea semnalelor cuantice alături de cele de date pe aceeași fibră (tehnologie WDM) (Peck 2007). Aceste teste, derulate la mijlocul anilor 2000, au arătat că dispozitivele QKD pot funcționa în infrastructura unui furnizor de internet fără a perturba traficul clasic, un pas important spre comercializare. De asemenea, laboratoarele naționale americane au explorat criptografia cuantică: Los Alamos National Lab a operat o micro-rețea QKD internă timp de doi ani, menținând secretul că era cuantică pentru utilizatori, tocmai pentru a testa fiabilitatea în exploatare reală. Armata SUA și agențiile de securitate investighează utilizarea QKD pentru linii de comunicații guvernamentale sigure, deși multe detalii sunt clasificate.

În ultimii ani, odată cu intensificarea „cursei cuantice”, SUA și-au amplificat eforturile în domeniu. În 2020, Departamentul Apărării și NASA au anunțat planuri pentru experimente cu sateliți cuantici și prototipuri de rețele cuantice continentale, ca răspuns la progresele altor țări (Marin și Ivezic 2022). De exemplu, rețeaua de test Q-net din Chicago (impreună cu laboratoarele Argonne și FermiLab) interconectează noduri pe zeci de kilometri pentru a experimenta cu repetoare cuantice și memorie cuantică. În 2021, compania Toshiba, în colaborare cu British Telecom (BT) din Marea Britanie, a efectuat o demonstrație de QKD pe fibra unei rețele comerciale, prefigurând interesul transatlantic în integrarea acestei tehnologii în rețelele operatorilor mari (Aliro 2025). Chiar dacă până în prezent SUA nu au lansat încă un satelit cuantic dedicat (fiind în plan o constelație pentru sfârșitul anilor 2020), iar implementările de rețea sunt la scară mai mică decât cele chineze sau europene, expertiza americană în domeniul infrastructurii de internet și a calculului cuantic poate cataliza o dezvoltare rapidă a criptografiei cuantice odată cu standardizarea și scăderea costurilor. În rezumat, aplicațiile actuale ale criptografiei cuantice în SUA sunt încă preponderent pilot – rețele de test, demonstrații în parteneriat cu operatori de telecom și utilizări în medii restrânse guvernamentale – însă ele pun bazele pentru extinderea acestei tehnologii în viitorul apropiat, pe măsură ce amenințarea cuantică devine tot mai relevantă.

Aplicații potențiale ale criptografiei cuantice

Privind spre viitor, criptografia cuantică promite să aibă un impact transformator asupra modului în care asigurăm confidențialitatea și securitatea informației. Pe măsură ce tehnologia evoluează, se conturează o serie de aplicații potențiale – unele aflate deja în faza de cercetare activă – ce vor beneficia de avantajele unice oferite de fenomenelor cuantice. Dintre acestea, se remarcă dezvoltarea unui internet cuantic, aplicarea QKD în sisteme de vot electronic și cloud computing ultra-sigure, precum și complementarea criptografiei cuantice cu algoritmi post-cuantici în ecosistemul de securitate. În această secțiune discutăm pe rând aceste direcții, evidențiind stadiul actual și provocările de depășit.

Internetul cuantic și rețele globale securizate

Unul dintre obiectivele majore pe termen mediu este construirea internetului cuantic – o rețea globală care să interconecteze noduri cuantice (calculatoare cuantice, senzori cuantici și dispozitive QKD) astfel încât să permită comunicare cuantică pe distanțe practic nelimitate. Avantajul central al unui asemenea internet cuantic ar fi posibilitatea de a realiza canale de comunicație fundamental sigure la nivel global, întrucât orice tentativă de interceptare ar fi descoperită instantaneu datorită entanglementului și a principiului măsurării care perturbă starea (Marin și Ivezic 2022). În esență, un internet cuantic ar extinde beneficiile QKD de la legături punct-la-punct la rețele multi-nod ce acoperă întreaga planetă. Pentru a atinge acest obiectiv, comunitatea științifică dezvoltă tehnologii precum repetori cuantici – dispozitive care pot extinde raza entanglementului prin segmente succesive, analog amplificatoarelor de semnal din rețelele clasice. Deja, progrese teoretice și experimentale notabile au fost realizate: în 2022, cercetători din Țările de Jos (la QuTech Delft) au demonstrat swapping de entanglement cu fidelitate înaltă pe un prototip de rețea locală, un pas necesar pentru repetorii cuantici distribuiți (Aliro 2025). De asemenea, protocolul Twin-Field QKD propus în 2018 a reușit să depășească teoretic așa-numita limită PLOB (limita repeater-less a ratei de cheie secrete) la distanțe de câteva sute de kilometri, iar experimentele ulterioare au confirmat generarea de chei secrete pe distanțe record de peste 500 km de fibră, apropiindu-se de condițiile unui repetor cuantic veritabil (Wikipedia 2025b).

La nivel aplicativ, un internet cuantic ar permite conectarea în rețea a mai multor rețele QKD metropolitane existente, posibil prin sateliți-relay cuantici sau prin linii terestre cu repetori. Uniunea Europeană, de exemplu, a inițiat proiectul EuroQCI (Infra­structura Cuantică de Comunicații a Europei) exact cu scopul de a crea un backbone cuantic pan-european. Acesta va interconecta rețelele cuantice naționale ale statelor membre și va include legături satelitare, vizând ca până la sfârșitul deceniului să existe un nucleu funcțional al internetului cuantic european (Marin și Ivezic 2022). Un astfel de sistem va facilita nu doar comunicarea securizată între instituțiile guvernamentale europene, dar va servi și ca banc de probe pentru servicii viitoare: de la rețele de calcul cuantic distribuit (unde calculatoarele cuantice aflate în locații diferite colaborează prin entanglement) până la rețele de senzori cuantici ultra-sensibili pentru aplicații științifice. În rezumat, internetul cuantic este viziunea ultimă a comunicațiilor cuantice – o infrastructură globală, la fel de omniprezentă precum internetul actual, dar cu securitate inerentă asigurată de legile naturii. Realizarea completă a acestui internet cuantic necesită însă depășirea unor provocări tehnice (implementarea repetorilor cuantici, creșterea ratei de transmisie a QKD, standardizarea protocolelor între noduri diferite etc.), dar progresele rapide din ultimii ani sugerează că aceste obstacole vor fi gradual surmontate. Într-adevăr, succese precum cele ale satelitului Micius – care a demonstrat teleportare și QKD intercontinentală – au oferit deja o „privire spre viitor”, arătând că un internet cuantic global este posibil în următoarele decenii (Marin și Ivezic 2022).

Vot electronic securizat cuantic

Alegerile și votul electronic reprezintă o altă arie în care criptografia cuantică ar putea aduce beneficii majore în viitor. În prezent, sistemele de e-voting se bazează pe criptografie clasică (SSL/TLS, semnături digitale) pentru a asigura confidențialitatea și integritatea voturilor transmise de la secțiile de votare sau de la cetățeni către centrele de numărare. Totuși, având în vedere importanța critică a acestor date și perspectiva pe termen lung (datele alegerilor trebuie să rămână confidențiale și neprefraudate și peste zeci de ani), adoptarea criptografiei cuantice ar putea oferi un strat suplimentar de securitate. O posibilă implementare ar fi folosirea QKD pentru a distribui chei de criptare simetrică între serverele care colectează voturile și serverele centrale de numărare, eliminând riscul ca un adversar cu resurse computaționale (prezent sau viitor) să poată decripta datele votului interceptate.

Experiența din Geneva 2007, unde s-a utilizat cu succes QKD la transmiterea rezultatelor electorale, demonstrează fezabilitatea acestei abordări (Peck 2007). Pe viitor, ne putem imagina extinderea la scară națională: în rețeaua informatică a unei autorități electorale centrale, legăturile dintre centrele județene și centrul național ar putea fi protejate cu QKD, asigurând că rezultatele votului nu pot fi interceptate sau modificate fără alarmare. De asemenea, entanglementul ar putea garanta integritatea pachetelor de date: orice intervenție pe canal (inclusiv un atac de tip man-in-the-middle) ar perturba corelațiile cuantice și ar fi astfel detectată imediat (Wikipedia 2025b) (Peck 2007).

Un alt aspect este anonimitatea votului. Criptografia cuantică oferă protocoale avansate de tip mistrustful quantum cryptography – unde niciuna dintre părți nu are încredere deplină în cealaltă – care ar putea asigura, de exemplu, că identitatea alegătorului rămâne separată de conținutul votului său într-un mod verificabil cuantic. Deși asemenea scheme sunt încă în stadiu teoretic sau de prototip, ele ar putea completa măsurile actuale de protecție a anonimității.

Desigur, pentru a ajunge la implementări largi în votul electronic, trebuie ca dispozitivele QKD să devină mai accesibile și mai ușor de integrat (posibil miniaturizate sau bazate pe fotonică integrată), iar autoritățile electorale să adopte standarde cuantice. Totuși, având în vedere importanța menținerii unor alegeri sigure împotriva amenințărilor cibernetice tot mai sofisticate, este plauzibil că votul electronic cuantic să devină o realitate în deceniile următoare, cel puțin la nivel de pilot (așa cum internetul cuantic la început va coexista cu internetul clasic). Un astfel de sistem ar conferi publicului o încredere sporită că voturile lor sunt absolut secrete și incoruptibile, întărind totodată reziliența democratică la atacuri cibernetice de stat sau la amenințarea unor computere cuantice ostile.

Cloud computing și infrastructuri de date ultra-securizate

O altă aplicație potențială a criptografiei cuantice este securizarea serviciilor de cloud computing și a infrastructurilor critice de date. În era digitală, volumul imens de date sensibile – de la informații personale și medicale până la secrete industriale sau militare – este stocat și transferat prin centre de date și servicii de cloud. Protejarea acestor date pe termen lung este esențială, mai ales în fața amenințării computerelor cuantice care ar putea decripta în viitor date interceptate în prezent (așa-numitul atac store now, decrypt later). Soluția combinată care se prefigurează implică folosirea criptografiei post-cuantice pentru protecția la nivel de software, împreună cu criptografia cuantică pentru protecția legăturilor fizice dintre centrele de date.

Ne putem imagina, de pildă, că marile companii de cloud (Amazon AWS, Microsoft Azure, Google Cloud) vor implementa în anii următori legături QKD între marile lor data centers. Aceste legături ar asigura că replicarea datelor între centre (pentru backup sau load balancing) se face sub chei de criptare distribuite cuantic, deci imposibil de interceptat fără a fi detectat. Deja există pași timpurii în această direcție: în 2020, în Marea Britanie, British Telecom și Toshiba au demonstrat o legătură QKD integrată în rețeaua de telecomunicații comercială, arătând că furnizorii de infrastructură cloud ar putea închiria astfel de canale securizate cuantic pentru clienții lor corporativi (Aliro 2025). În plus, rețele de test precum Cambridge Quantum Network (UK) și experimentele din Japonia (Tokyo QKD Network) explorează cum pot fi conectate mai multe site-uri de tip cloud folosind noduri cuantice intermediare (Aliro 2025).

În mediul enterprise, criptografia cuantică poate fi folosită pentru a securiza legăturile VPN inter-corporative sau pentru a proteja comunicațiile machine-to-machine în industria de utilități (energie, transporturi). Spre exemplu, rețeaua electrică inteligentă (smart grid) ar putea utiliza QKD pentru a conecta stațiile electrice și centrele de control, prevenind interceptarea sau falsificarea semnalelor de control – un aspect critic având în vedere riscurile de sabotaj cibernetic. La fel, în domeniul medical, spitalele ar putea folosi criptografie cuantică pentru a trimite imagini diagnostice și date de pacient între instituții, asigurând confidențialitatea conform cerințelor legale (HIPAA etc.). Un studiu indica faptul că, folosind criptografie cuantică, dosarele medicale electronice ar putea fi protejate pe o durată de până la 100 de ani, mult peste cei ~30 de ani garantați de criptografia clasică curentă (Wikipedia 2025b).

Odată cu dezvoltarea tehnologiei de fotoni integrați și a dispozitivelor cuantice compacte, ne putem aștepta ca echipamentele QKD să devină tot mai ușor de implementat chiar și la nivel de rack în centrele de date, sau ca servicii de tip Quantum-Encryption-as-a-Service să fie oferite de furnizori. Deja companii precum ID Quantique, Toshiba sau QuintessenceLabs propun soluții QKD modulare ce pot fi adăugate la infrastructura rețelelor existente (Wikipedia 2025b). Pentru utilizatorul final, trecerea la cloud-ul cuantic poate fi transparentă – diferența constă în faptul că, în spatele scenei, furnizorul folosește chei distribuite cu ajutorul criptografiei cuantice pentru a cifra datele stocate și tranzitate.

În concluzie, cloud computing-ul sigur cuantic este o direcție aproape inevitabilă pe termen lung. Pe măsură ce tot mai multe date critice migrează în cloud și pe măsură ce orizontul realizării unui computer cuantic capabil de decriptare se apropie, operatorii de cloud și custodele de date vor adopta tehnologiile care le garantează clienților securitatea absolută. Criptografia cuantică, alături de algoritmii post-cuantici, va juca un rol central în arhitectura centrelor de date de nouă generație, devenind un standard de facto pentru comunicațiile dintre nodurile infrastructurii digitale globale.

Criptografia post-cuantică și completarea metodelor cuantice

Deși nu este o aplicație a criptografiei cuantice în sine, ci mai degrabă o abordare complementară, criptografia post-cuantică merită menționată în contextul utilizărilor viitoare, deoarece va coexista și se va integra cu soluțiile de criptografie cuantică. Criptografia post-cuantică (PQC) se referă la ansamblul de algoritmi de criptare clasici (non-cuantic) – de obicei bazați pe probleme matematice din teoria numerelor, grile (lattice), coduri etc. – care sunt rezistenți la atacuri realizate cu computere cuantice. Practic, PQC își propune să înlocuiască algoritmii clasici nesiguri (RSA, ECC) cu unii care nu pot fi rezolvați eficient nici măcar de un computer cuantic ce rulează algoritmul lui Shor.

În iulie 2022, după un proces de evaluare care a durat mai mulți ani, NIST a anunțat primele algoritme post-cuantice standardizate, inclusiv CRYSTALS-Kyber (pentru criptare) și CRYSTALS-Dilithium (pentru semnături digitale) (DigWatch 2024). Ulterior, în august 2024, au fost publicate versiunile finale ale primelor trei standarde post-cuantice (FIPS 203, 204, 205) și s-au adăugat algoritmi de rezervă precum HQC (Hamming Quasi-Cyclic) pentru criptare (SandboxAQ 2025). Aceste evoluții arată angajamentul comunității de a pregăti infrastructura de securitate pentru epoca post-cuantică. Avantajul major al PQC este că poate fi implementată în mare parte software, actualizând sistemele existente prin patch-uri și upgrade-uri, fără necesitatea unor echipamente noi sau a unei infrastructuri fizice dedicate (cum este cazul QKD).

Cu toate acestea, criptografia post-cuantică nu oferă detectabilitatea interceptării și securitatea informațional-teoretică pe care le furnizează criptografia cuantică. Un atacator suficient de persistent ar putea stoca comunicațiile cifrate acum și, dacă într-un viitor îndepărtat algoritmul post-cuantic folosit s-ar dovedi vulnerabil (sau ar apărea un computer și mai puternic), ar putea ulterior decripta datele. Prin contrast, dacă datele au fost protejate cu chei cuantice one-time pad distribuite prin QKD, securitatea lor este garantată permanent, atâta vreme cât principiile cuantice rămân valabile.

De aceea, se prevede că într-un viitor apropiat vom vedea o complementaritate între cele două abordări: în infrastructurile critice se vor folosi în paralel atât algoritmi post-cuantici, cât și canale QKD acolo unde este fezabil, realizându-se astfel o securitate în straturi. De exemplu, un mesaj ar putea fi criptat întâi cu un algoritm post-cuantic (asigurând compatibilitatea cu sisteme de destinație care nu au hardware cuantic) și apoi cheia folosită ar fi distribuită prin QKD către destinație pentru un nivel suplimentar de siguranță.

Criptografia cuantică inspiră și unele concepte hibride: de pildă, Quantum Resistant Authentication – unde semnătura digitală post-cuantică a mesajelor este însoțită de autentificarea prin chei partajate cu ajutorul QKD, prevenind atacul clasic man-in-the-middle. Pe măsură ce rețelele cuantice se vor extinde (ex: conexiuni EuroQCI între țări) ne putem imagina că nodurile acestor rețele vor servi ca hub-uri de distribuție a entropiei: organizațiile se vor putea conecta la „internetul cuantic” pentru a obține fluxuri de biți aleatori absolut siguri (chei) pe care apoi îi folosesc în aplicațiile lor clasice de criptare.

În concluzie, deși criptografia post-cuantică nu este dependentă de tehnologia cuantică propriu-zisă, ea reprezintă o piesă importantă în puzzle-ul securității viitoare. Probabil vom asista la un ecosistem integrat în care atât soluțiile cuantice hardware (QKD și viitorul internet cuantic), cât și noile algoritmi matematici post-cuan­tici vor conlucra pentru a ne proteja comunicațiile. Această abordare multiplă oferă redundanță și siguranță sporită – exact ceea ce este necesar într-o lume în care amenințările cibernetice evoluează odată cu progresul tehnologic.

Situația actuală a criptografiei cuantice în România

În România, interesul pentru criptografia cuantică și, mai larg, pentru tehnologiile cuantice a început să crească semnificativ în ultimii ani, stimulat atât de inițiative europene, cât și de apariția unor grupuri locale de cercetare specializate. Voi trece în revistă principalele eforturi academice și de cercetare din țară, participarea României la programele cuantice europene (precum Quantum Flagship și EuroQCI) și proiectele concrete demarate recent pentru dezvoltarea infrastructurii de comunicații cuantice la nivel național.

Inițiative academice și de cercetare în domeniul cuantic

România dispune de câteva centre de excelență și grupuri de cercetare care activează în domeniul informației și criptografiei cuantice. Un exemplu remarcabil este proiectul complex QUTECH-RO (2018–2021), finanțat național (UEFISCDI), care a vizat tocmai dezvoltarea informației și tehnologiilor cuantice în România și integrarea comunității științifice locale în eforturile europene (Roqnet 2021). Consorțiul QUTECH-RO a reunit instituții de vârf precum Institutul de Fizică și Inginerie Nucleară Horia Hulubei (IFIN-HH) – coordonatorul proiectului, Institutul Național pentru Fizica Laserilor, Plasmei și Radiațiilor (INFLPR), Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare în Microtehnologie (IMT București), Universitatea Politehnica din București (UPB) și Institutul de Cercetări Izotopice și Moleculare din Cluj (INCDTIM) (Roqnet 2021). Faptul că aceste institute colaborează sub umbrela aceluiași proiect indică abordarea multidisciplinară necesară: de la cercetări teoretice în informație cuantică (IFIN-HH) și experimente de optică cuantică (INFLPR), până la dezvoltarea de dispozitive fotonice integrate pentru comunicații (IMT) și pregătirea infrastructurii educaționale (UPB). Directorul QUTECH-RO, dr. Radu Ionicioiu (IFIN-HH), reprezintă de altfel România în Quantum Community Network (QCN) – rețeaua comunității științifice din cadrul Quantum Flagship (Roqnet 2021), asigurând conexiunea directă a cercetătorilor români la fluxul de informații și colaborări europene de vârf.

Prin astfel de programe, în România au fost înființate și dotate laboratoare specializate: de exemplu, IMT București a demarat un laborator de informație cuantică cu vortexuri optice (proiectul Q-VORTEX) pentru a investiga utilizarea modurilor orbito-angulare ale fotonilor în criptografia cuantică (Roqnet 2021). La UPB s-au creat laboratoare educaționale și s-au achiziționat surse de fotoni entanglați, pregătind o nouă generație de studenți și doctoranzi în acest domeniu. De asemenea, IFIN-HH, cunoscut pentru facilitățile sale în fizica nucleară și laser (ex. proiectul laserului de mare putere ELI-NP), și-a extins agenda către tehnologii cuantice, organizând workshop-uri și școli de vară de profil.

Universitățile din țară încep să introducă discipline legate de computație cuantică și criptografie cuantică în programa de masterat și doctorat, reflectând nevoia de specialiști. Spre exemplu, Universitatea Babeș-Bolyai din Cluj și Universitatea din București au oferit cursuri opționale de introducere în informatica cuantică, iar Politehnica București pregătește un program de master dedicat tehnologiilor cuantice în anii următori. Totodată, proiectul recent lansat RoQaC (Romanian Quantum Computing) finanțat prin PNRR are o componentă semnificativă de training pentru studenți și tineri cercetători, semnalând interesul la nivel național pentru consolidarea competențelor în domeniu.

Nu în ultimul rând, Strategia Națională pentru Tehnologii Cuantice 2024–2029, aprobată în 2024, reprezintă un cadru de politici menit să accelereze dezvoltarea acestui sector emergent în România (DigWatch 2024). Strategia subliniază că adoptarea tehnologiilor cuantice (inclusiv criptografia cuantică) este o prioritate strategică pentru a spori reziliența economică, securitatea națională și competitivitatea globală a țării (DigWatch 2024). Documentul recunoaște explicit potențialul disruptiv al calculului cuantic în a sparge sistemele criptografice actuale și evidențiază necesitatea de a dezvolta criptografie sigură cuantic (quantum-safe), atât prin promovarea QKD, cât și prin adoptarea algoritmilor post-cuantici (DigWatch 2024).

„Prezenta strategie descrie modul în care România poate valorifica oportunitățile oferite de tehnologiile cuantice. Dezideratul României în domeniul tehnologiilor cuantice nu va putea fi realizată lucrând unilateral – fiecare parte a ecosistemului cuantic trebuie să acționeze în vederea atingerii unui scop comun – cooperarea dintre instituțiile publice, entitățile private și mediul academic reprezentând o condiție esențială pentru îndeplinirea obiectivelor. Guvernul României va conduce implementarea strategiei, alături de alți parteneri, care vor coordona unele acțiuni și inițiative. Strategia valorifică punctele forte ale industriei, afacerilor, universităților și partenerilor internaționali pentru ca România să atingă dezideratul oportunității oferite de domeniul tehnologiilor cuantice” (ANC 2024)

Printre măsurile propuse se numără înființarea unei Autorități Naționale pentru Științe și Tehnologii Cuantice (ANSTC) și a unui Centru de Inovare Quantică (QIC), entități menite să coordoneze eforturile pe plan intern și să faciliteze parteneriate public-privat în domeniul cuantic (DigWatch 2024). Implementarea strategiei ar trebui să conducă, până în 2029, la crearea unei comunități cuantice solide în România, capabile să contribuie la proiecte internaționale și să valorifice oportunitățile apărute (inclusiv în criptografia cuantică, unde se prevede necesitatea de a proteja infrastructurile critice ale țării pe viitor).

Participarea României la rețelele și proiectele cuantice europene

La nivel european, România s-a alăturat inițiativelor majore menite să construiască infrastructura și ecosistemul tehnologiilor cuantice. În 2018, țara noastră a devenit parte din Quantum Flagship, programul de un miliard de euro al UE destinat cercetării și dezvoltării cuantice. Participarea s-a concretizat prin includerea echipelor din România în proiecte colaborative (de exemplu, în arii ca metrologia cuantică și comunicarea cuantică). Prezența unui reprezentant român în Quantum Community Network, menționată anterior, asigură vizibilitatea și implicarea directă în deciziile comunității Quantum Flagship. Totodată, România a semnat în 2019 declarația de aderare la inițiativa EuroQCI (European Quantum Communication Infrastructure), alăturându-se astfel statelor care cooperează pentru dezvoltarea viitoarei rețele europene de comunicații cuantice ultra-securizate. Conform anunțului Comisiei Europene, „România se alătură comunității EuroQCI pentru a construi viitorul internet cuantic”, angajându-se să contribuie activ la dezvoltarea tehnologiilor de comunicare cuantică și la implementarea infrastructurii pe teritoriul său (Digibyte 2020) (EuroQCI 2019).

Acest angajament a prins contur în 2022, când România a obținut finanțare prin programul Digital Europe pentru proiectul RoNaQCI (Romanian National Quantum Communication Infrastructure) – segmentul național al EuroQCI. Proiectul RoNaQCI, lansat oficial în ianuarie 2023, are ca obiectiv construirea unei infrastructuri naționale de comunicații cuantice care să servească drept nucleu local pentru viitorul internet cuantic european (Acaps 2025). Conform descrierii proiectului, acesta vizează dezvoltarea unui backbone cuantico-clasic integrat, care să lege șase rețele metropolitane QKD în principalele orașe ale țării: București, Iași, Cluj-Napoca, Timișoara, Craiova și Constanța (Ronaqci 2025a). Lungimea totală cumulată a legăturilor QKD planificate depășește 1500 km, incluzând 16 legături de trunchi (între orașe) însumând ~1350 km și 19 legături metropolitane în interiorul orașelor, plus o legătură free-space (optică fără fir) (Ronaqci 2025a). Această rețea va fi integrată cu rețelele de telecomunicații existente și proiectată să fie compatibilă arhitectural cu EuroQCI, permițând conectarea ulterioară la rețeaua pan-europeană (Ronaqci 2025a). Figura 2 prezintă schematic distribuția geografică propusă a nodurilor și legăturilor din rețeaua RoNaQCI, evidențiind acoperirea națională planificată.

Figura 2: Harta proiectului RoNaQCI – rețeaua națională de comunicații cuantice din România. Se observă interconectarea celor 6 regiuni metropolitane (București, Iași, Cluj, Timișoara, Craiova, Constanța) prin legături de trunchi QKD (linii continue) totalizând peste 1300 km, și dezvoltarea de rețele locale QKD în fiecare oraș (cercuri), marcând primii pași spre o infrastructură cuantică națională integrată (Ronaqci 2025a). Proiectul include și testarea integrării cu segmentul spațial – legătura free-space planificată indică pregătirea conectării cu viitorii sateliți cuantici ai EuroQCI (Ronaqci 2025a).

RoNaQCI nu se rezumă doar la implementarea hardware, ci are și componente importante de dezvoltare a ecosistemului: organizarea de training-uri și workshop-uri pentru formarea de specialiști, derularea de activități de testare și demonstrare a utilizărilor (use-cases) pe această rețea, precum și cooperarea cu celelalte proiecte naționale EuroQCI din Europa (Ronaqci 2025a). Un eveniment notabil a fost RoNaQCI Festival din iunie 2025, găzduit de UPB, unde timp de trei zile reprezentanți ai guvernului, industriei și mediului academic s-au reunit pentru a discuta aplicațiile viitoare ale rețelei și pentru a demonstra primele legături QKD pilot realizate în România (Ronaqci 2025b). Aceste eforturi indică faptul că România tratează cu seriozitate dezvoltarea capacităților în domeniul comunicațiilor cuantice, aliniindu-se la ambiția europeană de a deveni un jucător competitiv în cursa tehnologică globală.

În paralel cu infrastructura, România este implicată și în proiecte de cercetare europene legate de criptografia cuantică. De exemplu, în cadrul proiectului european OPENQKD (2019–2022) – care a creat bancuri de test QKD în mai multe țări – instituții din România (precum STS sau universități) au participat ca observatori, pregătindu-se pentru implementarea locală a soluțiilor testate în proiect. De asemenea, la nivel ESA, România susține inițiative precum SAGA (Security And cryptoGrAphic mission), care vizează dezvoltarea de sateliți QKD europeni. Prin agenția spațială ROSA, experți români contribuie la definirea cerințelor viitoarei constelații de sateliți cuantici ai UE, asigurând compatibilitatea cu nevoile țării și oferind expertiză (de exemplu, în optică adaptivă pentru comunicații spațiu-sol).

Un alt aspect important este cooperarea regională: fiind parte din Uniunea Europeană, România beneficiază de schimbul de know-how cu țările care au deja implementări QKD (Austria, Germania, Franța ș.a.). Proiecte bilaterale și în cadrul EUREKA au permis oamenilor de știință români să lucreze alături de cei din state mai avansate în teste de comunicații cuantice. Aceste colaborări sporesc competența locală și deschid calea pentru viitoare implementări comune (de exemplu, legături transfrontaliere QKD cu țările vecine, integrându-ne în rețeaua europeană).

Nu în ultimul rând, din perspectiva finanțării, România își folosește oportunitățile atât din fonduri europene (Digital Europe, Horizon Europe) cât și din fonduri naționale (PNRR, buget național de cercetare) pentru a susține aceste eforturi. Proiecte ca RoNaQCI (finanțat de UE) sau QUTECH-RO (finanțat național) arată un angajament clar. Pe viitor, o parte din fondurile alocate securității cibernetice ar putea fi direcționate spre implementarea de soluții QKD pe rețele guvernamentale sensibile – de pildă, o legătură cuantică între sediul Guvernului, Parlamentului și alte instituții-cheie, ca proiect pilot de protejare a comunicațiilor clasificate.

Perspective locale: Deși România pornește cu oarecare întârziere față de țările vest-europene sau față de lideri globali precum SUA și China, direcția este clară și promițătoare. Având în vedere că tehnologia este încă emergentă peste tot în lume, faptul că România a inițiat deja dezvoltarea infrastructurii și are o strategie dedicată sugerează că ne putem poziționa ca actor regional important în domeniul criptografiei cuantice. Provocările rămân, desigur – formarea capitalului uman suficient, asigurarea finanțării pe termen lung și, foarte practic, trecerea de la proiecte pilot la implementări operaționale. Însă cu sprijinul continuu al UE și cu mobilizarea resurselor interne (atât publice, cât și private, prin eventuale startup-uri hi-tech românești în domeniu), criptografia cuantică are șansa de a deveni, în următorul deceniu, parte integrantă a ecosistemului de securitate cibernetică al României.

Concluzii

Criptografia cuantică s-a născut din fuziunea fascinantă dintre fizica fundamentală și cerințele practice ale securității informatice, oferind o paradigmă cu totul nouă pentru protejarea informației. În acest eseu am trecut în revistă conceptul și principiile sale de bază – de la superpoziția și inseparabilitatea cuantică, până la noțiunea contraintuitivă că observarea (măsurarea) poate asigura securitatea prin detectarea interceptării. Am evidențiat cum aceste caracteristici diferențiază criptografia cuantică de metodele clasice, conferindu-i avantajul unic al securității necondiționate (independentă de puterea de calcul a adversarului) într-o epocă în care amenințarea calculatoarelor cuantice devine tot mai reală.

Analiza aplicațiilor actuale a arătat că, deși tehnologia este emergentă, ea nu mai aparține doar teoriei: în China, rețele cuantice de mii de kilometri și experimente spațiale au demonstrat fezabilitatea comunicațiilor cuantice la scară largă; în Elveția și alte țări europene, QKD a securizat voturi electronice și legături financiare; iar în SUA și altele, rețele de test și parteneriate industrie-guvern explorează integrarea QKD în infrastructurile existente. Aceste inițiative actuale, oricât de pilot, conturează tranziția de la laborator la utilizare practică a criptografiei cuantice în medii critice.

Privind spre viitor, criptografia cuantică se află în centrul unor viziuni ambițioase precum internetul cuantic global, care promite să revoluționeze comunicațiile așa cum internetul clasic a făcut-o, dar aducând un nivel fără precedent de securitate. De la vot electronic inviolabil și cloud computing criptat cu chei cuantice, până la protejarea rețelelor de utilități și a comunicațiilor militare, aplicațiile potențiale acoperă un spectru larg și critic al societății digitale. Desigur, am subliniat că această revoluție cuantică în criptografie nu se va petrece în vid, ci în complementaritate cu eforturile de consolidare a criptografiei clasice prin algoritmi post-cuantici – creând astfel o abordare holistică defense-in-depth împotriva amenințărilor cibernetice viitoare.

În ceea ce privește România, demersurile recente demonstrează că suntem conectați la această evoluție globală. De la constituirea unor grupuri de cercetare și consorții naționale, până la participarea la rețele europene și demararea unui proiect ambițios ca RoNaQCI, România își creează propriul drum în domeniul criptografiei cuantice. Implementarea Strategiei Naționale pentru Tehnologii Cuantice și alinierea la Quantum Flagship și EuroQCI oferă cadrul necesar, însă va fi esențială perseverența în materializarea acestor planuri – de la formarea de experți, la construcția efectivă a infrastructurii și adoptarea treptată a acestor tehnologii de către instituții și companii.

Concluzionând, criptografia cuantică a evoluat dintr-o idee teoretică propusă acum câteva decenii într-o realitate tehnologică aflată pe punctul de a ne transforma ecosistemul de securitate. Dacă secolul XX a fost definit de cursa armelor nucleare și de revoluția digitală, secolul XXI ar putea fi definit de cursa tehnologică cuantică – iar criptografia cuantică este unul dintre fronturile majore ale acestei curse, cu miza de a asigura că viitorul digital rămâne sigur în fața celor mai avansate amenințări. Rămâne responsabilitatea comunității științifice, a decidenților politici și a industriei de a colabora pentru a aduce aceste tehnologii dincolo de stadiul incipient, integrându-le în mod robust în viața de zi cu zi. Țările care vor îmbrățișa timpuriu criptografia cuantică și vor investi în infrastructura și educația aferente vor culege beneficiile unei securități cibernetice consolidate și ale unei poziționări avantajoase într-o economie globală tot mai dependentă de informație. România are acum oportunitatea de a fi printre acești actori ai schimbării – iar eforturile realizate până acum oferă motive de optimism că vom ține pasul cu acest viitor cuantic.

Bibliografie

• Acaps. 2025. Infrastructura Națională de Comunicare Cuantică a României – RoNaQCI – ACAPS. https://centers.ulbsibiu.ro/acaps/infrastructura-nationala-de-comunicare-cuantica-a-romaniei-ronaqci/.
• Aliro. 2025. „DARPA Quantum Network: A Brief History”. https://www.aliroquantum.com/blog/darpa-quantum-network-a-brief-history.
• ANC. 2024. „Strategia Națională în Domeniul Tehnologiilor Cuantice 2024-2029 – Autoritatea Națională pentru Cercetare :: www.research.gov.ro”. https://www.research.gov.ro/programe-nationale/strategia-nationala-in-domeniul-tehnologiilor-cuantice-2024-2029-2/.
• Digibyte. 2020. „Austria, Bulgaria, Denmark and Romania Join Initiative to Explore Quantum Communication for Europe | Shaping Europe’s Digital Future”. https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/news/austria-bulgaria-denmark-and-romania-join-initiative-explore-quantum-communication-europe.
• DigWatch. 2024. Romania’s National Strategy for Quantum Technologies (2024-2029) | Digital Watch Observatory. https://dig.watch/resource/romanias-national-strategy-for-quantum-technologies-2024-2029.
• EuroQCI. 2019. „EuroQCI (European Quantum Communication Infrastructure) Initiative”. https://www.eoportal.org/ftp/satellite-missions/e/EuroQCI_270122/EuroQCI.html.
• IOP. 2011. „Swiss Scientist Prove Durability of Quantum Network”. ScienceDaily. https://www.sciencedaily.com/releases/2011/12/111201200240.htm.
• Marin, și Marin Ivezic. 2022. „Record-Breaking Quantum Transmission Via Micius”. Industry & Ecosystem News. PostQuantum – Quantum Computing, Quantum Security, PQC, aprilie 29. https://postquantum.com/industry-news/micius-quantum-communications/.
• Peck, Morgen E. 2007. „Geneva Vote Will Use Quantum Cryptography – IEEE Spectrum”. https://spectrum.ieee.org/geneva-vote-will-use-quantum-cryptography.
• Ronaqci. 2025a. „Romanian National Quantum Communication Infrastructure”. https://www.ronaqci.upb.ro/.
• Ronaqci. 2025b. „RoNaQCI Festival – Conquer the Quantum World”. https://www.ronaqci.eu/workshop-2025-bucharest-june-18-20/.
• Roqnet. 2021. QUTECH-RO | RoQnet. https://roqnet.ro/qutech-ro/.
• SandboxAQ. 2025. „NIST Adds SandboxAQ’s HQC Algorithm to its List of Post-Quantum Cryptography Standards | SandboxAQ”. https://www.sandboxaq.com/press/nist-adds-sandboxaqs-hqc-algorithm-to-its-list-of-post-quantum-cryptography-standards.
• Wikipedia. 2025a. „Criptare cuantică”. În Wikipedia. ianuarie 21. https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Criptare_cuantic%C4%83&oldid=16773127.
• Wikipedia. 2025b. „Quantum Cryptography”. În Wikipedia. octombrie 11. https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Quantum_cryptography&oldid=1316231400.

Articol cu Acces Deschis (Open Access) distribuit în conformitate cu termenii licenței de atribuire Creative Commons CC BY SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).