Quantum Computing: How to Address the National Security Risk

Quantum Communication Networks 

While QRNGs and post-quantum cryptography are software solutions, the third, 

longer-term method is a hardware technology called quantum communication 

networks. These networks use quantum key distribution technology to transmit data 

between two points by encoding data on individual particles. Any attempted hack 

automatically severs the connection, thus alerting the parties that an intrusion was 

attempted. Because quantum communication networks use quantum physics, the 

27

 Raymond Newell, Hudson Quantum Conference, Panel on Quantum Cybersecurity, Question & 

Answer, October 17, 2017, https://www.hudson.org/events/1465-the-coming-quantum-revolution-

security-and-policy-implications102017. 

28

 Idalia Friedson, “How Quantum Computing Threatens Blockchain,” National Review, February 28, 

2018, https://www.nationalreview.com/2018/02/quantum-computing-blockchain-technology-

threat/. 

29

 Lily Chen, AFCEA 2018 Cybersecurity Technology Summit, Panel on Quantum Computing, February 

27, 2018. 

30

 “Post-Quantum Cryptography Workshops and Timeline,” Computer Security Research Center, 

National Institute of Standards and Technology, U.S. Department of Commerce, 

https://csrc.nist.gov/projects/post-quantum-cryptography/workshops-and-timeline. 

12 

---

Quantum Computing: How to Address the National Security Risk 

13 

information is unhackable as it is travelling between the two points.

31

 China used this 

type of technology in its Micius satellite and in the 2,000 kilometer network it built 

between Beijing and Shanghai.

32

 

Yet there are limits to how far these networks can transmit information, and a 

quantum repeater—essentially an amplifier—will need to be created for them to 

become viable over long distances.

33

  

An important step in developing and commercializing these promising quantum 

networks is to draft and implement compliance and compatibility standards. Unlike 

many instances where government pushes for standards and requirements in 

implementing a new technology, it is actually private industry that is driving the push 

for quantum network standards. This is because standardization is necessary to 

accelerate and expand the commercialization of quantum information technology by 

stimulating a global supply chain and driving costs sharply down (by one expert’s 

estimate, as much as one hundredfold).  

A crucial component of this standardization is defining interoperability standards so 

that one quantum network can connect to a different quantum network. Either way, a 

clearly defined set of standards will make it possible for companies and other entities 

to connect their products into larger and larger networks, which in turn will enable 

quantum technology to advance more rapidly and ultimately create a global quantum 

internet.

34

 

Additionally, standards will inform government policy and in turn, such policies will 

set future requirements for those working in quantum technology across the globe, 

which is one reason the U.S. should aim to be the front-runner in developing 

standards.