A Distribuição de Chaves Quânticas, ou QKD, é um tipo de protocolo de criptografia quântica. Ela aproveita a incerteza fundamental das partículas quânticas, como fótons, para codificar informações neles e produzir uma chave segura. Este pode ser um assunto complicado de explicar, então vamos apresentar Alice e Bob para ajudar. Digamos que Alice e Bob queiram compartilhar uma chave secreta entre si sem que uma espiã, Eve, saiba. Usando QKD, Alice prepara seus fótons em certos estados quânticos e depois os envia para Bob. Um princípio fundamental da mecânica quântica é que qualquer tipo de medição altera o estado quântico de uma partícula. E assim, se Eve tentar medir o estado quântico dos fótons que Alice enviou, ela inevitavelmente os alteraria, tornando sua presença conhecida. Se ela tentar fazer uma cópia deles sem alterá-los, descobriria que está bloqueada por algo conhecido como o "Teorema da Não Clonagem" quântica, se Alice e Bob tiverem usado o protocolo correto. E assim, aí está, um meio seguro de estabelecer uma chave secreta entre duas partes! Uma vez que esta chave secreta ou um OTP (one time pad) é estabelecida, ela pode ser usada por Alice e Bob para se comunicarem de forma segura e secreta, sem o medo de qualquer terceira parte os escutando ou roubando suas informações. Existem vários tipos de protocolos de QKD. Alguns protocolos requerem que fótons únicos sejam transmitidos entre Alice e Bob (QKD de Fóton Único). Mas produzir estados de fóton único é difícil, e assim, muitas vezes, pulsos de laser fracos e coerentes são usados em seu lugar (QKD de Pulso de Laser Fraco e Coerente). Um segundo tipo de QKD requer o uso de uma fonte de fótons emaranhados que envia pares de fótons emaranhados tanto para Alice quanto para Bob (QKD de Fóton Emaranhado). Existem várias missões planejadas ao redor do mundo atualmente para demonstrar QKD no espaço. No Reino Unido, um consórcio composto por Craft Prospect, a Universidade de Strathclyde e a Universidade de Bristol está trabalhando na missão ROKS, que demonstrará QKD de Pulso de Laser Fraco e Coerente de satélite para a Terra.