Just nu, känslig data krypteras vanligtvis och skickas sedan över fiberoptiska kablar och andra kanaler tillsammans med de digitala "nycklarna" som behövs för att avkoda informationen. Dock, data kan vara sårbara för hackare.

Kvantkommunikation utnyttjar kvantfysikens lagar för att skydda data. Dessa lagar tillåter partiklar - vanligtvis fotoner av ljus - att överföra data med hjälp av kvantbitar, eller qubits.

Överlägsen kapacitet

Multinationella företag, som IBM och Google, bygger nu kvantdatorer av mellanstorlek med ökande antal kvantenheter eller qubits.

När de väl skalats upp till större storlekar, dessa enheter kommer att ha mycket bättre funktioner än nuvarande klassiska datorer. Till exempel, de kan behandla extremt stora antal på bara några sekunder, påskynda många grundläggande matematiska operationer, och simulera perfekt molekylära och biologiska processer.

En utmaning blir att koppla ihop kvantdatorer, för att skapa en kvantversion av Internet eller "kvantinternet".

Dock, kvarstår en viktig men obesvarad fråga:vad är den ultimata hastigheten med vilken man kan överföra hemliga meddelanden eller kvantsystem från en fjärrkvantdator till en annan?

Notoriskt svårt

Skriver i tidningen Kommunikationsfysik , Professor Stefano Pirandola, från University of Yorks institution för datavetenskap, sa forskare har svarat på frågan.

Prof Pirandola studerade den optimala arbetsmekanismen för ett framtida kvantinternet, och gav också den ultimata hemliga nyckelkapaciteten som potentiellt kan uppnås.

Han sa:"Att studera kvantnätverk är notoriskt svårt, men de senaste matematiska verktygen som utvecklats inom kvantinformationsteorin har gjort det möjligt för oss att helt förenkla analysen.

Qubits

"En enastående fråga var att beräkna det maximala antalet elementära kvantsystem (kända som qubits) som på ett tillförlitligt sätt kan överföras från en användare av nätverket till en annan, eller liknande, det maximala antalet helt hemliga bitar som dessa fjärranvändare kunde dela.

"Det här numret har nu en exakt analysformel."

Vidare, studien avslöjar att den klassiskt inspirerade strategin att samtidigt skicka qubits genom flera nätverksvägar kan anmärkningsvärt öka hastigheten, d.v.s. kvantkommunikationens hastighet mellan två fjärranvändare.