Максимальное расстояние для безопасного квантового распределения ключей определяется соотношением вероятности неопределённого исхода и вероятности потерь в линии связи. 2

Ограничения на дистанцию связаны с тем, что фотоны «не выживают» на больших расстояниях из-за тепловых шумов, потерь и дефектов оптоволокна. 35 Высокий уровень помех приводит к тому, что системе приходится многократно повторять генерацию квантов, чтобы скорректировать ошибки и согласовать итоговый сеансовый ключ. 3 В результате значительно замедляется скорость передачи данных. 3

Для решения этой проблемы разрабатываются квантовые повторители — устройства, которые позволяют восстановить квантовую информацию, не нарушая её целостности. 35

Например, для оптоволоконных систем типовое максимальное расстояние между приёмником и источником фотонов составляет порядка 100 километров. 1 Однако есть протоколы, которые позволяют передавать ключи на большие расстояния, например Twin-Field QKD (Quantum Key Distribution) — более 1000 километров без доверенных ретрансляторов или квантовых повторителей. 5