Alice要向Bob傳送一條絕密資訊，其內容是love。於是Alice找來一串數字1234將love的每個字母依次向後位移1234得到MQYI， Alice將結果傳送給Bob， Bob收到資訊後，根據上述方法反推計算得出其內容為love。以上就是密碼學中的對稱加密演算法。love稱為明文1234稱為金鑰，每個字母向後位移，稱為演算法。
MQYI稱為密文，資訊理論的創始人夏農證明了一個數學原理，如果金鑰是一個長度等於或大於明文的隨機的字串，並且每次通訊更換金鑰，在這種情況下，即使敵人獲知了密文和加密演算法。通訊也是安全的，所以通訊安全的本質就是金鑰的安全配送，如果透過經典通訊方式傳送金鑰就有被竊聽的風險，而量子金鑰分發可以做到不需要金鑰傳送就可以使得通訊雙方擁有金鑰。
量子通訊的速度能超過光速嗎？答案是不能。量子通訊一般包括量子金鑰分發量子隱形傳態等等。由於量子金鑰分發是唯一接近實用的技術，所以媒體報道中提到的量子通訊一般指的就是量子金鑰分發，量子金鑰分發是透過一系列的操作，使得通訊雙方不需要配送金鑰就能擁有相同的字串，作為通訊金鑰。量子金鑰分發可以不使用量子糾纏，實際情況也是如此。絕大多數量子金鑰分發實驗都是採用了單量子方案，因為真正可以產生隨機數的是對量子疊加態的測量。
我們以BB84協議為例，說明科學家是如何產生量子金鑰的。首先，我們需要了解光子的偏振，我們透過線偏振方法測量一個未被測量的光子，有50%的可能水平偏振，50%的可能豎直偏振。同理用圓偏振方法測量，有50%的可能左旋，50%的可能又旋。
現在有一個光子，我們用線偏振方法測量，假設測的它是水平偏振，如果後面我們一直對這個光子進行線偏振測量，那麼它永遠是水平偏振，但此時我們用圓偏振方法測量，那麼它可能是左旋或者右旋。假設得到了左旋，同理，如果我們在對這個光子進行圓偏振測量，那麼它一直是左旋，但如果再用線偏振方法測量，它可能是水平偏振或者豎直偏振。
現在我們來描述BB84協議的操作過程，首先我們規定光子偏振代表的訊號通訊第一階段Alice隨機一個方法測量一個光子並記錄值，然後將這個光子傳送給Bob，Bob也隨機一個方法測量這個光子並記錄值。這樣的操作重複若干次後，進入通訊第二階段，Alice和Bob透過網路或電話公佈自己的測量方法。雙方比對與對方的測量方法保留測量方法一樣的值，丟棄測量方法不同的值，因為測量方法一致，所以對應的值必然相同，這樣雙方擁有了一串相同的字串，這串字串就可以作為通訊的金鑰。
