Esimene pealtkuulamiskindel arvutivõrk

Mis teeb kvantkrüptitud ühenduse nii turvaliseks, et seda peetakse põhimõtteliselt pealtkuulamiskindlaks? Kui harilikud kasutuselolevad turvameetmed põhinevad mingil raskesti teostataval matemaatilisel operatsioonil, siis kvantkrüptimise olemus on vahetult füüsikaline, see kasutab loodusseadusi inimteadmiste piirilt.

Õigupoolest tuleb eristada krüpteerimist võtme jagamisest, mis on ehk tähtsamgi. Võtmeks nimetatakse bitijada, mida edastavad näiteks footonid optilises kaablis, antud juhul oli üheks ühenduslüliks hoopis laserikiir. Kvantmehaanika üks kummaline, kuid tõendatud järeldus on, et footonid võivad olla mitte ainult ühes oma kahest olekust, vaid ka mõlemas korraga. Alles mõõtmisel omandab niisugune footon kindla oleku.

Teisalt on võimalik luua seotud olekuis footonite paare. Seda tuleb mõista nii, et kahte footonit kirjeldab kõige paremini nende jaoks ühine suurus vaatamata sellele, kuivõrd nad meie taustsüsteemis ruumiliselt eraldatud on. Kui niisuguste paaride ühed osapooled saata üle optilise võrgu teise arvutisse, saab neid kasutada võtmena info krüpteerimiseks.

Kui ühes võrgusõlmes mõõta footonite olekud, saadakse juhuslik bitijada, kuid see mõõtmine määrab samas ära teise võrgusõlme footonite olekud. Nüüd võib seda võtit kasutada juba sõnumi kodeerimiseks, näiteks OTP-meetodil, kus iga infobiti kodeerib juhusliku võtme üks bitt. Nii on sõnum arusaadav ainult kahele osapoolele, kes valdavad võtit. OTP meetodit kasutatakse ka Viinis testitavas võrgus.