量子是构成物质的最基本单元，是能量的基本携带者，无法被分割和复制。对于人们来说，所有大家所熟知的分子、原子、电子、光子等微观粒子，都统称为量子。通常，光子被用来制备量子。

　　所谓量子密钥分发，简单说，即在遥远两地的用户间生成并安全共享一组量子密钥，为所传输的二进制信息加密。这种量子通信方式之所以被科学家们寄予厚望，是因为除了信息的发送、接收方，如果有第三方试图复制或窃听量子密钥，则通信的双方便会立刻察觉。

　　这一新型通信方式的实现，正是基于量子叠加和不可复制的特性。根据经典物理学，一个客体，比如猫，其状态只有两种，要么是生，要么是死。但在量子世界中，这只猫却可以处于又生又死的叠加状态。不过，这种叠加态极其脆弱，一旦有人去测量，其状态（又生又死）马上就会发生改变，而不再是原来的那只猫了。换句话说，如果有人试图窃听量子密钥，需要事先测量传送密钥的量子状态，然而，脆弱的叠加态导致量子自身一旦被测量或者复制，就会立刻改变原有状态，从而被通信双方察觉。

　　“量子通信克服了经典加密技术内在的安全隐患，因为其安全性不依赖于计算复杂度，这是在原理上无条件安全的一种通信方式，一旦存在窃听必然被发现。”潘建伟说。

　　在潘建伟看来，量子密钥分发，就好比一个人想要传递秘密给另外一个人，需要把存放秘密的箱子与一把钥匙传给接收方。接收方只有用这把钥匙打开箱子，才能取到秘密。没有这把钥匙，别人无法打开箱子，而一旦这把钥匙被别人动过，传送者就会立刻发现——原有钥匙会作废，再给一把新的钥匙，直到确保接收方本人拿到。