量子通信按其所传输的信息（是经典还是量子）被分成两类。量子密钥分发是指，信息的发送者（Alice），将加密编码规则传送给信息的接受者（Bob），以便Bob能够以此密钥解密收到的加密文本。编码规则系由0和1组成的比特串，它属于经典信息。因此，量子密钥分发中的“量子”二字专指，在密钥传送的过程中，利用光子的偏振态编码，进而依靠偏振方向（H - 水平，V - 垂直）共轭对之间所服从的测不准关系，来防止窃密者Eve偷听。从安全角度看，唯有一次性使用的密码本是最安全的。因此，通常是由随机数发生器产生密码本草稿。按照美国政府的密钥标准，密钥的最大长度是256 bits。这就是说，如果密钥传输速率是500 bits/s，一秒钟就允许有2次更改密钥。 

　　最近，来自中国科技大学量子信息实验室的陈增兵等，在一个模拟应用的环境中，成功地实施了一个量子密钥分发协议[Chen et al., Opt. Express 17(2009) : 6540]。他们的通信网络由三个站点组成，站点之间相距20km , 彼此以商业光纤连接。该系统具有三方对讲电话功能。由于密钥传输速率高，可以保证每次拨通即使用一套新的密码（随机密钥一经产生，立即被使用），真正作到了语音的实时加密。这意味着，用量子技术保护个人隐私，将不会是很遥远的事。   

　　量子电话呼叫，尽管功能神奇，从原理上看还是不难理解的。过程的关键在于Alice和Bob各自需使用两套起偏器和检偏器。第一套是正向放置的，以“+”表示；第二套的偏振方向相对于第一套转45°角，以“×”表示。第一套相应的偏振方向是 0° (H—水平—代表数字0) 和90°（V—垂直—代表数字1）；第二套相应的方向是45°（代表数字0）和135°（代表数字1）。  

　　Alice在产生密码本草稿的过程中，随机地选用“+”或“×”作为产生偏振光子的基。如果Bob在检测时，所使用的基序列与Alice完全相同，则检测结果全部有效。否则，当Bob所使用的某个基（不妨设，草稿比特串第3位所相应的基）与Alice不同时，这一位（第3位）的检测结果将无效。具体说，Alice在第3位使用“×”为基发射了一个45°偏振光子，意在给出数字0；如果Bob使用“+”为基来检测这个光子的偏振，根据测不准关系，他将得到一个完全随机的结果——或者是0，或者是1。这样的结果必需在事后从密码本草稿中剔除。   

　　为了确定Alice和Bob两人共同拥有的最终有效密码本，两人必需在草稿传输之后通过公开信道进行沟通：核对与比特串每一位相对应的基（是“+”，还是“×”）。只有在两者的基一致时，比特串的这一位才被保留。注意，通过公开信道核对的，只是所使用的基，而不是具体的0/1信息。为了判定比特串在传送过程中是否被Eve窃听，Bob可以将初步选定的比特串（设长度为1000比特）中的一部分（例如20比特）与Alice具体核对（0/1信息）。如果有误，则说明过程已被Eve窃听（Eve在不知基矢量取向的情况下，任何窃听检测都会改变比特串的0/1信息，以至于事后被发现），于是Alice与Bob之间需启动新一轮的密钥分发。 

　　( 戴闻 编译自 Science 2009-5-1: Editors' Choice 和 吴令安，物理27 (1998) : 544  )