量子通讯的工作方式是：每次通讯前，利用量子纠缠态传递一个不同的新密码，利用量子通道传递，而加密后的正文和其他信息则可以通过公开的信道进行传递。只要量子密码不被窃听，通讯内容就不会被破译。至于量子密码本身，如果有人试图进行窃听，即对其中的量子进行测量，就会导致量子塌缩。在这种情况下，这个量子就进入窃听者的接收器，而不是达到真正的接受者那里。
依据量子物理的原理，发送者和接受者就会发现，测量结果和预期的对不上号，于是知道自己被窃听了。即使窃听者依据其测量结果，试图复制出相同的量子发送给接受者，也是行不通的。因为复制出来的量子和发送者手中的那个原始量子之间不存在纠缠关系，这一点会反映在接受者的测量结果里，收发双方可以据此判定遭到了窃听。
量子通信
所以，量子通讯的保密作用在于，从物理上保证了窃听者必然会被发现，而不是某种不可破解加密算法，也不是保证密码绝对不被窃听。实际上，在保密通讯中，比密码泄露本身更可怕的，是密码泄露了而自己还不知道。二战中的德国和日本都因此吃过大亏。量子通讯的优势在于，一旦遭到窃听，会被立即发现，可以重新发送密码，直到确认未被窃听为止，然后才发送密文。最坏的情况是放弃通讯，胜过泄密了还茫然无知。所以，准确来说，量子通讯的优点并非是“不可干扰的”、“不可破译的”或者“不可窃听的”，而是“窃听者一定会被发现的”。
远程量子通讯
从量子通讯的原理可以看出，其难点在于如何长距离地传递单个量子（实际中是光子），并保证其量子态不因环境干扰而发生变化，也不可以使用中继和放大技术，因为这样一来就会破坏量子通讯不可窃听的特性。实用的量子通讯技术不是直接传递光子，而是通过某种方式把该光子的量子状态复制给远处的其他光子，从而在接受者那里制造出一个处于纠缠态的光子，从而达成量子通信的目的，这被称为“量子态隐形传输”，也就是中科院的潘建伟团队所采用的技术路线。
