Ключ шифрования представляет собой набор фотонов, каждый из которых отвечает значению "1" или "0" в зависимости от своей поляризации. После считывания квантового ключа он саморазрушается, поэтому при передаче он может попасть лишь в единственный пункт назначения: либо к адресату, либо к перехватчику. Существующие на сегодняшний день прототипы систем передачи квантовых ключей весьма несовершенны, характеризуются крайне низкими скоростями передачи и высоким процентом ошибок, связанных с потерей ключей в пути.

Одна из проблем, подлежащих решению, состоит в разработке коммутаторов, способных пересылать квантовые ключи нескольким адресатам, чтобы не пользоваться отдельным передатчиком для каждого из них. Специалистам NTT Basic Research Laboratories удалось создать коммутатор, пересылающий ключ из единого источника сразу по восьми различным маршрутам. Правда, обеспечиваемая им скорость передачи данных пока составляет лишь около 2 Кбит/c. В течение двух лет в компании рассчитывают создать приемник достаточной чувствительности, чтобы с использованием данного коммутатора можно было передавать ключи на расстояние 30 км на скорости 20 Кбит/c, чего будет достаточно для коммерческого применения технологии.