تعمل الشبكة الكمومية كسلسلة من البوابات الدوارة التي لا تُفتح إلا لزوج من الفوتونات المتزامنة تماماً. تحدد العقدة المركزية أي بوابة يجب الذهاب إليها، لكنها لا تستطيع تزوير التزامن. يمكن لـ 200 مستخدم التواصل مع بعضهم البعض على مسافة تصل إلى 200 كم - وهو حجم مدينة كبيرة.
لهذا، يُرسل فوتونان إلى مرآة نصف شفافة. إذا كانا متطابقين، فإنهما يخرجان دائماً من نفس الجانب - مثل شخصين يدخلان البوابة الدوارة بتناغم تام. أي محاولة للتنصت ستُخل بتزامنهما وسيتم اكتشافها. من هذه المرورات المشتركة، ينتج مفتاح بـ عشوائية كاملة.
لإنتاج مئات الأزواج المتطابقة، يُستخدم مشط مجهري من نيتريد السيليكون - ينتج قوس قزح من الألوان بـ خطوات دقيقة، كما في مطياف المختبر. تنطلق الفوتونات بـ سرعة الضوء وتحفظ السر حتى عن المزود الذي يقتصر دوره على صيانة البوابات الدوارة.
التأثير الذي يجعل الفوتونات 'تسير في خطى متزامنة'، عرضه لأول مرة في عام 1987 ليونارد ماندل وزملاؤه. إنه يعمل فقط للجسيمات غير القابلة للتمييز تماماً - إذ أن أقل قدر من عدم الدقة يُحطم التزامن. اليوم، تُستخدم نفس هذه التقنية كأساس للانتقال الآني الكمومي والحوسبة.