La red cuántica funciona como una hilera de torniquetes que solo se abren para un par de fotones absolutamente sincronizados. El nodo central indica a qué torniquete acudir, pero no puede falsificar la sincronía. 200 usuarios pueden comunicarse entre sí a distancias de hasta 200 km, el tamaño de una gran ciudad.
Para ello, dos fotones se envían hacia un espejo semitransparente. Si son idénticos, siempre salen por el mismo lado, como dos personas que entran al torniquete en unísono perfecto. Cualquier intento de escucha alteraría su sincronía y sería detectado. De estos pasos conjuntos surge una clave con aleatoriedad completa.
Para crear cientos de pares idénticos, se utiliza un peine microscópico de nitruro de silicio que produce un arcoíris de colores con un espaciado preciso, como en un espectrómetro de laboratorio. Los fotones viajan a la velocidad de la luz y guardan el secreto incluso del proveedor, que solo se encarga de mantener los torniquetes.
El efecto que hace que los fotones «marchen al unísono» fue demostrado por primera vez en 1987 por Leonard Mandel y sus colegas. Solo funciona con partículas absolutamente indistinguibles: la más mínima imprecisión destruye la sincronía. Hoy, este mismo principio está en la base de la teletransportación y la computación cuánticas.