Квантовая сеть устроена как вереница турникетов, каждый из которых открывается исключительно для пары абсолютно синхронных фотонов — квантов света, выступающих здесь носителями информации. Центральный узел лишь указывает, к какому турникету направиться, но сам не способен подделать синхронность, поскольку она основана на фундаментальных свойствах частиц. До 200 пользователей могут обмениваться данными на дистанциях до 200 км — это сопоставимо с масштабами крупного города.

Принцип работы опирается на интерференцию: два фотона направляют к полупрозрачному зеркалу. Если они идентичны по своим квантовым состояниям, то всегда покидают зеркало с одной и той же стороны — подобно двум людям, входящим в турникет в идеальный унисон. Малейшее вмешательство, например попытка перехвата, неизбежно нарушит эту синхронность и будет мгновенно обнаружено. Из серии таких совместных прохождений формируется криптографический ключ, обладающий полной случайностью — то есть истинной непредсказуемостью, гарантированной законами физики.

Для массового создания сотен идентичных фотонных пар применяется микроскопическая гребёнка из нитрида кремния. Она генерирует радугу цветов с точным шагом, как в лабораторном спектрометре, — эта аналогия упрощает понимание, но реальный механизм включает нелинейно-оптические эффекты на микроуровне. Фотоны несутся со скоростью света и хранят секрет даже от провайдера, который лишь обслуживает турникеты, не имея доступа к содержимому ключа.