Tyhjiö
Kvanttimekaniikan mukaan jopa ideaalinen tyhjiö, jossa ainetta ei olisi lainkaan, ei käytännössä pysyisi tyhjänä. Eräs syy on, että tyhjiötä rajaavat seinämät lähettävät aina mustan kappaleen säteilyä. Perustavanlaatuisempi syy on kuitenkin kvanttimekaniikan teoria, jonka mukaan tyhjiöenergia ei koskaan voi olla tarkalleen nolla. Alinta mahdollista energiatilaa kutsutaan nollapiste-energiaksi, ja se koostuu hyvin lyhytikäisten virtuaalisten hiukkasten puurosta. Tätä kutsutaan kvanttifluktuaatioksi. Tämä fluktuaatio voidaan yhdistää ns. kosmologiseen vakioon. Kvanttimekaanisella tyhjiöllä eli vakuumilla, joka on vakuumitilaksi kutsuttava kvanttitila, tarkoitetaan siten energian teoreettista minimiä, ei totaalisen tyhjää.
Kvanttisalaus
Jotta kaksi osapuolta voivat kommunikoida salatusti, tulee heidän sopia yhteisesti salausavaimesta tai avaimista. Yhteen kvanttisalauksen osa-alueista kuuluvat tällaisten salausavainten vaihdon (eng. "quantum key distribution", QKD) menetelmät. Ideaalisti näissä menetelmissä koodataan binäärinen bitti yksittäiseen fotoniin tai muuhun kyllin pieneen kvanttimekaniikan sääntöjä tarkasti noudattavaan hiukkaseen. Hiukkasten avulla viestimällä neuvotellaan käytettävä salausavain tai -avaimet esim. valokaapelin tai vapaan tilan optisen tiedonsiirron kautta. Yksittäisiä bitin koodaavia hiukkasia kutsutaan kubiteiksi. Käytännössä viestinnässä kuitenkin usein joudutaan käyttämään useita hiukkasia koodaamaan yhtä bittiä. Salausavaimia voidaan sitten käyttää perinteisissä salausmenetelmissä esim. symmetrisen salauksen avaimina (esim. AES) tai matemaattisesti murtovarmoina OTP-tyyppisinä symmetrisinä kertakäyttösalasanoina, joissa salausavain on vähintään yhtä pitkä kuin salattava tieto.