Kvanttifluktuaatio
Kvanttifluktuaatio eli tyhjiöenergia on hiukkasten syntymistä tyhjiössä. Vuonna 1927 fyysikko Werner Heisenberg kehitti epätarkkuusperiaatteen, jonka mukaan hiukkasen liikettä ja sijaintia ei voida mitata äärettömän tarkasti samanaikaisesti. Myöhemmin on todettu, että periaatetta voidaan soveltaa myös aikaan ja energiaan. Siten voi olla mahdollista, että tyhjä tila sisältää energiaa jossain muodossa.
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.