量子热学的构建带来了第一次量子革命，催生了以现代信息技术为代表的第三次工业革命，从根本上改变了人类的生活形式和社会面貌。
随着人类对量子热学的认识、理解和研究不断深入，以微观粒子系统为操控对象，利用其独到化学现象进行信息获取、处理和传输的量子信息技术应运而生，并有望促进第二次量子革命，对未来社会形成本质的影响。
量子信息技术主要包括量子估算、量子通讯和量子检测三大领域，其中，量子通讯早已成为信息通讯技术变迁和产业升级的关注焦点之一。
纠缠特点让一对量子“心灵相通”
一对纠缠量子虽然相距遥远距离，其中一个粒子的行为也会顿时影响另一个的状态，这些空间影响速率可赶超光速，打破了爱因斯坦提出的定域性原理。
量子通讯借助量子叠加态或量子纠缠效应等进行信息或秘钥传输量子通讯的原理，基于量子热学原理保证传输安全性，主要分量子隐型传态和量子秘钥分发两类。这个过程中，量子的叠加态特点发挥了重要作用，甚至量子纠缠也是多粒子的一种叠加态。
量子纠缠指的是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中互相影响的现象，虽然相距遥远，一个粒子的行为也会影响另一个的状态。当其中一颗被操作（比如量子检测）而状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应的状态变化。
这些跨越空间的、瞬间影响双方的量子纠缠，以前被称为“鬼魅似的超距作用”，爱因斯坦曾据此来指责量子热学的完备性，由于这个超距作用违背了他提出的定域性原理，即任何空间上互相影响的速率都不能超过光速。
化学学家玻姆在爱因斯坦的定域性基础上，提出了隐变量理论来解释这些超距互相作用，他觉得微观粒子没有客观实在性，只有当人们检测时它们才具有确定的性质。化学学家贝尔通过实验论证了量子非定域性的存在，向世人证明了量子纠缠是非定域的，而隐变量理论是错的。
1984年量子通讯的原理，IBM的贝内特和加拿大学院的布拉萨德提出了第一个实用型量子秘钥分配系统，被称BB84方案，即将标志量子保密通讯的诞生。
BB84方案的基本原理是，收发双方的信息可以用光子偏振光态表示，如果张三利用随机偏振光发送信息，李四发觉并记录下信息。之后，张三在公频告知李四偏振光频度，双方根据正确的偏振光比对选择的信息部份。
事实上，BB84方案似乎应用了量子通道，传输的却仍是精典信息，而真正的量子通讯是将信息编码在量子比特上，在量子通道中将量子比特从乙方传给甲方，直接实现信息的传递。
例如在精典通讯中，张三将须要传输的文件经过扫描后得到的信息，通过精典通道传送给李四，前者可将文件复印下来。但是，张三不可能用这些方法将一个量子态传输给李四。由于要传输就必需要检测，但量子态一经检测便发生坍缩，不再是原先的量子态了。
这么，怎样在不造成坍缩的情况下，将一个量子态传输出去呢？
1993年贝内特等人提出了基于EPR对（总动量总载流子为零的粒子对）的隐型传态合同，借助两个精典比特信道和一个缠绕比特实现了一个量子比特的传输。这个传输过程先是制备两个有纠缠的量子（粒子）A和B，如果张三和李四各持一个。之后，张三对须要传送的量子态X和手中的A做“贝尔检测”，确认两个粒子深陷纠缠。检测后，X的量子态坍缩了，但它的状态信息隐藏在A中，使A也发生变化，但并非坍缩。
由于A和B相互纠缠，A的变化立刻影响B，让B也发生变化。不过这个时侯李四还不能观察B，直至从精典通道得到张三传来的信息。
张三将检测结果（即A发生的变化）告诉李四，之后，李四对B进行相应的变换处理，才能使B成为和原先的X一模一样的量子态。这个传输过程完成以后，即使X坍缩了，但X所有的信息都传输到了B上，这个过程就被称为隐型传态。
量子隐型传态中传递的量子信息是一种量子态，B粒子获得A粒子最初的状态时，A粒子的状态必然改变。在任何时刻都只能有一个粒子处于目标状态，所以只是状态的“移动”，而不是“复制”。
被严格证明的无条件安全
依照量子的不可克隆特点，任何监听者企图拦截量子通讯时，就会对量子态导致破坏。收发信息双方只要对比部份秘钥，才能判定信息是否被查获。
复制（即克隆）任何一个粒子的状态前，首先都要检测这个状态。并且量子态十分脆弱，任何检测就会改变量子态本身，亦即量子态坍缩，因而量子态未能被任意克隆。这些量子的不可克隆特点早已经过了物理上的严格证明。
监听者企图拦截精典信息时，都会复制这份精典信息。在量子态传输过程中，由于未能克隆任意量子态，于是在监听者监听拦截量子通讯的时侯，还会销毁他所查获到的这个量子态。
正因这么，我们直接传输量子比特时，不用构建量子密码。量子秘钥的形成过程，同时就是分配过程，通讯双方同时获得秘钥，并不须要第二者信使在中间传输。
量子秘钥分配，就是构建起完全安全的秘钥传输通道。由于光子有两个偏振光方向，但是互相垂直，所以信息的发送者和接收者，都可以简单地选定90度的检测方法或45度的检测方法来检测光子。
得到全部检测结果后，她们之间通过精典信道，如电话、QQ等构建联系，相互分享各自用过的检测方法，相同的检测方法所对应的二补码比特，就是她们最终生成的密码。须要注意的是，只有当发送方和接收方所选择的检测方法相同的时侯，传输比特能够被保留出来用作秘钥。
想晓得是否存在查获者，发送方和接收方只须要掏出一小部份秘钥来对照。假如发觉相互有25%的不同，这么就可以判定信息被查获了。同理，假如信息未被查获，这么两者密码的相同率是100%。假如发觉监听，就立即关掉通讯，或重新分配秘钥，直至没人监听为止。
正是因为量子不可克隆定律，让接收方才能察觉秘钥的错误，停止秘钥通讯，因而也就保证了量子加密信息的绝对安全性。
超光速通讯仍然未能实现
虽然量子纠缠速率可赶超光速，但这些量子态的改变并不为人类意志所发生变化。具体的信息由一串有序符号构成，这些信息的发送难以赶超光的速率。
中国科学家潘建伟率领其团队曾在西藏做过量子纠缠的速率下限测试，实验表明量子纠缠的速率起码是光速的上万倍。这么，借助量子纠缠特点能够实现超光速通讯呢？答案是否定的。
假如把甲乙两个纠缠粒子置于AB两地，改变A地的粒子，B地粒子也同时发生相应改变。因为量子热学的非局域性，这些改变只能是随机的，并不会完全依照人的意愿进行。由于，有效的信息必须是一连串最基本的有序符号构成，假如代表的是一个苹果的信息，这么我们操纵一个量子纠缠系统，就得促使它按次序发送这样的符号。
很可惜，操纵量子得到的结果只是随机的。这是量子化学最令人困扰的一点：当你晓得系统完整状态，并对系统的其余部份进行检测时，可以通过纠缠获取系统某一个部份的信息，并且不能从纠缠系统的某个部份创建并发送信息到另一部份。虽然这个看法很聪明，但超光速通讯仍然是不可能实现的。
量子热学中状态的变化是瞬时的，在悬疑连续剧中，常常有把人从一个地方顿时传送到另一个地方的镜头，甚至觉得借助纠缠来实现的量子隐型传态可以推翻相对论，实现超光速传输。
虽然，这也是一种误读。量子隐型传态的方案包括若干步，其中一步是上文中的张三将检测结果（即A发生的变化）告诉李四，能够把B粒子的状态弄成目标状态。这个信息须要用精典的通讯方法，比如打电话、发短信等，速率不能超过光速，所以基于量子纠缠的量子隐型传态速率也不能超过光速。