如果用光子作为量子态载体，对应的量子信道可以是光纤或者简单的自由空间。另外他们还需要一条公共经典信道，比如无线电或因特网。公共信道的安全性不需考虑，BB84协议在设计时已考虑到了两种信道都被第三方（通常称为Eve）窃听的可能。这个协议的安全性源于用非正交态。量子不确定性告诉我们，通常不能在不干扰原始状态的情况下测量这些状态（参见不可克隆原理）。BB84协议利用两对状态，分别是光子偏振的两个直线基"+"：水平偏振（0°）记作|→>，垂直偏振（90°）记作|↑>；和光子偏振的两个对角基"×"：45°偏振记作