按照量子态不可克隆定理，“一个未知的量子态是不可克隆的”。 1982年，有学者从量子态叠加原理的推论证明了这个定理，我们可以根据测不准原理来粗略理解。从经典“克隆”的意义上讲，要精确复制一个物品，首先要得到（测量）这个物品的所有的信息。然而，对一个遵循量子规律的系统（比如量子比特），我们不可能同时精确测量它的所有物理量，因为按照“海森堡测不准原理”，在同一时刻以相同精度测定量子的位置与动量是不可能的，我们只能精确测定二者之一。从量子论的观点看，测不准原理就是“不确定性原理”。
例如，要测量电子，一定要使用测量方法和工具对电子进行测量，目前最好的手段就是使用激光去与电子相互作用。原子中的一个电子，从经典角度看，它的运动轨道半径小（10-10米），运动速度快（10７米/秒），当测量它的光子一撞，速度和位置就会变，又怎么可能测得准呢？比如利用光被电子散射，可以测量电子的位置，但不可能将粒子的位置确定到比光的波长更小。考虑要将位置测量准确，必须用更短波长的光，但波长更短的光子具有更大能量，对电子的状态将产生更大的扰动，导致速度更难被测量，也就是说测不准原理成立。换句话说，量子态遵循“不确定性原理”，或说量子态不可克隆。
一个qubit有两个自由度，由于测不准原理的限制，我们无法准确测量这两个自由度，也就无法精确克隆这个量子比特的状态。因此，在通讯中使用量子比特可以保证量子密码、量子通讯的安全性，即所谓的“量子隐形传输”。
“量子隐形传输”设想由IBM研究中心查尔斯·亨利·贝内特最先提出。他既是一位物理学家，也是信息理论学家，被称为现代量子信息理论的开山鼻祖之一。1970年，贝内特获哈佛大学博士学位，1972年加入IBM研究团队，1993年，Bennett六人团队在“物理评论快讯”上发表文章，提出了“量子态隐形传输”的设想（如图）。
图中左边Alice想要把量子态X传给Bob，她利用纠缠光子对A和B。Alice拥有纠缠光子中的A，而Bob拥有B。纠缠光子A、B构成量子通道，电话或互联网则可作为经典通道传递信息。首先，Alice对需要传送的X和她手中的A作“贝尔测量”，X在测量后塌缩了，A也发生变化；又因为A和B互相纠缠，A的变化影响B也发生变化，但Bob先无法察觉B的变化，直到从经典通道得到Alice传来的信息才知道B发生变化，这相当是Alice在电话中将测量结果告诉Bob。然后，Bob对B进行相应的变换处理，恢复到B对应的原来X的一样状态。这个传输过程完成之后，X塌缩隐形，X所有的信息都传输到B上，因而称之为“隐形传输”。
很多人可能会提出这样的问题：①.既然仍然使用经典通道，为何还要量子通道？用经典通道把全部信息传过去不就行了？②.在Alice的方框中“贝尔测量”是什么意思？在Bob那边的“变换处理”又是什么意思？
对此，关键在于“量子不可克隆定理”的运用要搞清楚。按照量子不可克隆理论，我们不可能得到量子态X的全部信息，因而从经典通道不可能传递所有信息。实际上，用经典电传（FAX）要想得到经典物体的“所有信息”是很困难的。注意，发送电传的过程，可以用上面量子隐形传输示意图简化而得到如下所示的“电传示意图”：
图中显示电传过程少了一个纠缠对构成的量子通道。在这种传递过程中，“图像”只是X的一部分信息，X的其它信息，诸如纸张材料、颜色、大小、厚度等并不能从扫描过程得到，也没有被传递过去。而在量子隐形传输中，最后的B是和原来的X完全一样的。换言之，电传时传输后所复制出来的，只是纸上图像的信息，没有复制出任何'实体’本身。
对于单光子系统，考虑它的所有偏振态，可以表示为两个基态｜1﹥和｜0﹥的线性组合：
｜A﹥＝a｜1﹥＋ b｜0﹥，
如果是两个光子的系统，就有4个基态：｜11＞、｜10＞、｜01＞、｜00＞。
这个两光子系统的所有量子态都可以用这4个基底的线性组合来表示，也可以采用另外一种叫做贝尔态基底来表示（如同3维空间中的xyz坐标轴旋转成另外一套x′y′z′坐标轴一样）。这样做的目的是将原来不纠缠的基底换成4个纠缠态（贝尔态）作为基底。于是，所有2粒子的量子态都可以表示成这4个贝尔态的线性组合，也就是这4个贝尔态的叠加态，它们是
如下形式：
｜f+＞ ＝｜11＞ ＋｜00＞
｜f-＞ ＝｜11＞ －｜00＞
｜y+＞ ＝｜10＞ ＋｜01＞
｜y-＞ ＝｜10＞ －｜01＞
这四个2粒子量子态态空间的基底，都可以表示成这4个贝尔态的线性组合，也就是这4个贝尔态的叠加态：
｜2粒子量子态＞ = B1｜f+＞ + B2｜f-＞ + B3｜y+＞ + B4｜y-＞
式中B1、 B2、 B3、 B4为复数，它们绝对值的平方：|Bn|2，分别表示测量时，这个2粒子量子态塌缩到相应的贝尔态的几率。因此，所谓的Alice对两个光子作“贝尔测量”的意思，就是探测这个两粒子系统到底塌缩到哪一个贝尔态。
在实验室里，用作两光子贝尔态测量的主要设备是50:50分光器(beam splitter)。当一个光子经过分光器后，可能继续前进（透射），也可能被反射。光子走任何一条道路的几率是50%。这种分光器输出的各种情形如下图所示。
考虑两束光A和B分别从左右两边入射到分光器，当两光束同时抵达分光器时，光子之波包相互重叠而产生干涉效应。它们经过分光器后有四种情形：
①．A反射、B透射；
②．A透射、B反射；
③．A反射、B反射；
④．A透射、B透射。
第一种情形，两个输出光子同时射向左边（图b所示）。情形②时两个光子同时射向右边（图c所示），但我们无法区别③和④这两种情形，因为光子是不可区分的，我们不知道从分光器射出的光子哪个来自A哪个来自B？所以，在③和④这两种情形下，都是一个光子向左，一个光子向右（图d所示）。
必须指出，仅用线性光学器件，不可能在实验中区分4个贝尔态，理论上证明最多只可能区别4个贝尔态中的3个。也就是说，如果只用线性元件，就只能作“不完全的贝尔测量”。在上面的4个贝尔态中，｜y-＞ =｜10＞-｜01＞是一个反对称的单态，另外的｜f+＞、｜f-＞和｜y+＞则构成对称的三态。利用半透半反分光器，可以将贝尔单态｜y-＞与其它贝尔态分开。
上图所示，在光子离开分光器(BS)出来的两个途径上各置一个偏振分光器（PBS）。光子经过PBS后，按概率分成垂直偏振和水平偏振两条路。左右两边的光子的两种可能性分别由侦测器D1、D3和D2、D4探测。我们仅仅当左右方两个检测器同时侦测到光子时，才作记录，这就是所谓的同时符合测量(coincidence measurement)。这样的设置意味着每一出来的途径必须有一个光子，所以只有两个可能：两个光子经过分光器时都继续前进或同时被反射，因为这两种情形是无法区分的，所以出来后之两光子态是这两种情形之状态的线性叠加，其振幅大小相同而符号相反。因此，在符合测量设置下，只有贝尔单态｜y-＞是容许的。这时，我们测量到了贝尔单态，而原来两光子之状态也崩溃成贝尔单态。
1997年，塞林格的奥地利研究小组第一次在实验上实现了量子隐形传输。2004年，这个小组又利用多瑙河底的光纤信道，成功地将量子态隐形传输距离提高到600米。之后，中国科大—清华联合小组在北京八达岭与河北怀来之间，架设长16公里的自由空间量子信道，取得了一系列关键技术突破，2009年成功实现了世界上迄今为止最远距离的量子态隐形传输（注：现在已经实现了天地之间的量子态隐形传输）。
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