Trong giai đoạn này, Alice sẽ truyền trên kênh lượng tử với xác suất ngẫu nhiên bằng nhau các trạng thái của bảng chữ cái z và x. Vì không có toán tử đo trạng thái của bảng chữ cái z hoán vị với toán tử đo trạng thái của bảng chữ x [55] nên theo nguyên lý bất định Heisenberg, không ai, kể cả Bob và Eve có thể nhận được các bit truyền đi từ Alice với xác xuất lớn hơn ¾ (75%).
Điều này có thể chứng minh như sau: vì không ai có thể chọn toán tử đo chính xác cả hai bảng chữ cái z và x đồng thời do Alice chọn ngẫu nhiên nên việc chọn toán tử đo sẽ đúng với xác suất 50% (do có 2 bảng chữ cái). Đồng thời nếu chọn sai bảng chữ cái, xác suất để đo đúng là 50% (do có 2 trạng thái trong 1 bảng chữ cái). Vì vậy xác suất đoán đúng trạng thái Alice truyền đi là
1 1 1 3 *1 * 2 2 2 4
Ngoài ra, theo nguyên lý không thể sao chép (no-clone theorem), Eve không thể đo thông tin của Alice gửi đi rồi sao chép lại để gửi chuyển tiếp cho Bob.
Trong trường hợp nếu có Eve thực hiện toán tử đo các bit do Alice truyền đi với xác suất λ, 0 ≤ λ ≤ 1, và không thực hiện các toán tử đo với xác suất 1 - λ Bởi vì Bob và Eve lựa chọn các phép toán đo hoàn toàn ngẫu nhiên độc lập với nhau và độc lập với sự lựa chọn của Alice nên khi Eve thực hiện phép đo ở giữa đường truyền sẽ ảnh hưởng đến bit lượng tử nhận được của Bob. Việc này sẽ làm cho tỷ lệ lỗi của Bob nhận được từ ¼ thành:
1 3 1
(1 )
4 8 4 8
Error
P = − +λ λ= +λ
Do vậy nếu Eve “đọc lén” tất cả các bit do Alice truyền đến cho Bob (nghĩa là λ=1) thì xác suất lỗi của Bob là 3/8 (tăng gần 50%)
