Nella teoria quantistica, l'entanglement è il modo in cui le particelle di energia / materia possono essere correlate per interagire prevedibilmente tra loro indipendentemente da quanto siano distanti. L'entanglement quantistico consente ai bit quantistici (qubit) separati da distanze incredibili di interagire immediatamente tra loro, in una comunicazione che non è limitata alla velocità della luce. Non importa quanto sia grande la distanza tra le particelle correlate, rimarranno impigliate fintanto che sono isolate.
Le particelle, come fotoni, elettroni o qubit che hanno interagito tra loro mantengono un tipo di connessione e possono essere intrecciate l'una con l'altra a coppie, nel processo noto come correlazione. Conoscere lo stato di rotazione di una particella entangled - se la direzione dello spin è su o giù - consente di sapere che lo spin della sua compagna è nella direzione opposta.
Ancora più sorprendente è la consapevolezza che, a causa del fenomeno della sovrapposizione, la particella misurata non ha una singola direzione di spin prima di essere misurata, ma si trova contemporaneamente in uno stato di spin-up e spin-down. Lo stato di spin della particella da misurare viene deciso al momento della misurazione e comunicato alla particella correlata, che contemporaneamente assume la direzione di spin opposta a quella della particella misurata.
L'entanglement è un fenomeno reale (Einstein lo chiamava "azione spettrale a distanza"), che è stato dimostrato ripetutamente attraverso la sperimentazione. Il meccanismo alla base di esso non può, ancora, essere completamente spiegato da nessuna teoria. Una teoria proposta suggerisce che tutte le particelle sulla terra una volta erano compattate strettamente insieme e, di conseguenza, mantengono una connessione. Gran parte della ricerca attuale si sta concentrando su come sfruttare il potenziale dell'entanglement nello sviluppo di sistemi per la crittografia quantistica e il calcolo quantistico.
Nel 1997, Nicholas Gisin e colleghi dell'Università di Ginevra hanno utilizzato fotoni entangled per consentire una comunicazione semplice ma istantanea su una distanza di sette miglia.