הסתבכות קוונטית היא אחת התופעות המסתוריות ביותר בפיזיקה המודרנית. זה נותן את הרושם שחלקיקים מסוגלים "לתקשר" על פני מרחקים עצומים באופן מיידי, ולשבור את מגבלת מהירות האור. עם זאת, מהות ההסתבכות אינה העברת מידע, אלא הקשר הייחודי בין המצבים הקוונטיים של חלקיקים.
במכניקת הקוונטים, חלקיק אינו נקודה מוגדרת היטב בחלל. במקום זאת, הוא מתואר על ידי "ענן הסתברות" החוזה היכן החלקיק עלול להגיע כאשר נמדד. הסתברויות אלו יוצרות מצבים קוונטיים. כאשר שני עצמים מחוברים באותה נוסחה מתמטית, הם מסתבכים וההסתברויות שלהם משולבות לקשר קוונטי משותף.
לדוגמה, שקול ספין קוונטי, תכונה של חלקיקים תת-אטומיים כמו אלקטרונים. הסיבוב יכול לקחת אחד משני מצבים: למעלה או למטה. אם שני אלקטרונים מסתבכים, הספינים שלהם תמיד מתואמים: אם לאחד יש ספין למעלה, לשני יש ספין למטה.
אבל מה קורה אם החלקיקים רחוקים זה מזה? כאשר אנו מודדים את הספין של החלקיק הראשון, אנו יודעים מיד את מצבו של השני, גם אם הוא נמצא במרחק של מיליוני קילומטרים. נוצרת אשליה של תקשורת מיידית.
הפתרון לחידה הקוונטית הזו טמון כיצד ומתי המידע זמין. לאחר מדידת מצבו של חלקיק אחד, אנו יודעים מה צריך לקרות לשני. אבל עובדת המדידה או התוצאה שלה לא מועברת מהר יותר מהאור. כדי לאשר את המתאם, אנו זקוקים לשיטות תקשורת קלאסיות, כמו אות או שיחה, המצייתות לחוקי הפיזיקה.
הסתבכות קוונטית היא מדהימה, אבל היא לא שוברת את המהירות המותרת ונשארת הדגמה מסתורית של חיבור הדדי עמוק בעולם המיקרוסקופי.
