量子もつれは、2つ以上の量子ビットが相関を持ち、各量子ビットの量子状態を他の量子ビットとは独立に記述できなくなる状態のことです。これは大きな距離だけ離れていても成り立ちます。量子ビットがもつれ状態にあるとき、一方を測定すると即座にもう一方の状態が決まります。例えばベル状態|Φ+⟩ = (|00⟩ + |11⟩)/√2において、1番目の量子ビットを測定して0が得られると、2番目も必ず0になることが保証されます。量子もつれはCNOTのような2量子ビットゲートを用いて生成されます。これは量子計算、量子テレポーテーション、量子暗号にとって鍵となるリソースです。測定結果はランダムであり、古典的に比較したときにのみ相関が現れるため、量子もつれによって光速を超える通信が可能になるわけではありません。