Un sistema enredado se define como aquel cuyo estado cuántico no puede factorizarse como un producto de estados de sus constituyentes locales; es decir, no son partículas individuales sino un todo inseparable. En el entrelazamiento, un componente no puede describirse completamente sin considerar el (los) otro (s).
La paradoja es que una medición realizada en cualquiera de las partículas aparentemente colapsa el estado de todo el sistema enredado, y lo hace instantáneamente, antes de que cualquier información sobre el resultado de la medición pudiera haberse comunicado a la otra partícula (suponiendo que la información no puede viajar más rápido que luz) y, por lo tanto, aseguró el resultado “adecuado” de la medición de la otra parte del par enredado.
Se encuentra que las mediciones de propiedades físicas tales como posición, momento, giro y polarización, realizadas en partículas enredadas, se correlacionan adecuadamente. Por ejemplo, si se genera un par de partículas de tal manera que se sabe que su giro total es cero, y se descubre que una partícula gira en sentido horario en un determinado eje, el giro de la otra partícula, medido en el mismo eje , se encontrará en sentido antihorario, como era de esperar debido a su enredo. Sin embargo, este comportamiento da lugar a efectos paradójicos: cualquier medida de una propiedad de una partícula puede verse como que actúa sobre esa partícula y cambiará la propiedad cuántica original en una cantidad desconocida; y en el caso de partículas enredadas, dicha medición se realizará en el sistema enredado en su conjunto. Por lo tanto, parece que una partícula de un par entrelazado “sabe” qué medida se ha realizado sobre la otra y con qué resultado, a pesar de que no hay medios conocidos para que dicha información se comunique entre las partículas, que en el momento de la medición puede estar separado por distancias arbitrariamente grandes.
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Einstein y otros consideraron que tal comportamiento era imposible, ya que violaba la visión realista local de la causalidad y argumentaba que la formulación aceptada de la mecánica cuántica por lo tanto debe ser incompleta. Más tarde, sin embargo, las predicciones contraintuitivas de la mecánica cuántica se verificaron experimentalmente. Se han realizado experimentos que implican medir la polarización o el giro de partículas enredadas en diferentes direcciones, lo que, al producir violaciones de la desigualdad de Bell, demuestra estadísticamente que la visión realista local no puede ser correcta. Se ha demostrado que esto ocurre incluso cuando las mediciones se realizan más rápido de lo que la luz podría viajar entre los sitios de medición: no hay velocidad de la luz o una influencia más lenta que pueda pasar entre las partículas enredadas. Experimentos recientes han medido partículas enredadas en menos de una centésima parte del tiempo de viaje de la luz entre ellas. Según el formalismo de la teoría cuántica, el efecto de la medición ocurre instantáneamente. Sin embargo, no es posible utilizar este efecto para transmitir información clásica a velocidades más rápidas que la luz.
