Kuantum dolanıklık, iki veya daha fazla kuantum parçacığının, aralarındaki fiziksel mesafe ne olursa olsun, birbirleriyle öyle bir şekilde bağlantılı hale gelmesidir ki, birinin durumu ölçüldüğünde diğerinin durumu anında belirlenir. Bu, klasik fizikteki sezgilerimize aykırı bir kuantum mekaniği fenomenidir ve Albert Einstein'ın "uzaktan hayaletimsi etki" (spooky action at a distance) olarak nitelendirdiği durumdur.
Kuantum dolanıklığın anlaşılmasını sağlayan bazı temel özellikler şunlardır:
Dolanık parçacıklar, birbirlerine bağlı ortak bir kuantum durumunu paylaşırlar. Bu, bir parçacığın belirli bir özelliği (örneğin spin veya polarizasyon) ölçüldüğünde, diğer dolanık parçacığın ilgili özelliğinin durumu, aralarındaki mesafe ne olursa olsun, anında kesinleşmesi anlamına gelir. Tek tek parçacıkların kendi başına belirli bir durumu yoktur; yalnızca bir bütün olarak dolanık sistemin durumu vardır.
Klasik fizik, bir olayın nedeninin o olaya yakın bir yerde veya o olaydan önce meydana gelmesi gerektiğini öne süren "yerellik" ilkesine dayanır. Kuantum dolanıklık, Bell'in eşitsizliği adı verilen bir matematiksel testle bu yerellik ilkesini ihlal ettiği deneysel olarak gösterilmiştir. Dolanık parçacıklar arasındaki korelasyonlar, yerel ve gerçekçi teorilerin öngördüğünden daha güçlüdür. Bu, parçacıkların birbirleriyle "anlık" bir şekilde iletişim kurduğunu düşündürmektedir.
Einstein, dolanıklığın, bilginin ışık hızından daha hızlı hareket etmesini gerektirebileceği fikrinden rahatsızlık duymuştur. Gerçekten de, bir parçacığın ölçülmesi diğerini anında etkiliyor gibi görünse de, bu durum klasik anlamda bilgi transferi için kullanılamaz. Çünkü hangi sonucun çıkacağı (örneğin yukarı spin mi, aşağı spin mi) rastgeledir ve bu rastgelelik, alıcı tarafın ölçüm sonucunu kontrol etmesini engeller. Bu nedenle, dolanıklık ışık hızını aşan bir bilgi transferine izin vermez, ancak korelasyonlar anlıktır.
Dolanıklık, genellikle parçacıkların bir etkileşim sonucunda oluşur. Örneğin, bir fotonun kristalden geçirilmesiyle iki yeni dolanık fotonun (parametre aşağı dönüşüm) oluşması veya atomların lazerle uyarılmasıyla dolanık elektronların üretilmesi mümkündür. Parçacıklar dolanık hale geldikten sonra, aralarındaki mesafe ne kadar açılırsa açılsın bu dolanıklık devam eder (dış etkileşimler tarafından bozulmadığı sürece, yani dekoherens oluşmadığı sürece).
Kuantum dolanıklık, modern bilimin en heyecan verici alanlarından biridir ve potansiyel uygulama alanları şunları içerir:
Kuantum dolanıklık, evrenin işleyişine dair derin ve sezgisel olmayan bir gerçeği ortaya koyan temel bir kuantum mekaniği olgusudur. Hem teorik olarak hem de deneysel olarak iyi anlaşılmış olmasına rağmen, hala üzerinde çalışılan ve gizemini koruyan yönleri bulunmaktadır. Gelecekteki teknolojik gelişmelerde merkezi bir rol oynaması beklenmektedir.