Menyambut Era Informasi Kuantum

Fenomena entanglement berawal sekitar tahun 1935, ketika tiga orang Fisikawan mempertanyakan keabsahan Mekanika Kuantum sebagai teori Fisika yang lengkap. 

Ketiga orang ini, yakni Albert Einstein, Boris Podolsky, dan Nathan Rosen, membayangkan suatu eksperimen sepasang partikel yang entangled (terkait, terbelit, berkelindan), kemudian keduanya dipisahkan oleh jarak yang sangat jauh, misalnya ke ujung alam semesta.

Menurut mekanika kuantum, pengukuran partikel yang satu akan secara serempak menentukan hasil pengukuran partikel pasangannya (non-lokal). 

Menurut EPR, hal  ini berlawanan dengan prinsip relativitas dimana tidak ada benda yang bergerak lebih cepat dari laju cahaya (lokal), sehingga efek seketika itu disebutnya "spooky action at a distance". Fenomena ini disebut sebagai EPR-Paradox dan pasangan partikel itu disebut sebagai pasangan EPR (EPR-pair). 

Di dalam Fisika, orang boleh mengajukan teori seindah apapun yang diinginkan, namun eksperimen-lah yang akan menentukan apakah teori itu bisa diterima (benar) atau akan ditolak (salah). Pada tahun 1964, John Bell mempublikasikan suatu formula untuk memeriksa, yang manakah diantara keduanya yang benar, apakah hukum alam itu lokal atau non-lokal, dalam suatu ketidaksamaan. 

Hasil mengejutkan diperoleh dari eksperimen Alain Aspect dkk pada tahun 1982, yaitu telah terjadi pelanggaran dari ketidaksamaan Bell, yang memverifiaksi sifat non-lokal dari hukum alam.

Partikel yang entangled, seperti pada pasangan EPR, menjadi dasar dari pengembangan penyandian kuantum. Dua orang yang saling berkomunikasi dapat menggunakan pasangan partikel ini; yang seringkali berupa foton kembar (inframerah) hasil pembelahan foton energi tinggi (ultra ungu). 

Jika ada orang yang ingin menyadap komunikasi antara dua orang dengan cara mengamati (melakukan pengukuran) salah satu foton, maka pada saat yang sama pasangannya akan merasakan perubahan ini.

Suatu protokol untuk melakukan komunikasi secara aman selanjutnya bisa dirumuskan dari sistem yang menggunakan sifat pasangan entangled ini, antara lain BB84 yang diajukan oleh Charles Bennett dan Gilles Brassard pada tahun 1984, maupun protokol E91 yang diajukan oleh Artur Ekert. 

Secara ringkas dapat dikatakan bahwa penyandian RSA mengandalkan kerumitan faktorisasi bilangan, sedangkan keamanan penyandian kuantum dijamin oleh hukum Fisika.