宇宙是廣闊的，如果先進的文明曾經跨越恆星並誕生跨越銀河的帝國，他們將不得不應對星際通訊的艱鉅挑戰。令人沮喪的是，愛因斯坦告訴我們，粒子不能被加速超過光速，因為這需要無限的能量，因此對通訊設定了明顯的速度限制。

對我們來說，光速似乎快得驚人，但對宇宙來說，它慢得可憐。光速如此緩慢，以至於對於一個橫跨銀河的帝國來說，它的通訊滯後時間將長達 100000 年。當通訊滯後時間大大超過文明本身的轉折時間尺度時，認真維持一個連貫的銀河帝國似乎是不切實際的。

超光速通訊顯然可以拯救銀河帝國。不幸的是，在相對論中，光速不僅僅是光子的速度，它真正代表了因果關係的速度。因此，打破光速不僅僅是能量不足的問題，它實際上從根本上違反了因果關係本身。例如，在訊息傳送之前就已經接到訊息了。

但這種不可能實際上只是源自相對論，大多數物理學家都會同意任何物理理論實際上只是對現實的近似。所以，我們暫時把相對拋到窗外，轉而求助量子力學，這是我們在最小尺度上對宇宙的最佳描述。儘管量子力學有著奇異之處，但我們中的許多人可能會更多地相信它的預測，而不是相對論的預測。畢竟，這是我們在日常生活中更多地利用的理論，例如在手機或計算機的半導體中。而且，它的預測已經過荒謬的精確度測試，例如，電子的異常磁偶極矩已經測量到千億分之一，它仍然落在理論預測之上。

現在，我們可以將狹義相對論與量子世界結合起來，得到稱為量子場論的東西，但基本思想並不是以相對論為基礎的。還有更多好訊息，因為當一個人接受量子力學並相當天真地看待它時，就會發現它似乎是實現超光速通訊的一種方式，那就是量子糾纏。

量子糾纏通訊器的概念，多年來一直在科幻小說中流行。量子糾纏通訊器支持者強調的主要事實是，糾纏的影響已被明確確定為比光速傳播得更快。但究竟什麼是量子糾纏？我們首先從量子疊加開始，這是量子理論的核心特徵。

首先，我們可以想象一個與任何其他粒子相互隔離的單個粒子。讓我們考慮該粒子的量化屬性：自旋。粒子自旋的量子態並不像我們經典預期的那樣向上或向下，而是兩種狀態的疊加。如果我們測量粒子自旋，那麼這個疊加態就會坍縮成一個單一的狀態，在這種情況下，每個結果的機率為50%。量子理論迫使我們接受這樣的觀點，即宇宙本質上是機率論。歐文·薛定諤，他是量子理論的締造者之一，著名的薛定諤貓思想實驗就說明了這種疊加狀態。

現在，糾纏實際上只是疊加的一種特殊情況，涉及兩個或多個粒子。但它不是一般的疊加，而是相關測量結果的疊加，一個粒子的測量就可以確定另一方的測量結果。雖然我們可以糾纏粒子的許多不同屬性，但通常的例子涉及自旋，其中兩個粒子同時建立，使得它們的自旋之和為零。

它仍然是一個疊加態，因此兩個粒子實際上都沒有確定的自旋值，但是由於總和為零，當其中一個與外部世界相互作用並選擇一個特定的自旋時（比如說向上），那麼另一個粒子會透過坍縮來響應相反的自旋狀態（向下）。奇怪的是，這顯然是瞬間發生的，即使我們將這些粒子分離到很遠的距離，其中一個粒子的自旋狀態坍縮，另一個粒子也會立即坍縮。

愛因斯坦對這個特徵感到不安，因為它似乎違反了他的理論。他甚至與同事波多爾斯基和羅森聚在一起，他們寫了一篇論文，聲稱量子理論因此是不完備的，這通常被稱為EPR悖論。但今天我們知道，量子理論的這一顯著結果似乎顛倒了，遠距離發生這種動作的速度甚至比光速快10000倍。

量子糾纏通訊裝置通常被設想利用的正是量子力學的這一特性。當然，遠距離動作瞬間發生的事實證明了超光速，但如何使用它進行交流？假設我們有兩個糾纏粒子，總自旋為零。我們將其中一個放在我們稱為鮑勃的航天器上，該航天器將被送往系外行星，另一個留在地球上的控制中心，我們稱之為愛麗絲。

一旦航天器到達了這顆系外行星，我們的想法是利用這對糾纏粒子讓我們知道鮑勃是否認為這顆行星適合居住。但問題是，鮑勃究竟應該做什麼才能向 愛麗絲髮送成功的資訊？因為事實是，我們對這些粒子所能做的就是開啟盒子並與它們相互作用，從而摺疊它們的波函式。

如果鮑勃這樣做，那麼粒子就會坍縮並選擇某種自旋，以50-50的機率向上或向下。至關重要的是，鮑勃對此沒有任何發言權或影響力。這意味著當愛麗絲在預期的時間檢視他們的粒子時，它也會以50-50的機率向下或向上。簡而言之，因為鮑勃不能強迫一個糾纏的粒子採用特定的自旋，所以沒有辦法實際使用它來傳輸任何資訊。