Физический принцип устройства для квантового запутывания частиц основан на явлении квантовой запутанности, при котором две частицы (или группы частиц) связаны между собой таким образом, что квантовое состояние одной из них мгновенно влияет на квантовое состояние другой, независимо от расстояния, разделяющего их. 1

Один из способов запутать частицы — использовать кристалл с нелинейными оптическими свойствами (например, триборат лития, бета-борат бария, ниобат калия). 2 При облучении его лазером подходящей длины волны высокоэнергетические фотоны лазерного излучения будут иногда распадаться на пары запутанных фотонов меньшей энергии и поляризованных в перпендикулярных плоскостях. 2 Остаётся удержать запутанные частицы в целости и разнести как можно дальше друг от друга. 2

Для запутывания молекул также используют оптический пинцет, в котором высокофокусированные лазерные лучи захватывают и управляют сверхмалыми частицами, такими как молекулы. 1 Настраивая свойства лазерного луча, такие как его интенсивность и фокусировка, учёные могут точно позиционировать и удерживать отдельные молекулы на месте. 1 Кроме того, исследователи используют микроволновые импульсы, чтобы вызвать контролируемые взаимодействия между молекулами. 1 Воздействуя на молекулы в ловушке, микроволны изменяют их квантовые состояния когерентным и контролируемым образом. 1 Такая когерентность необходима для запутывания, поскольку она обеспечивает предсказуемую и повторяющуюся связь квантовых состояний молекул. 1