Drugim zjawiskiem, które jest wykorzystywane w obliczeniach kwantowych, jest splątanie. Oznacza to, że stany kwantowe dwóch cząstek są powiązane ze sobą i zależne od siebie, a odczyt wyniku jednej natychmiast powoduje zmianę stanu drugiej. Ta właściwość cząstek pozwala tworzyć stany kwantowe składające się z większej liczby cząstek, dzięki czemu liczba jednocześnie obliczanych rozwiązań przyrasta w sposób wykładniczy.