Legatura dintre fizica cuantica si teoria informatiei se face prin intermediul conceptelor de entropie si informatie (numita si negentropie). In fizica cuantica, negentropia este vazuta ca o masura a coerentei, a non-separabilitatii sau a entanglementului cuantic, definit conceptual inca din lucrarile ''clasice'' [110,212]. Entanglementul a doua sisteme este un fenomen pur cuantic, prin care, in urma unei interactiuni, cele doua sisteme cuantice pastreaza o coerenta intre ele, chiar daca interactiunea inceteaza. In teoria informatiei cuantice entanglementul are rolul esential in cazul procesarii informatiei la nivel cuantic. Desi din punct de vedere teoretic entanglementul pare a fi o trasatura esentiala a lumii microscopice, din punct de vedere practic el poate fi pus in evidenta doar in conditii foarte speciale, el disparand practic in urma interactiunii cu un mediu macroscopic (fenomen numit decoerenta cuantica) [243]. Decoerenta este principalul obstacol in calea construirii computerelor cuantice [239].
O tematica speciala este cea a entanglementului starilor mixte, pentru care corelatiile de tip cuantic sunt amestecate cu cele de tip clasic. S-a aratat [85,86,102,126,144] ca se poate distila continutul cuantic pur dintr-o astfel de stare mixta. Mai mult, desi starea cuantica mixta poate respecta inegalitatile Bell, prin distilare se pot obtine stari maximal entanglate care le incalca. O serie de lucrari [87,232,233] se ocupa ce definirea unei masuri a entaglementului pentru astfel de stari.
In urma unei operatii locale de masurare, operatorul de stare pentru sistemul respectiv este identificat, ceea ce duce la o modificare a entaglementului. De asemenea eficienta masuratorii este importanta, si poate fi cuantificata cu ajutorul entropiei [234]. Din acest motiv, rolul proceselor de masuratoare in fizica cuantica si teoria informatiei este deosebit de important.