مكانيك كوانتوم اظهار مي كند كه هر ذره شانس حضور در مجموعـه اي از مكـان هـا را دارد و به تعبيري، در آن واحد، همة اين مكان ها را اشغال مي كند. فيزيكدانان واقعيـت هـاي كوانتومي را در معادله اي تحت عنوان تابع موج توصيف مي كنند كـه همـة راه هـاي بـالقوة تحول يك سيستم را منعكس مي كند. تا وقتي سيستم اندازه گيري نشـده باشـد، هـر ذره در همة مكان هاي متعدد خود حضور دارد. ليكن در لحظة اندازه گيـري، ذره بايـد يـك مكـان معين را براي خود انتخاب كند. فيزيكدانان كوانتومي مي گويند، كه در اين نقطه، احتمالات به نتيجه اي معين محدود می شود و تابع موج فرو می ریزد و امواج قطعیت را در فضا- زمان ارسال می نماید. اعمال قطعيت روي يك ذره مي تواند ويژگي هاي ديگر ذرات مرتبط با آن را، حتي اگـر چندین سال نوری دورتر باشند، تغییر دهد؛ این فرایند تاثیر از را دور همان است که فیزیک دانان به نام وابستگی کوانتومی می شناسند. درست مانند بازی دومینو، تغییر یک ذره سبب تغییر ذره بعدی می شود و همین طور الی آخر. در جهان ماکروسکوپی، هرگز یک توپ به طور ناگهانی خود را به آن سوی دیوار پرت نمی کند. طبق قوانین کلاسیک فیزیک، وابستگی الکترون ها چنان شدید است که امکان گریز برايشان متصور نيست. ليكن در جهان كوانتومي، الكترون واقع در يـك مولكـول زيسـتي ممكن است به يك مولكول زيستي ديگر جهش كند؛ پديدة جهـش از مرزهـاي بـه ظـاهر ممنوع را تونل زنی کوانتومی می نامند. ويژگي هاي خاص قلمرو كوانتوم، از نقب سازي تا وابستگي كوانتومي، موجب مي شـود كه برخي رويدادها با چنان بازدهي يا سرعتي به وقوع بپيوندند كه با فيزيك كلاسيك امكان دست یابی به آن وجود ندارد. در زیست شناسی اکثر رویدادها سرراست هستند، از این نظر که هر واکنش واکنش دیگری را به گونه ای کاملا خطی و قابل پیش بینی ایجاد می کند، اما مکانیک کوانتومی، برخلاف آن، غیرقابل پیش بینی و فازی است، زیرا هنگامی که جهان را در اندازه های درون اتمی بررسی کنیم، ذرات در عین حال موج نیز محسوب می شوند: یک الکترون رقصان، هم یک ذره قابل لمس است و هم یک نوسان انرژی. اشیای بزرگتر به دو شکل ذره و موج می توانند وجود داشته باشند، اما تاثیر این امر در جهان ماکروسکوپی قابل توجه نیست.