ظواهر ناشئة عن الطبيعة الكمومية للحقول، تؤثر على الأنظمة العيانية.تشير التأثيرات الكمومية إلى الظواهر الناشئة عن الطبيعة الكمومية للحقول والجسيمات، والتي يمكن أن تظهر على المقاييس العيانية في ظروف معينة. تشمل هذه التأثيرات التراكب، والتشابك، والنفق الكمومي، والتقلبات الصفرية. بينما تحكم ميكانيكا الكم عادةً العالم المجهري، يمكن للتأثيرات الكمومية أن تؤثر على الأنظمة العيانية، مثل الموصلات الفائقة، والسوائل الفائقة، وتشغيل أجهزة الاستشعار الدقيقة مثل تلك المستخدمة في كاشفات الموجات الثقالية.
يعود إدراك أن التأثيرات الكمومية يمكن أن تؤثر على الأنظمة العيانية إلى أوائل القرن العشرين، مع تطور ميكانيكا الكم والاكتشاف اللاحق للظواهر الكمومية العيانية مثل الموصلية الفائقة (1911) والسيولة الفائقة (1938).
تنشأ التأثيرات الكمومية من السلوك الموجي للمادة والحقول، الموصوف بمعادلة شرودنغر أو نظرية الحقل الكمومي. على سبيل المثال، تسبب التقلبات الصفرية ارتجافًا مستمرًا في موضع المذبذب الميكانيكي حتى عند درجة حرارة الصفر المطلق، مما يضع حدًا أساسيًا لدقة القياس. في كاشف الموجات الثقالية، تؤدي الطبيعة الكمومية للضوء إلى ضوضاء الطلقة (وصول عشوائي للفوتونات) وضوضاء ضغط الإشعاع (ركلات كمومية من الفوتونات)، وكلاهما تأثيرات كمومية تحد من الحساسية. تستغل تقنيات مثل الضوء المضغوط الارتباطات الكمومية لتقليل نوع واحد من الضوضاء على حساب نوع آخر، مما يحسن الأداء العام.
تُسخَّر التأثيرات الكمومية في تقنيات مثل التشفير الكمومي، والحوسبة الكمومية، وأجهزة الاستشعار فائقة الدقة مثل الساعات الذرية وكاشفات الموجات الثقالية، حيث تحد من الحساسية القصوى وتمكنها في الوقت نفسه.
الحركة الصفرية لمرآة عيانية في كاشف الموجات الثقالية صغيرة جدًا لدرجة أنها أصغر بنحو ألف مرة من قطر البروتون، ومع ذلك فهي تضع حدًا قابلًا للقياس على حساسية الكاشف.
لا مقالات بعد