El ruido de medición son fluctuaciones aleatorias no deseadas que oscurecen la señal en un experimento.El ruido de medición es la fluctuación aleatoria no deseada que oscurece la señal verdadera en cualquier medición experimental. En física, toda medición está sujeta a ruido, ya sea por agitación térmica, fluctuaciones cuánticas o imperfecciones en el aparato de medición. Los títulos del corpus—'Ruido gigante en un sándwich de superconductor y imán' (Giant noise in a sandwich of superconductor and magnet), 'Por qué un sensor láser tiembla incluso en el caso ideal' (Why a laser sensor trembles even in the ideal case)—ilustran cómo el ruido aparece en sistemas diversos, desde dispositivos de estado sólido hasta sensores ópticos. Comprender y mitigar el ruido es central en la física experimental, ya que establece el límite de cuán precisamente podemos medir cualquier cosa.
El estudio sistemático del ruido comenzó a principios del siglo XX. Johnson y Nyquist caracterizaron el ruido térmico en 1928, y Schottky describió el ruido de disparo en 1918. El concepto de ruido cuántico se formalizó en la década de 1960 con el desarrollo de la óptica cuántica.
El ruido surge de múltiples fuentes. El ruido térmico (Johnson-Nyquist) se debe al movimiento aleatorio de los portadores de carga en un conductor, y su potencia es proporcional a la temperatura. El ruido de disparo proviene de la naturaleza discreta de los portadores de carga o fotones que llegan a un detector. El ruido cuántico, como las fluctuaciones del vacío, es intrínseco al campo electromagnético. En una medición, estas fluctuaciones se suman a la señal, y la relación señal-ruido (SNR) determina qué tan bien se puede extraer el valor verdadero. Técnicas como la amplificación de bloqueo, el promediado y el enfriamiento criogénico se utilizan para reducir el ruido, pero algunos ruidos, como el cuántico, son irreducibles.
El análisis de ruido se utiliza en ciencia de materiales para detectar defectos, en detectores de ondas gravitacionales (como LIGO) para separar señales del ruido sísmico y térmico, y en todas las mediciones de precisión para cuantificar la incertidumbre.
En los detectores de ondas gravitacionales, el piso de ruido es tan bajo que los espejos se ven afectados por las fluctuaciones cuánticas del vacío de la luz—un fenómeno llamado ruido de presión de radiación cuántica, que establece un límite fundamental a su sensibilidad.
