L'effet par lequel la mesure ou l'environnement provoque une réaction ou une décohérence d'un système quantique.La rétroaction quantique est le phénomène par lequel l'acte de mesurer un système quantique le perturbe inévitablement, modifiant son évolution ultérieure. C'est une conséquence fondamentale du principe d'incertitude de Heisenberg : pour apprendre quelque chose sur un système, il faut interagir avec lui, et cette interaction introduit un bruit incontrôlable. Ce n'est pas une limitation de nos instruments, mais une caractéristique intrinsèque de la mécanique quantique, qui fixe une limite fondamentale à la précision avec laquelle nous pouvons observer le monde quantique.
Le concept a été formalisé dans les années 1970 et 1980 par des physiciens comme Vladimir Braginsky et Kip Thorne, qui ont étudié les limites de la mesure des ondes gravitationnelles avec des interféromètres laser.
Lorsqu'un appareil de mesure interagit avec un système quantique, les deux s'intriquent. Le résultat de la mesure est corrélé à un changement dans l'état du système. Par exemple, mesurer la position d'une particule avec de la lumière lui communique une impulsion aléatoire, un processus appelé bruit de pression de radiation. Cette rétroaction peut être minimisée mais jamais éliminée, et elle est une considération clé dans la conception de mesures ultra-sensibles comme celles des détecteurs d'ondes gravitationnelles.
La rétroaction quantique est un défi central dans les détecteurs d'ondes gravitationnelles comme LIGO, où elle fixe une limite à la sensibilité, et dans l'informatique quantique, où elle affecte la lecture des qubits.
Dans certaines expériences ingénieusement conçues, la rétroaction d'une mesure peut être utilisée pour prédire et annuler le bruit d'une mesure ultérieure, une technique appelée mesure quantique non destructive.
| Q_{\mathcal{D}} | variable | Kinematical backreaction term — kinematical backreaction per second squared |
| \Theta | variable | Expansion scalar — expansion scalar per second |
| \sigma^2 | variable | Shear scalar squared — shear scalar squared per second squared |
| \langle \cdot \rangl | opérateur | Spatial average over domain — spatial average |
| ρ | variable | Density matrix — matrice de densité |
| p_i | variable | Probability of state |i⟩ — probabilité |
| |i⟩ | variable | Eigenstate of the density matrix — état quantique |
| ⟨i| | opérateur | Dual vector (bra) of |i⟩ — bra operator |