Эффект, при котором измерение или окружение квантовой системы вызывает её реакцию или декогеренцию.Квантовая реакция отдачи — это явление, при котором акт измерения квантовой системы неизбежно возмущает её, изменяя её последующую эволюцию. Это фундаментальное следствие принципа неопределённости Гейзенберга: чтобы узнать о системе, необходимо с ней взаимодействовать, и это взаимодействие вносит неконтролируемый шум. Это не ограничение наших приборов, а внутреннее свойство квантовой механики, устанавливающее фундаментальный предел точности наблюдения квантового мира.
Концепция была формализована в 1970-х и 1980-х годах физиками, такими как Владимир Брагинский и Кип Торн, которые изучали пределы измерения гравитационных волн с помощью лазерных интерферометров.
Когда измерительное устройство взаимодействует с квантовой системой, они запутываются. Результат измерения коррелирует с изменением состояния системы. Например, измерение положения частицы с помощью света сообщает ей случайный импульс — этот процесс называется шумом радиационного давления. Эту реакцию отдачи можно минимизировать, но никогда не устранить полностью, и она является ключевым фактором при разработке сверхчувствительных измерений, таких как в детекторах гравитационных волн.
Квантовая реакция отдачи — центральная проблема в детекторах гравитационных волн, таких как LIGO, где она ограничивает чувствительность, а также в квантовых вычислениях, где она влияет на считывание кубитов.
В некоторых хитроумно устроенных экспериментах реакцию отдачи от одного измерения можно использовать для предсказания и компенсации шума в последующем измерении — этот метод называется квантовым неразрушающим измерением.
| Q_{\mathcal{D}} | переменная | Член кинематической обратной реакции — kinematical backreaction 1/с² |
| \Theta | переменная | Скаляр расширения — expansion scalar 1/с |
| \sigma^2 | переменная | Квадрат скаляра сдвига — shear scalar squared 1/с² |
| \langle \cdot \rangl | оператор | Пространственное среднее по области — spatial average |
| ρ | переменная | Матрица плотности — матрица плотности |
| p_i | переменная | Вероятность состояния |i⟩ — вероятность |
| |i⟩ | переменная | Собственное состояние матрицы плотности — квантовое состояние |
| ⟨i| | оператор | Дуальный вектор (бра) состояния |i⟩ — bra operator |