יעילות קוונטית

נצילות קוונטית או יעילות קוונטית היא מונח המתאר יעילות של התקנים אופטיים הממירים אור לצורת מידע אחרת. מבחינה מתמטית, היעילות הקוונטית היא החלק של הפוטונים שיהפכו בהתקן למידע שימושי מתוך כלל הפוטונים המגיעים. בהקשר של התקנים אלקטרוניים, כמו שבב CCD, מוגדרת הנצילות הקוונטית כיחס בין כמות האלקטרונים שנוצרים ברכיב ביחידת זמן לכמות הפוטונים הפוגעים בו ביחידת זמן . "יעילות קוונטית חיצונית" של רכיב אלקטרוני מתייחסת לזרם במוצאו של רכיב ולא לזרם שנוצר בו, בהינתן שחלק מהזרם שנוצר ברכיב לא מגיע למוצאו עקב איבודים, בפרט רקומבינציה של אלקטרונים עם חורים.

נצילות קוונטית של התקן איננה גודל קבוע, אלא תלוי במאפייני הקרינה האלקטרומגנטית שפוגעת בהתקן. תלות נפוצה היא באורך הגל (הצבע) של הקרינה. כך, למשל, מצלמה דיגיטלית ביתית פשוטה היא בעלת יכולת קרובה לאפסית לעבודה עם קרינת רנטגן, אך בעלת יכולת גבוהה בהרבה באור הנראה. תלות אפשרית נוספת היא בעוצמת האור. כך, למשל, בתנאי אור יום היעילות הקוונטית המירבית של עין האדם היא לאורך גל של 555nm ואילו בתנאי חשיכה היעילות המירבית היא לאורך גל של 507nm .

הנצילות הקוונטית היא מאפיין בסיסי של חיישנים שונים שמאפשר השוואה בין היעלות שלהם. יעילות קוונטית של מצלמות CCD לשימושים מדעיים יכלות להגיע עד קרוב ל-100% באורכי גל מסויימים , יעילות קוונטית מירבית של סרטי צילום היא כ-10% ואילו זו של העין מגיעה לשיא של כ-5% . נצילות קוונטית מאפיינת גם תאים פוטו-וולטאים בהם היא יכולה להגיע גם עד 20% .