مصطلح الكفاءة الكمومية (QE) قد يشير إلى نسبة الفوتونات الساقطة إلى الإلكترونات المحولة (IPCE) في جهاز حساس للضوء، أو قد يشير إلى تأثير TMR في وصلة النفق المغناطيسي.
يتناول هذا المقال المصطلح كقياس لحساسية الجهاز الكهربائية تجاه الضوء. في جهاز اقتران الشحنة (CCD) أو أي كاشف ضوء آخر، هو النسبة بين عدد حوامل الشحنة المجمعة في أي طرف من الأطراف وعدد الفوتونات التي تصطدم بالسطح الفوتو-تفاعلي للجهاز. وكـنسبة، تكون الكفاءة الكمومية بدون أبعاد، لكنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالحساسية، التي تُعبَّر عنها بالأمبير لكل واط. نظرًا لأن طاقة الفوتون تتناسب عكسيًا مع طوله الموجي، يتم قياس الكفاءة الكمومية عادة عبر مجموعة من الأطوال الموجية المختلفة لتوصيف كفاءة الجهاز عند كل مستوى من مستويات طاقة الفوتون. بالنسبة للكواشف الضوئية شبه الموصلية النموذجية، تنخفض الكفاءة الكمومية إلى الصفر بالنسبة للفوتونات التي تكون طاقتها أقل من فجوة النطاق. غالبًا ما تكون الكفاءة الكمومية للفيلم الفوتوغرافي أقل من 10%، بينما يمكن أن تحتوي أجهزة CCD على كفاءة كمومية تزيد عن 90% عند بعض الأطوال الموجية.