Usted no puede tratar a un fotón mecánica cuántica.
En el sentido de que la mecánica cuántica no puede describir los fotones.
Por varias razones:
- La mecánica cuántica se acaba de construir para pocos problemas con el cuerpo, no se extiende bien (en términos de orden) para muchos problemas con el cuerpo, tales como grandes fuentes de fotones/altas intensidades
- La normalización. Los fotones pueden ser absorbidos / emitidas, es decir, (dis)apperaing de aire. No se puede normalizar la función de onda
- La causalidad. La mecánica cuántica no preservar la causalidad. Relativista de la mecánica cuántica (donde el Hamiltoniano $H=\sqrt{p^2+m^2}$) no. Y para los fotones, que se mueven $c$, la causalidad es muy importante.
Por lo tanto, un nuevo marco, la teoría cuántica de campos, donde la función de onda no es el protagonista sino el quantum de los operadores de campo. Cuando la gente habla de "quantum tratamiento" de la luz, que significa la teoría cuántica de campos.
Quantising luz significa que define la creación operador $a^\dagger_{\mathbf{k}}$, de tal manera que se crea un fotón en el impulso $\mathbf{k}$ de la aspiradora $|0\rangle$:
$$a^\dagger_{\mathbf{k}} |0\rangle = |\mathbf{k}\rangle .$$
Semi-clásica de los tratamientos suelen ver los átomos de que está siendo tratada* mecánica cuántica*, lo que significa que tienen discretos niveles de energía y obedecen la ecuación de Schrödinger, mientras que la luz se trata de la clásica, es decir, hecho de un continuum de fotones de determinada intensidad que yo.
La semi-aproximación clásica es lo que está detrás de el tratamiento habitual de las interacciones luz-materia (buscar "dipolo aproximación"), la absorción de luz de un medio, efecto fotoeléctrico, etc.
Se descompone por uno o unos pocos fotones de eventos, donde realmente se necesita para considerar los fotones de forma individual. También se rompe por emisión espontánea, debido a que este proceso implica los diferentes "modos de fotones" de la aspiradora (diferentes $a^\dagger$) de acoplamiento a su sistema específico. En estos casos, se necesita digitalizar tanto el átomo y la luz, ver, por ejemplo, aquí.
