自由光子的场结构

利用光子的量子场论描述，我们表明——正如直觉预期但此前未经理论证明——光子的矢量势具有与离散频率因而与能量和动量相关联的可能振幅。具体而言，通过求出矢量势的波泛函，表明其可能的绝对振幅谱在给定频率处具有 delta 函数。该分析推广至 n 光子系统。它表明此类系统具有矢量势分布，其最概然成分含有强正弦分量，其振幅对应比单光子系统多 n 倍的能量。对具有不同能量的光子也导出了类似结果。借助随机系统的帕塞瓦尔定理，该计算及相关分析引入了一种用于普遍探索 QFT 薛定谔波泛函性质的简易工具。