En la teoría cuántica de campos, el estado de un campo se representa como una suma de estados “básicos”. Cada uno de los estados base es en sí mismo un producto de un número arbitrario de estados de una sola partícula. Esta construcción se llama espacio Fock. La naturaleza de ‘partícula’ se transmite por el hecho de que cada estado base contiene un número entero de partículas, por construcción. Esto implica que las partículas solo pueden ser absorbidas o emitidas por etapas. La naturaleza de ‘onda’ se transmite por el hecho de que cada estado de una sola partícula se extiende por todo el espacio. También es importante destacar que los estados de una sola partícula forman un espacio vectorial, lo que significa que se pueden sumar y restar. Esta es efectivamente la fuente de fenómenos similares a las ondas, como la difracción y la interferencia.
Para dar un ejemplo, un estado QFT podría ser algo así como (1 electrón moviéndose a la derecha) * (1 positrón moviéndose a la izquierda) * (1 electrón moviéndose hacia arriba) . Después de un tiempo, este estado podría cambiar a algo como (1 fotón) * (1 fotón) * (1 electrón) , lo que muestra que el par electrón-positrón se aniquiló.
En realidad, el estado QFT sería una combinación lineal de varios de estos estados, algo así como A * (1 electrón) * (1 positrón) * (1 electrón) + B * (1 electrón) + C * (5 neutrinos) + … Esto significa que el sistema cuántico puede tener como 2 electrones y un positrón con probabilidad [matemática] | A | ^ 2 [/ matemática], como 1 electrón con probabilidad [matemática] | B | ^ 2 [/ matemática], y así.
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