Entiendo la aplicación de las relaciones de conmutación en la mecánica cuántica, pero ¿cuál es su propósito en la teoría cuántica de campos?

En mecánica cuántica son claramente una herramienta que no es realmente esencial para la física. Una vez que puede definir las ecuaciones de movimiento a través de la imagen de Schroedinger en lugar de Heisenberg y evolucionar. Los operadores simplemente reemplazan las mediciones y uno puede tomarlas todas sin invocar las relaciones de conmutación. Las relaciones de conmutación ofrecen una forma diferente de resolver algunos problemas, pero nunca son necesarios.

La teoría del campo cuántico parece un animal diferente. Nunca he visto una versión que no implique operadores de alguna forma. A muchos de nosotros no nos gusta porque no sabemos qué se supone que es un “campo valorado por el operador” más allá de un conjunto matemático de reglas con poco significado intuitivo.

Esperaba que Schwinger lo hiciera, pero su “teoría de la fuente” es bastante difícil de seguir y no estaba claro si tenía alguna ventaja. Me gustó porque creo que ayuda a revelar algunos problemas que podrían necesitar arreglarse para una mejor base para la teoría cuántica de campos. Publiqué una ampliación adecuada de QED en el arxiv hace un par de años que no necesitaba ningún operador. No creo que le compre nada para hacer QED, pero podría ser un buen lugar para comenzar con una nueva teoría de la unificación.

Las relaciones de conmutación canónica entre posición y momento se utilizan como postulados cuando describimos una teoría de campo para la mecánica cuántica. Creamos impulso y operadores de posición para campos que se parecen a los operadores cuánticos estándar e imponen estas relaciones sobre ellos.