Un “salto cuántico” es generalmente lo que llamamos el evento cuando un electrón se mueve de un estado de energía de un sistema a otro.
Los estados de energía de un sistema, por definición, son los estados propios del operador hamiltoniano del sistema. Y debido a que el Hamiltoniano es el generador de la evolución del tiempo unitario, una vez que un electrón está en un cierto estado de energía y no interactúa con otros sistemas, nunca cambiará de estado.
Esto es una especie de consecuencia de la conservación de la energía, la energía del electrón no cambiará si no hay a dónde ir la energía (o ninguna fuente de energía nueva).
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La imagen cambia cuando permitimos interacciones con otros sistemas, como el campo electromagnético (de los cuales los fotones son las excitaciones cuánticas). Por lo tanto, el nuevo Hamiltoniano total, incluidas las interacciones, no trata los niveles de energía del sistema desnudo como estados propios, y la evolución temporal unitaria puede mover el sistema a través de los estados, causando saltos cuánticos.
La energía ahora se conserva porque a medida que el electrón salta, emite o absorbe un fotón que explica la diferencia de energía entre los estados.
Entonces, realmente hay una conexión profunda entre los saltos cuánticos de electrones y los fotones del campo electromagnético. Sin fotones, no habría saltos cuánticos.
