Una teoría de campo cuántico es un tipo específico de teoría de mecánica cuántica y, por lo tanto, obedece a todos los postulados de la mecánica cuántica. La principal ventaja de QFT es que tomamos los campos como entidades fundamentales en lugar de partículas . Esto nos permite utilizar los operadores de campo para construir estados cuánticos con un número arbitrario de partículas, lo que hace que la teoría sea perfectamente compatible con la relatividad especial. La teoría de campo cuántico debe describir cualquier proceso en el que cambie el número de partículas , por ejemplo, un muón que se descompone en un electrón y dos neutrinos, o dos protones que chocan con una energía muy alta y crean otras 100 partículas. La mecánica cuántica “estándar”, e incluso la mecánica cuántica relativista, no pueden usarse para describir estos procesos.
Un estado cuántico en la teoría de campo cuántico contiene información sobre el número de partículas que se crearon a partir de cada tipo de campo definido por la teoría en cuestión (campo de electrones, campo de fotones, campo de Higgs, etc.), sus posiciones, momentos, espines y cualquier Otra información relevante. Lo tratas como cualquier otro estado cuántico; los observables son valores propios de operadores hermitianos que actúan sobre los estados, la amplitud de probabilidad de ir de un estado a otro viene dada por el producto interno de los estados, y así sucesivamente.
Sería instructivo leer y comprender la prueba de la fórmula de reducción de LSZ. El artículo de Wikipedia carece de muchos detalles cruciales, pero es un buen comienzo. Recomiendo leer la sección 7.2 de Introducción a la teoría cuántica de campos de Peskin & Schroeder para un tratamiento completo.
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EDITAR – Información adicional de los comentarios:
1. ¿Cómo interpretas una superposición de diferentes configuraciones de partículas?
Como cualquier otra superposición en mecánica cuántica. Si realiza una medición, obtendrá uno de los estados propios posibles, con las amplitudes de probabilidad dadas por los coeficientes.
2. ¿Cómo interpretas los fotones (ya que no tienen funciones de onda de primera cuantificación)?
Olvídate de la primera y segunda cuantización. Este formalismo se inventó antes de que tuviéramos QFT, y fue reemplazado por la cuantificación de campos en QFT. Tiene un campo de fotones y puede crear o destruir fotones; Eso es todo al respecto.
3. Si las funciones de onda siguen a los mismos operadores hermitianos, entonces hay un operador de posición pero ninguno por tiempo. Así, la asimetría tiempo / espacio todavía existe.
En QFT tampoco hay operador de posición; “degradamos” la posición a una etiqueta, junto con el tiempo. Entonces, en la imagen de Heisenberg, asignamos a cada punto espacio-tiempo [math] x ^ \ mu = (\ mathbf {x}, t) [/ math] un operador de campo [math] \ phi (\ mathbf {x}, t )[/matemáticas]. Esto restaura la simetría entre el espacio y el tiempo.
