真空場

質問

電磁場を量子化したときの、真空場（光子数０）のゆらぎは、調和振動子のハミルトニアンの零点振動と解釈してよいのでしょうか？解説お願いします。

回答No.1

nomercy · ベストアンサー

電磁場に限らず一般に量子論では古典論には無い、量子的な効果による揺らぎが諸々の面白い現象を生み出しますが、これは元を辿れば全て物理量の間の交換関係に起因します。

交換関係 → 不確定性（量子的な揺らぎ）

本題の基底状態（真空）における揺らぎですが、
零点振動という解釈で良いのではないかと思います。
零点エネルギーはやはり交換関係から生じますので。

交換関係 → 零点エネルギー

「量子場は量子力学的調和振動子の集まりに過ぎない」
と思ってしまっても良いかも知れません。
そうすれば量子場の基底状態の揺らぎ～調和振動子の零点振動というのも素直に頷けますね。

お礼

回答ありがとうございます。交換関係とはつまり不確定性のことだということは知りませんでした。たいへんいい勉強になりました。