Física Cuántica

El campo electromagnético asociado a un pulso de luz corresponde al estado de superposición de muchos estados con un número variable de fotones. ¿Qué es un fotón? En electrodinámica cuántica, lateoría cuántica del campo electromagnético, se utiliza la llamada segunda cuantización, en la que se utilizan operadores de creación y destrucción de estados con un único fotón con una energía dada. Hay unestado vacío (sin fotones) y el estado con un único fotón es obtenido aplicando un operador de creación de un fotón a dicho estado vacío. ¿Cuál es el campo eléctrico asociado a dicho fotón? Estepregunta no tiene una repuesta bien definida en mecánica cuántica relativista. Los campos eléctricos son representaciones semiclásicas del campo electromagnético de un gran número de fotones. No estánasociados a un único fotón. ¿Por qué? Porque la función de onda del estado con un solo fotón no es autofunción del operador de campo eléctrico, que cumple con una ecuación de tipo Schrödinger. Tampoco esautofunción del operador momento (no tiene frecuencia bien definida) ni del operador posición (no tiene posición bien definida).
¿Qué es lo que interfiere en un experimento cuántico de doble rendijacon fotones “individuales”? Estados coherentes del campo electromagnético, que no son autofunciones ni del campo eléctrico (E) ni del campo magnético (B) indidualmente, sino de un operador complejoE+i*B. El patrón de interferencia no es debido a la interferencia de fotones individuales, sino a la interferencia entre estados coherentes. Estos estados coherentes se propagan como ondas “clásicas” einterfieren como en el experimento de Young.
Esto puede parecer sorprendente ya que muchos afirman que “cada fotón interfiere sólo consigo mismo, no hay interferencia entre dos fotones diferentes”.Esta frase no tiene sentido en sí misma. Si realizamos el experimento con un sólo fotón y nada más, no veremos ningún patrón de interferencia. La interferencia requiere estados coherentes.
 ¿Qué...