证明量子电动力学的高阶微扰计算必定会得出无限大值，如电子以及电子和光子的真空零点能量，意味着当时的理论方法无法正确处理极高动量光子的相互作用。从意识到无限大值的理论难题，至发展出系统性的解决方法，花了整整二十年的时间。1934至1938年间，厄恩斯特·斯蒂克尔堡发表了几篇重要的论文，建立了相对论性不变的量子场论表述。1947年，他还独立发展出一套完整的重整化程序。不幸的是，其他理论学家并没有明白斯蒂克尔堡的概念。约翰·阿奇博尔德·惠勒和海森堡分别在1937年和1943年提出，以所谓的S矩阵理论取代困