内部离散能阶的跃迁，物质吸收光子则是相反的过程，爱因斯坦对自发辐射的解释也预测受激辐射的存在，受激辐射即雷射的原理，而雷射的发明则要等到多年后有了居量反转的方法后才得以实现。统计力学是量子光学的观念基础：光以场的创生算符与湮没算符来描述，也就是以量子电动力学的语言来描述。光场最常用到的态是1960由E.C. George Sudarshan 引入的相干态，这种状态可以用来近似描述高于激光阈值的单频激光器的输出，表现出泊松光子数统计，通过某些非线性相互作用，应用具超泊松光子统计或亚泊松光子统计的压缩算