·海森堡的研究团队来合作进行研究。在2年后，因为第二次世界大战爆发，朝永振一郎返回日本，不过他已在莱比钖完成他对于原子核物理学的博士研究。朝永振一郎在1941年成为东京文理科大学（东京教育大学前身，现在的筑波大学）的教授。在这段时期，他研究了磁控管与中子，并完成了超多时间理论。朝永振一郎在1948年与学生试图验证美国物理学家薛尼·丹克夫（）的一份关于量子电动力学的论文，不过最终失败了。经过他的研究后发现，薛尼·丹克夫忽略了一些环节。经过他的努力后，朝永振一郎与朱利安·施温格各自独自完成重整化理论，并且计