KEM vakuumi

**KEM vakuumi** kvant elektrodinamikasining maydon vakuumidir . Bu maydonlar kvantlanganda elektromagnit maydonning eng past energiya holati. Plank doimiysi gipotetik ravishda nolga yaqinlashganda, KEM vakuumi klassik vakuumga, yaʼni klassik elektromagnetizm vakuumiga aylanadi.

## Fluktuatsiyalar

KEM vakuumi harakatsiz nolga teng oʻrtacha maydon holatida oʻzgarishlarga duchor boʻladi; Mana kvant vakuumining tavsifi. Kvant nazariyasi vakuum, hatto har qanday materiyadan mahrum boʻlgan eng mukammal vakuum ham boʻsh emasligini taʼkidlaydi. Aksincha, kvant vakuumini doimiy ravishda paydo boʻladigan va gʻoyib boʻladigan zarrachalar dengizi sifatida tasvirlash mumkin, ular zarrachalarning koʻrinadigan tebranishida namoyon boʻladi, bu ularning issiqlik harakatlaridan juda farq qiladi. Bu zarralar haqiqiy zarralardan farqli oʻlaroq „virtual“ dir. …Har qanday lahzada vakuum atomlarning energiya darajalariga taʼsir qilib, oʻz imzosini ortda qoldiradigan shunday virtual juftliklarga toʻla.

### Virtual zarralar
Baʼzida Heisenberg energiya-vaqt noaniqlik printsipiga asoslangan virtual zarralarning intuitiv tasvirini berishga harakat qilinadi:
\Delta E \Delta t \ge \frac{\hbar}{2} \, , 
(Bu yerda  va  energiya va vaqt oʻzgarishlari va ħ Plank doimiysi 2 π ga boʻlingan) virtual zarralarning qisqa umr koʻrish muddati vakuumdan katta energiyani „qarzga olish“ imkonini beradi va shu bilan zarrachalar hosil boʻlishiga imkon beradi, deb taʼkidlaydi. qisqa vaqtlar uchun.

Biroq, energiya-vaqt noaniqlik munosabatlarining bunday talqini hamma tomonidan qabul qilinmaydi. Muammolardan biri oʻlchov aniqligini cheklovchi noaniqlik munosabatidan foydalanish, goʻyo vaqt noaniqligi   qarzga olish uchun „byudjet“ ni aniqlaydi. Yana bir masala – bu munosabatdagi „vaqt“ning maʼnosi, chunki energiya va vaqt (masalan, q pozitsiyasi va momentum p dan farqli oʻlaroq) kanonik kommutatsiya munosabatini (masalan, ) qanoatlantirmaydi. Vaqtning qandaydir talqiniga ega boʻlgan, lekin energiya bilan kanonik kommutatsiya munosabatini qondiradigan kuzatiladiganni yaratish uchun turli sxemalar ishlab chiqilgan. Energiya-vaqt noaniqlik printsipiga koʻplab yondashuvlar doimiy oʻrganish mavzusidir.

### Maydonlarni kvantlashtirish
Geyzenberg noaniqlik printsipi zarrachaning bir vaqtning oʻzida sobit joyda, aytaylik, koordinatalarning kelib chiqishi va nol impulsga ega boʻlgan holatda mavjud boʻlishiga yoʻl qoʻymaydi. Buning oʻrniga zarra kvant tebranishlari bilan bogʻliq boʻlgan joylashuvda bir qator impuls va tarqalishga ega; cheklangan boʻlsa, u nol nuqta energiyasiga ega.

Noaniqlik printsipi kommutatsiya qilmaydigan barcha kvant mexanik operatorlari uchun amal qiladi. Xususan, u elektromagnit maydonga ham tegishli. Elektromagnit maydon uchun kommutatorlarning rolini aniqlash uchun chetga chiqish amalga oshiriladi.

: Elektromagnit maydonni kvantlashning standart yondashuvi quyidagi munosabatlardan foydalangan holda asosiy elektromagnit elektr maydoni  va  magnit maydonini ifodalash uchun  *vektor* potentsialini va V *skalar* potentsialni kiritishdan boshlanadi: \begin{align}
\mathbf B &= \mathbf {\nabla \times A}\,, \\
\mathbf E &= -\frac{\partial}{\partial t} \mathbf{A} – \mathbf{\nabla}V \, .
\end{align}
: Kvantlashtirishga vektor potentsialini kiritmasdan, asosiy maydonlarning oʻzlari nuqtai nazaridan erishish mumkin: \left[ \hat{ E}_k (\boldsymbol r), \hat{ B}_{k'} (\boldsymbol r') \right] = -\epsilon_{kk’m}\frac{i \hbar}{\varepsilon_0} \frac {\partial}{\partial x_m} \delta (\boldsymbol{r-r'}) \,, 

## Elektromagnit xususiyatlari

Kvantlash natijasida kvant elektrodinamik vakuumni moddiy muhit deb hisoblash mumkin. Vakuumli polarizatsiyaga qodir. Xususan, zaryadlangan zarralar orasidagi kuch qonuniga taʼsir qiladi. Kvant elektrodinamik vakuumning elektr oʻtkazuvchanligini hisoblash mumkin va u klassik vakuumning oddiy  dan bir oz farq qiladi. Xuddi shunday, uning oʻtkazuvchanligini hisoblash mumkin va  dan bir oz farq qiladi. Bu muhit nisbiy dielektrik oʻtkazuvchanligi > 1 boʻlgan dielektrik boʻlib, diamagnit, nisbiy magnit oʻtkazuvchanligi 
where  is the unit vector of , . For a discussion see,