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标准的宏观量子电动力学（QED）建立在电场二阶格林函数基础上，并舍弃开放系统边界项。本研究团队提出一种保留电场E与磁场H的一阶电磁算子方法，通过保留边界项自然导出量子输入-输出形式体系。我们将麦克斯韦方程组重构为对偶场E=[E,H]T的算子方程，其一阶格林算子g负责电磁态在表面间的传播。基于能量与互易内积的麦克斯韦算子对称性，以最简矢量微积分推导出传播公式、洛伦兹互易性及广义光学定理。通过海森堡-朗之万方法对吸收色散介质进行量子化，得到两类独立量子噪声源：源自材料吸收的体朗之万算子与边界处的输入-输出场算子。利用这些算子与格林传播子表达内部场，可获得精确的对易关系[E,E†]∝Img，该关系与涨落耗散定理一致。该恒等式即使当电介质延伸至边界（如波导输入-输出问题）时依然成立，为通过数值获取格林函数的复杂光子结构提供了量子输入-输出描述框架，其应用范围可超越腔体与波导体系。