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该研究探讨了基于第一次量子化技术的光子量子理论，这一技术与薛定谔在量子力学公式化过程中所采用的方法相似。首先，研究团队讨论了使用光子波函数操作的标量量子力学。通过第一次量子化，推导出了光子的波动方程、类薛定谔方程以及狄拉克方程。随后，引入了光子的矢量量子力学，该理论定义了电磁矢量场。利用第一次量子化，研究人员获得了磁电介质中光子的麦克斯韦方程。由于光子的电场和磁场满足麦克斯韦方程，所有关于经典光场的知识都可以直接应用于光子，展示了其量子多样性。研究还分析了光子的标量量子力学与矢量量子力学之间的关系，以及狄拉克方程与麦克斯韦方程之间的联系。为了描述光子在色散介质中的传播，该工作引入了新的方程。