规范不变性与洛伦兹协变性是相对论性规范场的基本要求，但如何在物理横光子空间中同时满足这两个要求，并建立光场角动量的协变描述，仍然是一个重要的理论问题。本报告从协变量子化的麦克斯韦场出发，利用场积分形式的庞加莱群生成元构造Pauli–Lubanski四矢量，将光场角动量纳入洛伦兹协变的理论框架。通过施加Gupta–Bleuler条件，将该算符约化到物理横光子空间，并揭示不同惯性参考系之间的洛伦兹变换如何通过补偿规范变换保持理论的协变性。进一步证明，Pauli–Lubanski算符不仅包含描述单光子螺旋度的内禀贡献，还包含多光子角动量与动量之间的关联项，使光子的量子统计性质及轨道角动量能够影响其协变角动量响应。本工作建立了一个兼具洛伦兹协变性与规范不变性的统一理论框架，揭示了量子结构光中光子螺旋度、轨道角动量与多光子关联之间的内在联系。

Biography

杨立平，东北师范大学教授。2009年本科毕业于东北师范大学。2014年，博士毕业于中国科学院理论物理研究所。博士期间主要从事量子开放系统的理论和单光子器件方面的研究。2014-2016，在北京计算科学研究中心博士后，主要研究缺陷中心的退相干理论。2016-2020年在美国普渡大学小组做博士后，从事单光子探测、量子相变方面的研究。2020年11月回国到东北师范大学量子中心任职。近期从事光子角动量量子理论、光场空间高阶相干性操控、以及量子成像等方面的研究。

Inviter: 石弢研究员