Az elektromágneses tér kvantumelméletbeli fizikai jelentésének egyedül a fotonok halmazával történő leírás felel meg. Ez lép a klasszikus térerősségekkel való leírás helyére. Ezek a fotonkép apparátusában mint a második kvantálás operátorai lépnek fel.

Mint ismeretes, a kvantumrendszerek viselkedése akkor közelítőleg klasszikus, mikor a stacionárius állapotokat jellemző kvantumszámok nagyok. Szabad (adott térfogatbeli) elektromágneses tér esetén ez azt jelenti, hogy az oszcillátorok kvantumszámainak , azaz az fotonszámoknak nagyoknak kell lenniük. Ezért mély jelentése van annak, hogy a fotonok Bose-statisztikával írhatók le. Az elmélet matematikai formalizmusában a Bose-statisztika és a klasszikus tér tulajdonságainak kapcsolata a és operátorok felcserélési szabályaiban nyilvánul meg. Nagy értékek esetén, mikor az operátorok mátrixelemei nagyok, a (2,16) felcserélési reláció jobb oldalán az egységet elhanyagolhatjuk, és így a

összefüggésre jutunk, azaz az operátorok felcserélhetők egymással csakúgy, mint a klasszikus térerősségeket meghatározó és mennyiségek.

A tér kváziklasszikus jellege még további pontosításra szorul. Ha ugyanis az összes szám nagy, akkor a állapotokra való összegezés során a térenergia végtelenné válik, azaz a feltétel így értelmetlen.

A fizikailag átgondolt kérdésfeltevés, amely a kváziklasszikus jelleg feltételeire vonatkozik, a térerősség értékeinek egy kis időtartamra vett átlagát vizsgálja. Ha a klasszikus elektromos teret, -t (vagy a mágneseset, -t) Fourier-kifejtés formájában adjuk meg, akkor a időre való átlagolásakor az középértékhez lényeges járulékot csak azok a Fourier-komponensek adnak, amelyek frekvenciái eleget tesznek az feltételnek; ellenkező esetben az oszcilláló szorzótényező átlagoláskor lényegében nullát ad. Ezért a kváziklasszikus viselkedés feltételeinek vizsgálata során csak azokat a kvantumoszcillátorokat kell tekintetbe venni, amelyeknek frekvenciájára teljesül. Elegendő megkövetelni, hogy ezeknek az oszcillátoroknak a kvantumszámai legyenek nagyok.

Azoknak az oszcillátoroknak a száma, amelyeknek frekvenciája és közé esik ( térfogatra vonatkoztatva) nagyságrendileg^[15]:

Egységnyi térfogat teljes energiája . Ha ezt a mennyiséget az oszcillátorok számával és a foton átlagos energiájával () elosztjuk, akkor megkapjuk a fotonok számának nagyságrendjét ,

Ha ezt a számot nagynak követeljük meg, akkor a következő egyenlőtlenségre jutunk:

Ez az a keresett feltétel, amely a időre átlagolt tér leírására a klasszikus közelítés jogosságát korlátozza. Láthatjuk, hogy a térnek annál intenzívebbnek kell lennie, minél rövidebb a intervallum. Változó terekre ez az időtartam nyilván kisebb kell, hogy legyen a tér változását jellemző időtartamnál. Így az elég gyenge terek semmi esetre sem kváziklasszikusak. Csak sztatikus (időbenállandó) terekre lehet -t venni, mikor is (5,2) jobb oldala nulla lesz, azaz a sztatikus tér mindig klasszikus.

Mint megmutattuk, az elektromágneses tér klasszikus síkhullámok szuperpozíciójaként való előállítását a kvantumelméletben operátorkifejezésként kell tekinteni. Ezeknek az operátoroknak a fizikai jelentése azonban erősen korlátozott. Például egy fizikailag konzekvens térerősség-operátor sajátértéke a foton–vákuum állapotban nulla kellene, hogy legyen. Ugyanakkor az téroperátor-négyzet átlagértéke az alapállapotban konstans szorzótényező erejéig megegyezik a rendszer nullponti energiájával, tehát végtelennek adódik („átlagértéken” kvantummechanikai átlagot , azaz az operátor megfelelő diagonális elemét értjük). Ezt a körülményt még valamely formális levonási művelet segítségével sem lehet kiküszöbölni, mivel ehhez az és operátorokat (és nem a négyzeteiket) kellene újra definiálni, ami nem lehetséges. Így a szokványos kvantummechanikával szemben a kvantumelektrodinamikai operátorok nem feleltethetők meg semmiféle értelmes fizikai mennyiségnek.