Ква́нтовая (волнова́я) меха́ника — фундаментальная физическая теория, которая описывает природу в масштабе атомов и субатомных частиц. Она лежит в основании всей квантовой физики, включая квантовую химию, квантовую теорию поля, квантовую технологию и квантовую информатику.
Ква́нтовая тео́рия по́ля (КТП) — раздел физики, изучающий поведение квантовых систем с бесконечно большим числом степеней свободы — квантовых полей; является теоретической основой описания микрочастиц, их взаимодействий и превращений. На языке КТП основываются физика высоких энергий и физика элементарных частиц, её математический аппарат используется в физике конденсированного состояния. КТП в виде Стандартной модели в настоящее время является единственной экспериментально подтверждённой теорией, способной описывать и предсказывать результаты экспериментов при достижимых в современных ускорителях высоких энергиях.
Спин — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого. Спином называют также собственный момент импульса атомного ядра или атома; в этом случае спин определяется как векторная сумма спинов элементарных частиц, образующих систему, и орбитальных моментов этих частиц, обусловленных их движением внутри системы.
Фото́н — фундаментальная частица, квант электромагнитного излучения в виде поперечных электромагнитных волн и переносчик электромагнитного взаимодействия. Это безмассовая частица, способная существовать, только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1. В физике фотоны обозначаются буквой γ.
Бозо́н — частица или квазичастица с целым значением спина, выраженного в единицах постоянной Дирака 
. Бозоны, в отличие от фермионов, подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна, которая допускает, чтобы в одном квантовом состоянии могло находиться неограниченное количество одинаковых частиц.
Фермио́н — частица или квазичастица с полуцелым значением спина. Все частицы можно разделить на две группы в зависимости от значения их спина: частицы с целым спином относятся к бозонам, с полуцелым — к фермионам.
Ква́нтовая электродина́мика (КЭД) — квантовополевая теория электромагнитных взаимодействий; наиболее разработанная часть квантовой теории поля. Классическая электродинамика учитывает только непрерывные свойства электромагнитного поля, в основе же квантовой электродинамики лежит представление о том, что электромагнитное поле обладает также и прерывными (дискретными) свойствами, носителями которых являются кванты поля — фотоны. Взаимодействие электромагнитного излучения с заряженными частицами рассматривается в квантовой электродинамике как поглощение и испускание частицами фотонов.
Поль Адриен Морис Дира́к — британский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике 1933 года.
Уравнение Дира́ка — релятивистски инвариантное уравнение движения для биспинорного классического поля электрона, применимое также для описания других точечных фермионов со спином 1/2; установлено Полем Дираком в 1928 году.
Исключи́тельно проста́я тео́рия всего́ — единая теория поля, которая объединяет все известные физические взаимодействия, существующие в природе. Предложена американским физиком Гарретом Лиси 6 ноября 2007 года.Теория основана на группе Ли типа E8. Некоторые известные физики уже высказались в её поддержку, однако в теории обнаружен ряд неточностей и проблем.
Канони́ческая ква́нтовая гравита́ция — теория, которая имеет своей целью построение квантовой теории гравитационного поля путём канонического квантования гамильтоновой формулировки общей теории относительности. Основу этой теории заложил американский физик-теоретик Брайс Девитт. В 1967 году он опубликовал серию из трёх основополагающих работ данного направления на основе предыдущих изысканий Питера Бергмана, применив так называемые канонические методы квантования для гамильтоновых систем со связями. Данный подход, изобретённый Полем Дираком, позволяет квантовать системы с калибровочной симметрией путём фиксации калибровки. Новые подходы, основанные частично на работе Девитта и Дирака, включают метод Хартла — Хокинга, исчисление Редже, уравнение Уилера — Девитта и петлевую квантовую гравитацию.
Биспинор — обобщённый вектор, состоящий из двух компонентов (спиноров), который используется для описания группы вращений евклидова или псевдоевклидова пространства. Биспинор сводится к четырёхкомпонентному столбцу — паре двухкомпонентных столбцов:
Теорема Паули — фундаментальная теорема квантовой теории поля, устанавливающая связь трансформационных свойств классических полей и методов его квантования. Впервые сформулирована и доказана Вольфгангом Паули в статье «Связь между спином и статистикой», поступившей 19 августа 1940 года в редакцию Physical Review. Теорема о связи спина со статистикой является одним из наиболее важных следствий специальной теории относительности.
В квантовой теории поля, бозонное поле является квантовым полем, квантами которого являются бозоны; то есть они подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна. Бозонные поля подчиняются каноническим коммутационным соотношениям, в отличие от фермионных полей, которые подчиняются каноническим антикоммутационным соотношениям.
В квантовой теории поля сопряжение Дирака четырехкомпонентной волновой функции 
определяется по формуле
,
Уравнение Майораны — релятивистское четырехкомпонентное спинорное волновое уравнение. Названо в честь итальянского физика Э. Майораны.
Симметрии в квантовой механике — преобразования пространства-времени и частиц, которые оставляют неизменными уравнения квантовой механики. Рассматриваются во многих разделах квантовой механики, которые включают релятивистскую квантовую механику, квантовую теорию поля, стандартную модель и физику конденсированного состояния. В целом, симметрия в физике, законы инвариантности и сохранения являются основополагающими ограничениями для формулирования физических теорий и моделей. На практике это мощные методы решения задач и прогнозирования того, что может случиться. Хотя законы сохранения не всегда дают конечное решение проблемы, но они формируют правильные ограничения и наметки к решению множества задач.
История квантовой теории поля началась в конце 1920-х годов, когда Поль Дирак попытался проквантовать электромагнитное поле.
Операторы рождения и операторы уничтожения — это математические операторы, которые широко применяются в квантовой механике, особенно при изучении квантовых гармонических осцилляторов и многочастичных систем. В квантовой теории поля волновые функции квантованных полей имеют операторный смысл и распадаются на операторы рождения и уничтожения частиц. Оператор уничтожения уменьшает количество частиц в данном состоянии на единицу. Оператор рождения увеличивает количество частиц в заданном состоянии на единицу, он сопряжен к оператору уничтожения. Эти операторы используются вместо волновых функций во многих областях физики и химии. Понятие операторов рождения и уничтожения было введено в науку Полем Дираком.
Преобразование Фолди — Ваутхайзена — унитарное преобразование, которое позволяет представить уравнение Дирака в виде пары двухкомпонентных уравнений (спиноров), которые в нерелятивистском пределе переходят в уравнение Паули и уравнение для отрицательных энергий. В представлении ФВ соотношения между операторами динамических величин аналогичны соотношениям для классических величин. Имело историческое значение, применялось для решения парадоксов, возникающих в теории Дирака, и интерпретации операторов координаты, скорости, спина, момента импульса.