Redigerer Optisk teorem (avsnitt)

===Unitaritet===
Mest generelt kan spredningsprosesser beskrives i [[kvantefeltteori]] ved bruk av [[S-operator]]en. Den forbinder en viss tilstand av innkommende partikler  med en annen tilstand med utgående partikler. Den kvantemekaniske sannsynlighetsamplituden for overgangen mellom disse to tilstandene er gitt ved [[matrise]]elementet av ''S''-operatoren mellom disse to tilstandene. Tilsammen utgjør alle elementene «S-matrisen». 

Summerer man sannsynligheten over alle mulige sluttilstander, må dette ganske enkelt gi én fordi noe er garantert å skje ved en slik vekselvirkning. For ''S''-operatoren betyr det at

: <math> S^\dagger S = 1 </math>

hvor <math> S^\dagger </math> betegner den ''hermitisk adjungerte'' operatoren. Det tilsvarer den [[Matrise#Konjungert transponering|konjugert-transponerte]] matrisen. Dette kravet til ''S''-operatoren omtales som «unitaritet» og gjelder for all fundamental fysikk.<ref name = PS> M.E. Peskin and D.V. Schroeder, ''Quantum Field Theory'', Addison-Wesley, Massachusetts (1995). ISBN 0-201-50397-2.</ref>

For å kunne benytte ''S''-operatoren til praktiske beregninger, skrives den som

: <math> S = 1 + iT </math>

hvor operatoren ''T'' omtales som en ''overgangsoperator'' og inneholder selve spredningsamplituden. Unitariteten til ''S''-operatoren betyr nå at denne alternative operatoren må oppfylle kravet

: <math> T - T^\dagger = i T^\dagger T </math>

Hvis man nå tar et diagonalt matriseelement av denne relasjonen for en viss tilstand, vil venstresiden kunne uttrykkes ved den imaginære spredningsampliituden for fremover-spredning av partiklene i denne tilstanden. Samtidig kan man innsette et fullstendig sett med tilstander mellom de to operatorene på høyresiden som dermed kan uttrykkes ved det totale virkninggstverrsnittet. Dermed står man igjen med en generell formulering av det optiske teoremet som kan føres tilbake til [[Heisenberg]].<ref name = Newton/>