1.4有趣的Dirac符號的積分——壓縮算符(1 / 3)

S1S1=μ∫dpdp′|μp〉〈μp′|δ(p-p′)

=∫dp|p〉〈p|=1=S1S1.(1.97)

(2) 壓縮性.利用算符恒等式

eA^B^e-A^=B^+[A^,B^]+12![A^,[A^,B^]]+

13![A^,[A^,[A^,B^]]]+…,(1.98)

誘導出壓縮變換

S1aS1=acoshλ+asinhλ,

S1aS1=acoshλ+asinhλ,(1.99)

這就是著名的Bogolyubov變換(也稱為壓縮變換)[27],它被廣泛地應用於量子光學、超導理論和原子核理論中。上述討論表明用Dirac的動量本征態按式(1.85)構造算符,並用IWOP技術積分後就給出誘導Bogolyubov變換的幺正算符,即在經典相空間中的尺度變換|p〉→|μp〉能夠映射出量子幺正變換S1 X^

S1=μX^,

S1P^

S1=P^brμ.事實上,用Dirac的坐標本征態也構造出單模壓縮算符[28]:

∫dxμxμ

〈x|=exp-λ2(a2-a2).(1.100)

若經典相空間作如下的正則變換x1→x1coshλ+x2sinhλ,x2→x2coshλ+x1sinhλ,則可以映射出雙模壓縮算符. 記雙模坐標本征態是

|x1,x2〉=|x1〉|x2〉,構造如下積分型算符並用IWOP技術積分

S2=∫dx1dx2|x1coshλ+x2sinhλ,x2coshλ+x1sinhλ〉〈x1,x2|

=∫dx1dx2π∶exp-(x21+x22)cosh2λ-x1x2sinh2λ+

2(x1coshλ+x2sinhλ)a1+2(x2coshλ+x2sinhλ)a2+

2(x1a1+x2a2)-12(a1+a1)2-12(a2+a2)2∶

=chλ∶exp(a1a2-a1a2)tanhλ+(a1a1+a2a2)(chλ-1)∶,(1.101)

其中:用了雙模真空態的正規乘積展開形式

|00〉〈00|=∶e-a1a1-a2a2∶.(1.102)

借助恒等式(1.14),得

S2=expa1a2tanhλexp[(a1a1+

a2a2+1)lnchλ]exp-a1a2tanhλ,(1.103)

其能誘導出下列的雙模壓縮變換

S2a1S-12=a1coshλ-a2sinhλ,(1.104)

S2a2S-12=a2coshλ-a1sinhλ.(1.105)

根據式(1.103),如果S2作用於真空態|00〉,就得到雙模壓縮真空態

S2|00〉=chλexpa1a2tanhλ|00〉.(1.106)

S1S1=μ∫dpdp′|μp〉〈μp′|δ(p-p′)

=∫dp|p〉〈p|=1=S1S1.(1.97)

(2) 壓縮性.利用算符恒等式

eA^B^e-A^=B^+[A^,B^]+12![A^,[A^,B^]]+