1.6多模指數算符的正規乘積形式(1 / 3)

Γ=detCDAB-1br2exp-12(μ,ν*)CDAB-1ν*μ(1.141)

式中已考慮

ν*μ=0II0μν*,0II0-1=0II0.(1.142)

於是,用式(1.141)及IWOP技術能將S變為正規乘積形式,

S=∫∏ni=1d2ziπexp(aiσijaj)|Z〉〈Z|expaiτijaj

=∫∏ni=1d2ziπ∶

exp[-z*izi+aizi+aiz*i+ziσijzj+z*iτijz*j-aiai]∶

=∫∏ni=1d2ziπ∶

exp-12(zz*)-2σII-2τzz*+

(aa)zz*-aiai∶

=detI-2τ-2σI-1br2

∶exp-12(a,a)I-2τ-2σI-1aa-aiai∶(1.143)

式中:(a,a)≡(a1,a2,…,an,a1,a2,…,an).再根據矩陣分塊的方法來計算逆矩陣和矩陣的行列式

ABCD-1=(A-BD-1C)-1A-1B(CA-1B-D)-1

D-1C(BD-1C-A)-1(D-CA-1B)-1,(1.144)

detABCD=detAdet(D-CA-1B),(1.145)

假設這裏所有矩陣是非奇異的,能夠導出

I-2τ-2σI-1=(I-4τσ)-1-2τ(4τσ-I)-1-2σ(4τσ-I)-1(I-4τσ)-1

=(I-4τσ)-1(I-4τσ)-12τ

(I-4τσ)-12σ(I-4τσ)-1,(1.146)

基於此式,式(1.143)進一步化為

S=[det(I-4τσ)]-1br2expai[(I-4τσ)-1τ]ijaj?

∶expai[(I-4τσ)-1-I]ijaj∶expai[(I-4τσ)-1σ]ijaj.(1.147)

此外,利用式(1.138),式(1.147)中的第二指數算符可改寫為

∶exp{ai[(I-4τσ)-1-I]ijaj}∶=exp{ai[(I-4τσ)-1]ijaj}.(1.148)

顯然,式(1.147)為式(1.133)的非平庸推廣.作為式(1.147)的例子,取

σ=120λ0λ0ρ0ρ0,τ=120λ′0λ′0ρ′0ρ′0,(1.149)

很容易計算

(I-4τσ)-1τ=τ1-λλ′-ρρ′,

(I-4τσ)-1σ=σ1-λλ′-ρρ′,(1.150)

(I-4τσ)-1=11-λλ′-ρρ′1-ρρ′0λ′ρ010λρ′01-λλ′.

根據式(1.147)直接得到

exp(λa1a2+ρa2a3)exp(λ′a1a2+ρ′a2a3)

Γ=detCDAB-1br2exp-12(μ,ν*)CDAB-1ν*μ(1.141)

式中已考慮

ν*μ=0II0μν*,0II0-1=0II0.(1.142)

於是,用式(1.141)及IWOP技術能將S變為正規乘積形式,

S=∫∏ni=1d2ziπexp(aiσijaj)|Z〉〈Z|expaiτijaj

=∫∏ni=1d2ziπ∶

exp[-z*izi+aizi+aiz*i+ziσijzj+z*iτijz*j-aiai]∶

=∫∏ni=1d2ziπ∶

exp-12(zz*)-2σII-2τzz*+

(aa)zz*-aiai∶

=detI-2τ-2σI-1br2

∶exp-12(a,a)I-2τ-2σI-1aa-aiai∶(1.143)

式中:(a,a)≡(a1,a2,…,an,a1,a2,…,an).再根據矩陣分塊的方法來計算逆矩陣和矩陣的行列式

ABCD-1=(A-BD-1C)-1A-1B(CA-1B-D)-1