2.4任意算符的Weyl編序展開公式(1 / 3)

∫d2zπ

〈-z|aman|z〉

e-2(αz*-zα*)

=2(-1)me2|α|2∫d2zπz*mzn

e-2(|z|2+αz*-zα*)

=12m+n

Hm,n(2α*,2α),(2.66)

這裏Hm,n(ζ,ξ)是雙變量厄米多項式並已用了相關的積分公式

Hm,n(ζ,ξ)=(-1)meζξ∫d2zπz*mznexp[-|z|2-ζz+ξz*].(2.67)

根據積分公式(2.58),可計算算符eλaa=∶e(eλ-1)aa∶的經典對應g2(α*,α):

g2(α*,α)=2e2|α|2

∫d2zπ

〈-z|∶e(eλ-1)aa∶|z〉e-2(αz*-zα*)

=2e2|α|2

∫d2zπ

exp[-(eλ+1)|z|2-2(αz*-zα*)]

=2eλ+1exp2(eλ-1)eλ+1|α|2.(2.68)

此外,式(2.65)可以改寫成

g(α*,α)=2πtrG(a,a)e2|α|2

∫d2zπ2

|z〉〈-z|e-2(αz*-zα*).(2.69)

利用積分公式(2.58)和相幹態|z〉=exp(-|z|2br2+za)|0〉,並考慮|0〉〈0|=∶e-aa∶,可證明

e2|α|2

∫d2zπ2

|z〉〈-z|e-2(αz*-zα*)

=∫d2zπ2

∶exp[-|z|2+(α+z)a+(α*-z*)a-aa+αz*-zα*-|α|2]∶

=1π∶exp[-2(α*-a)(α-a)]∶

=Δ(α,α*),(2.70)

上式左邊就是Wigner算符的相幹態表象中的另一種形式.所以,由式(2.69)與式(2.70),看出式(2.63)的逆變換

g(α*,α)=2πtr[G(a,a)Δ(α,α*)].(2.71)

2.4.2任意算符的Weyl編序展開公式

根據式(2.65)和式(2.4)可以計算出平移算符D(β)=eβa-β*a的經典對應

g3(α*,α)

=2e2|α|2

∫d2zπ

〈-z|eβa-β*a|z〉e-2(αz*-zα*)

=2e2|α|2-|β|2br2

∫d2zπ

〈-z|eβae-β*a|z〉e-2(αz*-zα*)

=2e2|α|2-|β|2br2

∫d2zπ

exp[-2|z|2-2(αz*-zα*)-z*β-β*z]

=eβα*-β*α,(2.72)

由式(2.63),有

eβa-β*a=2∫d2αΔ(α,α*)eβα*-β*α.(2.73)

另一方麵,根據式(2.27),並考慮X^=

12(a+a),P^=1i2(a-a),有

∫d2zπ

〈-z|aman|z〉

e-2(αz*-zα*)

=2(-1)me2|α|2∫d2zπz*mzn