同樣的方法,有
amanakaj=(-i)k+n∶amHk,n(ia,ia)aj∶
=∑min[k,n]l=0
(-1)lk!n!l!(k-l)!(n-l)!
am+k-lan-l+j
=∑min[k,n]l=0
(-1)lk!n!l!(k-l)!(n-l)!
Hm+k-l,n-l+j(a,a)
=Hm,n(a,a)Hk,j(a,a),(7.165)
即
Hm,n(a,a)Hk,j(a,a)
=
∑min[k,n]l=0
(-1)lk!n!l!(k-l)!(n-l)!
Hm+k-l,n-l+j(a,a).(7.166)
(2) 導出一些積分公式.從相幹態完備性的正規乘積形式:
∫d2zπ|z〉〈z|=
∫d2zπ∶
exp-|z|2+za+z*a-aa∶=1,(7.167)
有
anam=
∫d2zπ
an|z〉〈z|am
=∫d2zπznz*m∶exp(-|z|2+za+z*a-aa)∶,(7.168)
再由式(7.158),得
∫d2zπznz*m∶exp(-|z|2+za+z*a-aa)∶
=(-i)m+n∶Hm,n(ia,ia)∶.(7.169)
因為在∶∶內a與a是相互對易的,它們可以當成c數看待.將a→ξ和a→η,容易得到下麵的積分公式:
Hm,n(iξ,iη)=im+ne-ξη∫d2zπznz*mexp(-|z|2+ξz+ηz*).(7.170)
或者取ia→ξ和ia→η,有
Hm,n(ξ,η)=(-1)meξη∫d2zπznz*mexp(-|z|2-ξz+ηz*),(7.171)
Hm,n(ξ,η)=(-1)neξη∫d2zπznz*mexp(-|z|2+ξz-ηz*).(7.172)
這個積分公式經常被用到[128,129].再根據量子光學中在相幹態|z〉的P表示,得
ρ=∫d2zπP(z)|z〉〈z|,(7.173)
用式(7.160)和式(7.167),就能夠導出如下等式:
Hm,n(a,a)=∫d2zπHm,n(z*,z)|z〉〈z|
=∫d2zπHm,n(z*,z)∶exp
[-|z|2+z*a+
za-aa]∶
=aman.(7.174)
當a→η與a→ζ*,則
∫d2zπHm,n(z*,z)∶exp[-(z*-ζ*)(z-η)]=ζ*mηn.(7.175)
(3) 導出有關雙變量厄米多項式遞推關係.根據式(7.158)和式(7.160)的結果,有
ddaanam=nan-1am
=n(-i)m+n-1∶Hm,n-1(ia,ia)∶
同樣的方法,有
amanakaj=(-i)k+n∶amHk,n(ia,ia)aj∶
=∑min[k,n]l=0
(-1)lk!n!l!(k-l)!(n-l)!
am+k-lan-l+j
=∑min[k,n]l=0
(-1)lk!n!l!(k-l)!(n-l)!
Hm+k-l,n-l+j(a,a)
=Hm,n(a,a)Hk,j(a,a),(7.165)
即
Hm,n(a,a)Hk,j(a,a)
=
∑min[k,n]l=0
(-1)lk!n!l!(k-l)!(n-l)!