7.4用糾纏態表象導出雙變量Hermite多項式的算符恒等式與積分公式(1 / 3)

∫d2ξπξ*Hm,n(ξ,ξ*)e-(α*-ξ*)(α-ξ)=αmα*n+1+mαm-1α*n.(7.195)

對於g≠1時,根據式(7.155)與式(7.153),並根據[a+b,a+b]=0,導出

∑∞m,n=0tmt′nm!n!

Hm,n[g(a+b),g(a+b)]

=exp-tt′+tg(a+b)+t′g(a+b)

=∶expt(a+b)+t′(a+b)-tt′(1-g2)∶

=∑∞m,n=0(1-g2t)m(1-g2t′)nm!n!∶Hm,n

a+b1-g2,a+b1-g2∶,(7.196)

進而

Hm,n[g(a+b),g(a+b)]

=(1-g2)(m+n)br2

∶Hm,n

a+b1-g2,a+b1-g2∶.(7.197)

根據式(7.187)與式(7.189),有

Hm,n[g(a+b),g(a+b)]

=

∫d2ξπHm,n(gξ,gξ*)∶e-(a+b-ξ*)(a+b-ξ)∶(7.198)

比較式(7.197)與式(7.198),就有另一個新的積分公式

∫d2ξπHm,n(gξ,gξ*)e-(α*-ξ*)(α-ξ)

=(1-g2)(m+n)br2Hm,n

α1-g2,α*1-g2.(7.199)

因為X^+Y^=12(a+a+b+b),再利用式(7.192)與式(7.35),可以推出

2n∶(X^+Y^)n∶=∶

(a+b+a+b)n∶

=∑nl=0nl

∶(a+b)l(a+b)n-l∶

=∑nl=0nl

Hl,n-l

(a+b,a+b)

=Hna+b+a+b2.(7.200)

於是從式(7.200),可得到在單變量Hermite多項式與雙變量Hermite多項式之間的關係類似於二項式定理

∑nl=0nl

Hl,n-l(x,y)=Hnx+y2.(7.201)

另一方麵,由

e-tt′+t′(a+b)+t(a+b)=e-2tt′+t′(a+b)+t(a+b)

=∑∞m,n=0

2(m+n)br2tmt′nm!n!

Hm,na+b2,a+b2(7.202)

得到

Hm,n(a+b,a+b)=2(m+n)br2Hm,na+b2,a+b2.(7.203)

同樣地,有

∑∞m,n=0

tmt′nm!n!(a+b)m(a+b)n

=∶

ett′+t′(b+a)+t(a+b) ∶

=∑∞m,n=0(it)m(it′)nm!n!∶Hm,n

[-i(a+b),-i(a+b)]∶,(7.204)

就有

(a+b)m(a+b)n=im+n∶Hm,n[-i(a+b),-i(a+b)]∶.(7.205)

∫d2ξπξ*Hm,n(ξ,ξ*)e-(α*-ξ*)(α-ξ)=αmα*n+1+mαm-1α*n.(7.195)

對於g≠1時,根據式(7.155)與式(7.153),並根據[a+b,a+b]=0,導出

∑∞m,n=0tmt′nm!n!

Hm,n[g(a+b),g(a+b)]

=exp-tt′+tg(a+b)+t′g(a+b)

=∶expt(a+b)+t′(a+b)-tt′(1-g2)∶

=∑∞m,n=0(1-g2t)m(1-g2t′)nm!n!∶Hm,n

a+b1-g2,a+b1-g2∶,(7.196)

進而

Hm,n[g(a+b),g(a+b)]

=(1-g2)(m+n)br2

∶Hm,n

a+b1-g2,a+b1-g2∶.(7.197)

根據式(7.187)與式(7.189),有

Hm,n[g(a+b),g(a+b)]

=

∫d2ξπHm,n(gξ,gξ*)∶e-(a+b-ξ*)(a+b-ξ)∶(7.198)

比較式(7.197)與式(7.198),就有另一個新的積分公式

∫d2ξπHm,n(gξ,gξ*)e-(α*-ξ*)(α-ξ)

=(1-g2)(m+n)br2Hm,n

α1-g2,α*1-g2.(7.199)

因為X^+Y^=12(a+a+b+b),再利用式(7.192)與式(7.35),可以推出

2n∶(X^+Y^)n∶=∶

(a+b+a+b)n∶

=∑nl=0nl

∶(a+b)l(a+b)n-l∶

=∑nl=0nl

Hl,n-l

(a+b,a+b)

=Hna+b+a+b2.(7.200)

於是從式(7.200),可得到在單變量Hermite多項式與雙變量Hermite多項式之間的關係類似於二項式定理