12.3量子力學基本表象的s編序展開式(1 / 3)

對於特殊情況s=-1,0,1,就有

Hn(X^)=

2n2HnX^2,s=-1

Hn(X^),s=0

2n∶X^n∶,s=1

(12.63)

這與第7章中的結果一樣. 另一方麵,根據式(12.63)與式(12.31)以及利用積分公式(12.37),有

Hn(X^)

=21+n21-s∫d2βπ(β-β*)n?

exp-2|β|21-s+2s-1(βa-β*a-aa)

=21+n21-s∑nk=0n!(-1)k(n-k)!k!∫d2βπβn-kβ*k?

exp-2|β|21-s+2s-1(βa-β*a-aa)

=(1-s)n2∑nk=0n!(n-k)!k!Hk,n-ka21-s,a21-s.

(12.64)

當s=0,式(12.64)變成Weyl編序表達式

Hn(X^)=∑nk=0n!(n-k)!k!Hk,n-k2a,2a.(12.65)

與Hn(X^)=Hna+a2比較,就得到一個新等式

Hnx+y2=∑nk=0n!(n-k)!k!Hk,n-k2y,2x.(12.66)

可見當算符從一種排序變為另一種排序時,就會引出一些新的恒等式. 此外,利用式(12.57)與式(12.61)以及積分公式

∫dxπxn

exp-1σ(x-y)2=(σ)n+1(2i)nHniyσ,(12.67)

則得到有X^n的s編序形式,即

X^n=∫dxxn|x〉〈x|

=∫dxxn1sπ

exp-1s(x-X^)2

=s2inHniX^s.

(12.68)

同樣的方法,也能得到eλΧ^2的s編序形式

eλΧ^2=∫dxeλx2|x〉〈x|

=1sπ∫dx

exp-1s-λx2+1s2x(a+a)-

1saa-1sa2+a22

=11-sλ

expλ2(1-sλ)a2+λ1-sλaa+

λ2(1-sλ)a2.(12.69)

對於s=1,0,-1的情況,上式分別轉化為

exp(λΧ^2)=

11-λ∶

exp11-λΧ^2∶,s=1

expλΧ^2,s=0

11+λ

expλ1+λΧ^2,s=-1

(12.70)

最後,計算出單模壓縮算符U1(μ)的s編序形式. 根據坐標表象中的單模壓縮算符為[191]

U1(μ)=∫∞-∞dxμxμ〈x|=

expλ2(a2-a2),μ=eλ(12.71)

隻要利用式(12.31)計算出xμ 〈x|的s編序表達式,即

xμ〈x|

=2(1-s)π∫d2βπexp-1+s1-s|β|2+2x+2s-1aβ-

2xμ+2s-1aβ*-β2+β*22-x221+1μ2-2s-1aa

對於特殊情況s=-1,0,1,就有

Hn(X^)=

2n2HnX^2,s=-1

Hn(X^),s=0

2n∶X^n∶,s=1

(12.63)

這與第7章中的結果一樣. 另一方麵,根據式(12.63)與式(12.31)以及利用積分公式(12.37),有

Hn(X^)

=21+n21-s∫d2βπ(β-β*)n?

exp-2|β|21-s+2s-1(βa-β*a-aa)

=21+n21-s∑nk=0n!(-1)k(n-k)!k!∫d2βπβn-kβ*k?

exp-2|β|21-s+2s-1(βa-β*a-aa)

=(1-s)n2∑nk=0n!(n-k)!k!Hk,n-ka21-s,a21-s.

(12.64)

當s=0,式(12.64)變成Weyl編序表達式

Hn(X^)=∑nk=0n!(n-k)!k!Hk,n-k2a,2a.(12.65)

與Hn(X^)=Hna+a2比較,就得到一個新等式

Hnx+y2=∑nk=0n!(n-k)!k!Hk,n-k2y,2x.(12.66)

可見當算符從一種排序變為另一種排序時,就會引出一些新的恒等式. 此外,利用式(12.57)與式(12.61)以及積分公式