如何理解 Jordan Wigner 量子化?

時間 2021-05-12 06:16:41

1樓:NIANHUA

反對易關係是正常的,而且也是Lorentz協變性與因果律的共同要求。Lorentz協變性說的就是Dirac場是Lorentz群的自旋-1/2表示,這確定了Dirac場的「輪廓」。因果律要求類空間隔的場算符彼此對易(或反對易,這是待定的)。

把前面的「輪廓」代入到這個關係式裡,就計算出只有反對易關係才能滿足。細節參考溫伯格場論卷一第五章。

2樓:馬晨

個人覺得這是個挺有意思的問題。

如果我們認定,只有能匯出不確定關係的理論才能說是「被量子化」的話,預先給定對易子還是反對易子實際上是一樣的。接下來的推理摘自Sakurai, Modern Quantum Mechanics, 第一章,不確定性關係小節。

考察兩個算符 ,定義兩個新算符 以及類似的 ,容易看出下面的恒等式:

其中方括號代表對易子,花括號代表反對易子。這個恒等式只不過是硬湊出對易子和反對易子而已。對上面的式子兩邊用任意態去夾,有:

分別考察對易子部分與反對易子部分的厄公尺性,我們發現,對易子用任意態夾,得到純虛的部分,而反對易子得到純實的部分,這樣再兩邊求複數模,有:

再從Cauchy-Schwartz不等式,有:

兩個聯合起來,就可以得到不確定性關係了。

可以看到,我們一般選擇甩掉反對易子,只留下對易子,得到不確定性關係中的 ,但事實上我們完全可以甩掉對易子,留下反對易子,也可以得到同樣的不確定性關係。所以說,從保留不確定性關係的角度,預先規定對易子還是反對易子,實際上沒有什麼所謂,決定我們用什麼東西量子化的主要是其他一些考慮。一次量子化的量子力學,主要是考慮到從泊松括號類推的方便,而選擇了規定對易子;而在二次量子化中,由於涉及粒子統計問題,反對易子成了描述費公尺子自然的選擇。

3樓:項海波

一般的量子化,直截了當地說,即玻色子的量子化,是以賦予相應的力學量——如場算符 ——以對易關係來實現的:

如等時狀況下有 ;

而當我們對費公尺子場進行量子化時,則必須賦予場算符等以反對易關係:

;注意上兩式中括號由方括號變成了花括號。這後者,就是傳說中的 Jordan-Wigner 量子化。

Ps. 作者問的問題我之前看錯了,之前看成了是「什麼叫 Jordan-Wigner 量子化」。仔細看,作者問的是為什麼反對易,也是可以量子化的。

其實這很簡單:賦予反對易的原因,是只有這樣才能符合因果律以及能量正定,而作者說的符合費公尺-狄拉克統之,這不是因,而是果

第二個問題,為什麼反對易也能量子化。這沒問題的:所謂量子化,就是出現正確的產生消滅算符而已

費公尺場被賦予了反對易關係後,可以自然地產生正定的粒子數算符,自然就是一種量子化。量子化不是非得對易不可的,反對易當然也行。

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