Что такое алгебра Вейля ограниченной бозонной частицы?

Абстрактная алгебра Вейля Вт н есть *-алгебра, порожденная набором элементов U ( ты ) , В ( в ) с ты , в е р н такое, что (соотношения Вейля)

U ( ты ) В ( в ) "=" В ( в ) U ( ты ) е я ты в     С о м м ты т а т я о н   р е л а т я о н с
U ( ты + ты ) "=" U ( ты ) U ( ты ) , В ( в + в ) "=" В ( в ) В ( в )
U ( ты ) * "=" U ( ты ) , В ( в ) * "=" В ( в )
Хорошо известно (теорема Стоуна — Неймана), что все неприводимые представления π : Вт н Б ( ЧАС ) этой алгебры такой, что
с лим ты 0 π ( U ( ты ) ) "=" U ( 0 ) , с лим в 0 π ( В ( в ) ) "=" В ( 0 )
унитарно эквивалентны шредингеровской:
ЧАС л 2 ( р н )
π ( U ( ты ) ) е я ты Икс ¯ , π ( В ( в ) ) е я в п ¯
где Икс , п - обычные операторы положения и импульса, определенные (и по существу самосопряженные) в пространстве Шварца С ( р н ) . По этой причине эту алгебру обычно связывают с квантованием бесспиновой нерелятивистской частицы в р н . Но что произойдет, если рассматривать бесспиновую частицу, заключенную в подобласти К р н , например круг С 1 р 2 , сфера С 2 р н или общее открытое подмножество? Пространство состояний все еще может быть выбрано как л 2 ( К ) , а как насчет ассоциированной алгебры Вейля? Я думаю, что его все еще можно определить абстрактно, но, хотя коммутационные отношения должны каким-то образом сохраняться, область параметров ( ты , в ) все равно нельзя воспринимать как р н × р н в противном случае мы попадаем в предыдущий контекст.

Есть ли какой-то рецепт для такой общей ситуации? Чтобы быть более точным: если бозонная частица заключена в подобласти K, возможно ли связать семейство абстрактных элементов U ( ты ) , В ( в ) , ты , в принадлежащие, например, к некоторым аддитивным группам, такие, что выполняются указанные выше свойства Вейля?

Начнем с того, что оператор импульса не определяется как самосопряженное расширение -id/dx, если не указаны надлежащие граничные условия. Чтобы экспонента существовала, она должна быть самосопряженной.
Наверное, мой вопрос не корректно поставлен. Я никогда этого не говорил, я писал, что импульс задается самосопряженным расширением -id/dx_j над пространством Шварца только для случая R^n. Мой вопрос в том, что именно происходит в общей ситуации K.

Ответы (1)

Когда фазовое пространство системы не р 2 н , алгебра наблюдаемых не будет алгеброй Вейля, например, когда фазовое пространство представляет собой две сферы С 2 тогда наблюдаемые - это угловые моменты, которые удовлетворяют С U ( 2 ) алгебра$

Однако алгебра Вейля продолжает играть важную роль даже в случае неплоских фазовых пространств. Основная причина в том, что по теореме Дарбу любое фазовое пространство локально выглядит как р 2 н . В случае кокасательного расслоения общего (неплоского) многообразия алгебра Вейля становится алгеброй символов псевдодифференциальных операторов . Эти операторы важны в квазиклассическом анализе.

Еще более широко существует общая конструкция квантования, принадлежащая Федосову, в которой алгебра Вейля присоединяется к каждой точке симплектического многообразия, образуя расслоение Вейля. Несколько волокон этого пучка склеены связностью, известной как связность Федосова. Используя эти данные, можно построить карту квантования Федосова порядок за порядком по постоянной Планка. См. следующий тезис Филипа Тиллмана, в котором явно описан случай квантования сферы.