Рассмотрим подход Швингера-фермиона крутить- система на двумерных решетках. Как сказал профессор Вен в своей основополагающей статье о PSG , расширенное гильбертово пространство и калибровочная избыточность усложняют наш анализ симметрии.
Теперь возьмем в качестве примера трансляционную симметрию. Унитарный оператор трансляционной симметрии определяется как , где и — вектор решетки. Как известно, преобразование не меняет спиновые операторы и проективный оператор (Обратите внимание здесь ). Точно так же в новой основе , мы можем определить другой оператор трансляционной симметрии как: . Но , Который означает, что , операторы трансляции зависят от выбранного нами «фермионного базиса» . Означает ли это, что операторы перевода нефизичны?
Но операторы перевода должны быть физическими, поэтому они эквивалентны в физическом подпространстве, скажем, для любого физического спинового состояния. , делает ? Если это правда, то как это доказать?
Заранее спасибо.
К счастью, я только что обнаружил, что теперь могу сам ответить на этот вопрос, и ответ «Да», базисно-зависимые операторы симметрии становятся одинаковыми в физическом подпространстве, вот доказательство (обозначения, используемые здесь, такие же, как и те, что в двух головоломках о группе проективной симметрии (PSG)? ):
Позволять быть оператором симметрии (например, решеточная трансляция, симметрия вращения и четности, а также симметрия обращения времени). Прежде всего, должно иметь смысл в физическом подпространстве в том смысле, что если является физическим состоянием, то также должно быть физическим состоянием, это верно из-за того, что . Во-вторых, после поворота датчика , оператор симметрии определено в основа изменится на определено в основе, теперь используйте тождество в двух головоломках о группе проективной симметрии (ПСГ)? , легко показать, что , а значит, и для любого физического состояния , у нас есть , что означает, что оператор симметрии корректно определено в физическом подпространстве.
Обратите внимание, что местный калибровочное вращение вместо вращения спина , и в приведенном выше доказательстве мы использовали .
Замечание: оператор симметрии спин-вращения немного особенный в том смысле, что он не зависит от базиса (это очевидно из-за калибровочной структуры SU (2) представления Швингера-фермиона).
Тримок