Выражение оператора вакуумной проекции через числовой оператор

Я читал эту книгу, в которой автор выражает оператор вакуумной проекции | 0 0 | с точки зрения числового оператора Н ^ "=" а ^ а ^ , где а ^ и а ^ — обычные операторы рождения и уничтожения соответственно. Я могу следовать большей части вывода, однако я не совсем понимаю следующий шаг:

: опыт { а ^ д д Z * } | 0 0 | опыт { а ^ Z * } : | Z * "=" 0   "="   : опыт { а ^ а ^ } | 0 0 | : ( 1 )
Как перейти из левой части в правую часть этого уравнения? Я предполагаю, что было пропущено несколько шагов, или я упустил что-то тривиальное?

Редактировать : На всякий случай, если ссылка не отображается, позвольте мне немного подробнее остановиться на деталях расчета, в частности, как можно получить уравнение. (1). Используя отношение полноты для базы собственных состояний числового оператора, мы имеем

1 1   "="   н , м "=" 0 | н м | дельта н , м   "="   н , м "=" 0 | н м | 1 н ! м ! ( д д Z * ) н ( Z * ) м | Z * "=" 0 ( 2 )
где мы используем личность
1 н ! м ! ( д д Z * ) н ( Z * ) м | Z * "=" 0   "="   дельта н , м
Далее, используя это | н "=" ( а ^ ) н н ! | 0 мы можем переписать (2) как
н , м "=" 0 ( а ^ ) н н ! | 0 0 | ( а ^ ) м м ! ( д д Z * ) н ( Z * ) м | Z * "=" 0   "="   н , м "=" 0 ( а ^ ) н ( д д Z * ) н н ! | 0 0 | ( а ^ ) м ( Z * ) м м ! | Z * "=" 0 "="   опыт { а ^ д д Z * } | 0 0 | опыт { а ^ Z * } | Z * "=" 0
Это окончательное выражение уже имеет нормальный порядок, так как все операторы создания расположены слева от всех операторов уничтожения. Таким образом, мы можем выразить эту последнюю строку, как указано в уравнении. (1).

Я понимаю этот вывод до левой части уравнения. (1), я просто не понимаю, как автор добирается до правой части уравнения. (1).

Использовали ли вы свойство нормального упорядочения, заключающееся в том, что все коммутаторы внутри :: исчезают ?

Ответы (1)

Вы всегда можете расширить свои экспоненты, чтобы получить

опыт ( а д д Z * ) "=" н 1 н ! а н д н д Z * н

Раскладывая обе экспоненты и поскольку вакуумное состояние и операторы рождения не зависят от Z * , вы в конечном итоге с

опыт ( а д д Z * ) | 0 0 | опыт ( а Z * ) "=" н , м 1 н ! м ! а н | 0 0 | а м д н д Z * н Z * м

Принимая Z * "=" 0 , этот последний член отличен от нуля только тогда, когда н "=" м , и равно н ! когда н "=" м , таким образом

опыт ( а д д Z * ) | 0 0 | опыт ( а Z * ) | Z * "=" 0 "=" н 1 н ! а н | 0 0 | а н

Здесь автор, кажется, предполагает, что нормальный порядок подразумевает а н | 0 0 | а н "=" ( а а ) н | 0 0 | , что может быть просто обозначением. Повторное включение этого в выражение выше даст вам окончательный результат.

Я не думаю, что последняя идентичность работает так, как вы предлагаете. В общем, а н | 0 0 | а н "=" н ! | н н | н ! ( а н а н ) | 0 0 | . Я думаю, что порядок обеспечивается двоеточиями :   : в выражении (я не вижу ссылку, предоставленную OP, поэтому я не могу сказать, какой это порядок) играет роль на последнем шаге. В этом случае предоставленная вами идентификация будет каким-то образом действительна после того, как каждая сторона будет помещена в :   : .
Да, вы абсолютно правы. Без двоеточий, ( а а ) н | 0 "=" 0 во всяком случае, поскольку мы сначала действуем на вакуум оператором уничтожения. Но я предполагаю, что это более или менее подход, который использовал автор для получения своего выражения.
@Ronan Что меня смущает, так это то, что для перехода к левой части уравнения в моем OP автор уже использует расширение, которое вы предлагаете в своем ответе. Затем они используют этот аргумент, чтобы показать, что выражение уже имеет нормальный порядок, что позволяет им переписать его так, как я поставил в левой части уравнения в моем OP. Почему они тогда немедленно отменили бы это снова? Как нормальный порядок позволяет повторно выразить его, поскольку он находится в правой части уравнения?
К сожалению, ссылка на вашу книгу имеет ограниченный доступ, поэтому я не могу посмотреть, что написал автор. Но нормальный порядок — это когда а операторы слева а операторы. Я не понимаю, каким образом было бы аргументом перейти от левой части уравнения к правой.
Я исправил последнюю часть своего ответа, так как в выводе была ошибка.
@ Ронан Спасибо за ваш ответ. Вы видели редактирование моего ОП? Я добавил детали расчета, приведенные в ссылке. Я чувствую, что в этом должно быть что-то большее, иначе какой смысл вообще вводить Z * личность? К этому результату можно было бы прийти и вовсе без него.