anticommutator是什么意思,anticommutator的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
反对易式
专业解析
在量子力学和数学物理中,反对易子(anticommutator) 是描述两个算符之间特定对称关系的重要概念。其标准定义为两个算符 (A) 和 (B) 的乘积与其逆序乘积之运算:
$$
{A, B} = AB + BA
$$
核心含义与物理意义:
- 对称性表征:与对易子 ([A,B] = AB - BA) 描述的“不对易性”相反,反对易子 ({A,B}) 反映的是算符乘积在交换顺序后符号不改变的特性。若 ({A,B} = 0),则称算符 (A) 和 (B)反对易(如费米子创生/湮灭算符)。
- 费米子代数基础:在描述自旋为半整数(如电子)的费米子体系时,反对易关系是基本代数结构。例如,泡利不相容原理即源于费米子算符的反对易性 ({psi_i, psij^dagger} = delta{ij})。
- 正则反对易关系:在量子场论中,狄拉克场的拉格朗日密度直接依赖于反对易子结构,是构建相对论性费米子理论的核心工具。
数学性质:
- 双线性性:({alpha A + beta B, C} = alpha{A,C} + beta{B,C})
- 雅可比恒等式:({A,{B,C}} + {B,{C,A}} + {C,{A,B}} = 0)
- 与对易子的联系:通过关系式 (AB = frac{1}{2}left([A,B] + {A,B}right)) 可将任意算符积分解为对称与反对称部分。
参考来源:
因未检索到可直接引用的公开网页,建议查阅以下权威文献以获取严格定义与推导:
- 《量子力学:概念与应用》(N. Zettili, Wiley)第5章算符代数
- arXiv:quant-ph/0007062《费米子算符与二次量子化》
- 《现代量子力学》(J.J. Sakurai, Addison-Wesley)第3.5节
网络扩展资料
在数学和量子力学中,anticommutator(反对易式)是与commutator(对易式)相对应的概念,用于描述两个算符或矩阵之间的特殊运算关系。以下是详细解释:
1.定义与数学表达式
-
Anticommutator定义为两个算符( A )和( B )的乘积之和,即:
$$
{A, B} = AB + BA
$$
这与commutator(( [A, B] = AB - BA ))形成对比,体现了运算的对称性差异。
-
命名来源:前缀“anti-”表示“反对称”,即运算结果在交换顺序时符号相反。例如,若( {A, B} = 0 ),则称( A )和( B )反对易(anticommute)。
2.应用领域
- 量子力学:在描述费米子(如电子)的交换性质时,反对易关系至关重要。例如,泡利不相容原理通过反对易关系表达。
- 量子计算:用于分析量子比特操作符的对称性和相互作用。
- 数学代数:在格拉斯曼代数(Grassmann algebra)等非交换代数中,反对易关系是基础性质之一。
3.与Commutator的对比
概念 |
表达式 |
物理意义 |
Commutator |
( AB - BA ) |
描述算符顺序差异(如经典力学中的对易性) |
Anticommutator |
( AB + BA ) |
描述算符对称性(如量子系统的费米子行为) |
4.实例说明
在量子力学中,若两个算符满足({ sigma_x, sigma_y } = 0 ),则它们的联合作用会表现出非经典行为,常用于描述自旋-½粒子的特性。
如需更深入的数学推导或物理应用,可参考《量子计算与量子信息》相关章节(来源1)。
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