¿Dos acertijos en el Grupo de Simetría Proyectiva (PSG)?

Recientemente estoy estudiando PSG y me sentí muy desconcertado por dos declaraciones que aparecieron en el artículo de Wen . Para presentar las preguntas claramente, imagina que usamos el fermión de Shwinger S i = 1 2 F i σ F i método de campo medio para estudiar el sistema 2D spin-1/2 y obtener un hamiltoniano de campo medio H ( ψ i ) = i j ( ψ i tu i j ψ j + ψ i T η i j ψ j + H . C . ) + i ψ i h i ψ i , dónde ψ i = ( F i , F i ) T , tu i j y η i j son 2 × 2 matrices complejas, y h i son 2 × 2 Matrices hermitianas. Y la proyección al subespacio de espín se implementa mediante el operador proyectivo PAG = i ( 2 norte ^ i norte ^ i 2 ) (Nota aquí PAG i ( 1 norte ^ i norte ^ i ) ). Mis preguntas son:

(1) ¿Cómo llegar a la ecuación (15)? La ecuación (15) significa que, si Ψ y Ψ ~ son los estados fundamentales de campo medio de H ( ψ i ) y H ( ψ i ~ ) , respectivamente, entonces PAG Ψ ~ PAG Ψ , dónde ψ i ~ = GRAMO i ψ i , GRAMO i S tu ( 2 ) . ¿Cómo probar esta afirmación?

(2) El enunciado de la simetría de traslación anterior a la ecuación (16), que se puede formular de la siguiente manera: Sea D : ψ i ψ i + a ser el operador de traducción unitario ( a es el vector de red). Si existe un S tu ( 2 ) transformación ψ i ψ i ~ = GRAMO i ψ i , GRAMO i S tu ( 2 ) tal que D H ( ψ i ) D 1 = H ( ψ i ~ ) , entonces el estado de espín proyectado PAG Ψ tiene simetría de traslación D ( PAG Ψ ) PAG Ψ , dónde Ψ es el estado fundamental de campo medio de H ( ψ i ) . ¿Cómo probar esta afirmación?

He estado luchando con los dos acertijos anteriores durante varios días y todavía no puedo entenderlos. Estaré muy agradecido por su respuesta, muchas gracias.

Reetiqueté tu publicación si no te importa (ver el resumen de edición). Por cierto, +1 a esta pregunta y sus respuestas.
@ DImension10 Abhimanyu PD, muchas gracias.

Respuestas (2)

Acabo de descubrir que puedo probar mi segundo acertijo (2) si (1) es verdadero:

Tenga en cuenta que en (2), el estado fundamental de H ( ψ i ~ ) es Ψ ~ = D Ψ , entonces de acuerdo con (1), tenemos PAG Ψ ~ PAG Ψ . Y [ PAG , D ] = 0 , por lo tanto, D ( PAG Ψ ) = PAG D Ψ = PAG Ψ ~ PAG Ψ .

Observación: de manera más general, la declaración (2) se puede generalizar a cualquier tipo de simetría representada por un operador unitario (o antiunitario, como inversión de tiempo) A . Pero su corrección se basa en el hecho [ PAG , A ] = 0 .

Finalmente, puedo responder el rompecabezas (1) ahora:

Dejar j i = 1 2 ψ i σ ψ i ser los operadores de carga de calibre , y R i representar a los locales S tu ( 2 ) operadores de rotación de calibre generados por j i .

Entonces R i ψ i R i 1 = GRAMO i ψ i , GRAMO i S tu ( 2 ) . Así en (1), H ( GRAMO i ψ i ) = R H ( ψ i ) R 1 , dónde R = i R i . Entonces el estado fundamental de H ( GRAMO i ψ i ) es Ψ ~ = R Ψ , por lo tanto, PAG Ψ ~ = PAG R Ψ = PAG Ψ .

Tenga en cuenta que aquí hemos utilizado el hecho PAG R = R PAG = PAG .