Estados básicos para el sistema de muchas partículas

Estoy leyendo estas notas sobre la segunda cuantización . En la sección 1.4, el autor presenta las funciones de onda de muchas partículas. Pero no puedo entender cómo se definen las bases aquí.

yo se que si { x i | i = 1 , , norte } son funciones de onda de una sola partícula (elijamos fermiones) entonces

(1) Ψ = 1 norte ! σ s gramo norte ( σ ) j = 1 norte x j ( σ ( j ) ) = 1 norte ! | x 1 ( X 1 ) x 2 ( X 1 ) x norte ( X 1 ) x 1 ( X 2 ) x 2 ( X 2 ) x norte ( X 2 ) x 1 ( X norte ) x 2 ( X norte ) x norte ( X norte ) |

es un estado válido de N electrones. Aquí σ denota alguna permutación y s gramo norte ( σ ) es su firma la que asegura la antisimetría de Ψ . Esto es ampliamente conocido como determinante de Slater .

Ahora, mi pregunta es, ¿cómo se eligen los estados básicos en consecuencia? Creo que ( 1 ) denota un solo estado. Uno necesitaría encontrar norte 1 más estados que son ortogonales. Las notas que mencioné definen la función de onda de muchas partículas de alguna manera oscura ( 1.113 ) y luego use el procedimiento de antisimetrización en esos estados Ψ j para producir un producto tensorial al que llaman base. Así que estoy confundido acerca de esta explicación.

Tu conteo no es del todo correcto. Supongamos que hay norte electrones y METRO estados de una sola partícula que son ortonormales, y METRO norte . tomas cualquiera norte diferentes estados de METRO y construya un determinante de Slater. Todos estos estados forman una base completa y ortonormal para el sistema de muchas partículas.

Respuestas (1)

Considere un norte -espacio vectorial dimensional V y deja { x 1 , , x norte } ser la base de V .

A continuación, centre la atención en el espacio antisimétrico. ( V V ) A dónde V ocurre METRO norte veces.

una base de ( V V ) A se puede construir a partir de { x 1 , , x norte } haciendo uso del proyector

A : V V ( V V ) A
definida como la extensión lineal única de
A ( v 1 v METRO ) := 1 METRO ! σ PAG METRO firmar ( σ ) v σ 1 ( 1 ) v σ 1 ( METRO ) .
Arriba PAG METRO es el grupo simétrico de METRO elementos _

Dicha base de ( V V ) A ( METRO tiempos) está hecho de los elementos para i 1 , , i METRO { 1 , , norte }

x i 1 x i METRO := A ( x i 1 x i METRO )  dónde i 1 < i 2 < < i METRO .
En vista de la última constarint, estos elementos son ( norte METRO ) entonces 1 para norte = METRO . Si en cambio la restricción i 1 < i 2 < < i METRO se deja caer x i 1 x i METRO resulta ser el vector cero o un vector ya contado hasta el signo.

Darse cuenta de A ( v 1 v METRO ) no es más que el determinante de Slater de la METRO elementos v k .

Si V = H es un ( norte -dimensional) espacio de Hilbert y V V está equipado con la estructura inducida análoga, ( V V ) A resulta ser un subespacio cerrado, A un proyector ortogonal y, partiendo de una base ortonormal { x 1 , , x norte } de H , los elementos x i 1 x i METRO formar una base ortonormal ( H H ) A también. El resultado se extiende fácilmente al caso de un espacio de Hilbert de dimensión infinita.

Decir METRO = norte . Entonces hay exactamente un elemento x i 1 . . . x i norte . ¿No debería haber norte elementos en una base?
No, solo hay un elemento. Esta no es una base de todo el espacio, sino del espacio de elementos antisimétricos que es, en ese caso, unidimensional.
Esa es la razón por la cual norte -las formas en variedades n-dimensionales son, en términos generales, escalares y se pueden usar para definir medidas de volumen.