Irrelevancia de las paraestadísticas para dimensión espacial > 2

Considere un sistema de norte Partículas indistinguibles moviéndose en d espacio euclidiano bidimensional mi d . El espacio de configuración es METRO = ( ( mi d ) norte Δ ) / S norte dónde Δ es la diagonal (subespacio donde al menos 2 partículas tienen posiciones coincidentes) y S norte es el grupo que permuta las partículas

La cuantificación de este sistema produce sectores de superselección correspondientes a representaciones unitarias irreducibles de π 1 ( METRO ) : S norte por d > 2 , B norte por d = 2 . La representación trivial produce estadísticas bosónicas, las representaciones de signos producen estadísticas fermiónicas. Para d > 2 no hay otras representaciones unidimensionales. Para d = 2 hay otras representaciones unidimensionales en las que cambiar dos partículas genera una fase arbitraria. Estos producen estadísticas anónicas.

¿Qué pasa con las representaciones irreducibles de dimensiones superiores? Estos corresponden a la paraestadística . Se dice que por d > 2 podemos ignorarlos con seguridad porque en cierto sentido son equivalentes a los bosones/fermiones ordinarios. Sin embargo para d = 2 Este no es el caso. ¿Por qué?

¿Por qué la paraestadística es redundante para d > 2 pero no para d = 2 ?

Respuestas (2)

Permítanme citar Phys. Rev. B 83, 115132 (2011)

Las representaciones unidimensionales de S norte corresponden a bosones y fermiones. Uno podría haber esperado que las representaciones de dimensiones superiores de S norte daría lugar a interesantes análogos 3D de anyons no abelianos. Sin embargo, este no es el caso, como se muestra en la Ref. 18,19: cualquier representación dimensional superior de S norte que es compatible con la localidad se puede descomponer en el producto tensorial de los espacios locales de Hilbert asociados con cada partícula. Por ejemplo, supongamos que tuviéramos 2 norte spin-1/2 partículas pero ignoró sus valores de giro. Entonces tendríamos 2 2 norte estados que se transformarían entre sí bajo permutaciones. Claramente, si descubriéramos tal sistema, simplemente concluiríamos que nos falta algún número cuántico y comenzaríamos a tratar de medirlo. Esto simplemente nos llevaría de vuelta a los bosones y fermiones con números cuánticos adicionales. (El número cuántico de color de los quarks se conjeturó esencialmente mediante este tipo de razonamiento).

Los documentos a los que se refieren son Ref. 18 y ref. 19 (siga los enlaces).

Las cuantizaciones no equivalentes no se corresponden con las representaciones unitarias del grupo fundamental π 1 ( METRO ) , sino al conjunto de sus representaciones de carácter METRO a pags ( π 1 ( METRO ) , tu ( 1 ) ) , véase, por ejemplo, la contribución de Doebner y Tolar a Symmetries in science XI . En nuestro caso, este grupo es Z 2 cuyos dos puntos están dados por los caracteres triviales y alternos correspondientes a bosones y fermiones respectivamente. En el lenguaje de la cuantificación geométrica, cada carácter conduce a una conexión diferente en el paquete de líneas de precuantificación que aparece en la fórmula de precuantificación, lo que da una correspondencia entre las funciones en el espacio de fase y los operadores en el espacio de Hilbert de precuantificación. Por lo tanto, otras estadísticas no son posibles porque esta correspondencia no se puede construir.

esto se debe a que estás haciendo cuantización geométrica. En la cuantización de la deformación no hay nada malo con las representaciones de dimensiones superiores. Dado cualquier paquete vectorial en METRO equipado con una conexión plana, obtiene una acción de operadores diferenciales en METRO sobre las secciones. El álgebra de operadores diferenciales es la cuantización del álgebra de funciones sobre el polinomio espacial cotangente en los momentos