Resultado de bra-kets con múltiples giros

Estoy trabajando en un ejercicio en el que calculo la probabilidad de transición de un sistema que consta de dos partículas de espín 1/2. Este sistema tiene un hamiltoniano

H ^ = H z ( S ^ 1 X + S ^ 2 X )
dónde H z es un campo magnético constante en la dirección z y S ^ es el operador de espín definido como
S = 2 σ X
dónde σ X es la matriz de Pauli. Después de calcular las energías propias, los estados propios se pueden escribir como
| 0 , 0 = 1 2 ( | ↑↓ + ↓↑ ) | 1 , 1 = | ↑↑ | 1 , 0 = 1 2 ( | ↑↓ ↓↑ ) | 1 , 1 = | ↓↓
es decir, como combinaciones de giro arriba/abajo. Mi pregunta es: al calcular algunos elementos de la matriz (por ejemplo, en la teoría de perturbaciones), términos como
W = = 1 2 ( ↑↓ | + ↓↑ | ) | V | ( | ↑↓ + | ↓↑ ) = 2 2 V ( después de reducir)
aparecer a menudo. Por supuesto, cosas como
↑↓ | ↑↓ = 1 ↑↓ | ↓↑ = 0
son bastante sencillos. Pero ¿qué pasa con cosas como
↑↑ | ↑↓ = ? ↑↑ | ( ↓↑ + ↑↓ ) = ?
O, en general: ¿existen reglas sencillas y establecidas para manejar estos sujetadores y kets, tal vez incluso con 3 o más giros, o necesita ser evaluado de forma más individual?

Respuestas (1)

Las dos bases que presentó (la base de dirección de giro individual y la base | j , metro base) son ortonormales, por lo que el producto interno entre dos estados de base no idénticos es 0. El producto interno entre un sujetador y un ket también es bilineal, por lo que puede simplificar de la siguiente manera:

a | ( | b + | C ) = a | b + a | C

Entonces, específicamente,

↑↑ | ↑↓ = 0
↑↑ | ( | ↓↑ + | ↑↓ ) = ↑↑ | ↓↑ + ↑↑ | ↑↓ = 0