Segunda Cuantización: ¿El Operador de Identidad no Conmuta?

Permítanme tomar el ejemplo más simple posible. Considere el espacio de Fock fermónico Λ ( C norte ) construido a partir de un espacio de Hilbert de una sola partícula orientado de dimensión finita C norte con orientación

[ ψ 1 , , ψ norte ] .
El operador de identidad en este Fock-space puede escribirse como
1 = j = 1 norte C j C j ,
dónde C j , C j crear y aniquilar ψ j respectivamente. Por lo tanto, 1 debe viajar con cualquier otro operador . Sin embargo, no lo hace. Llevar C i , Por ejemplo:
[ 1 , C i ] = j = 1 norte [ C i , C j C j ] = j = 1 norte ( C i C j C j C j C j C i )
                  = j = 1 norte ( d i j C j C j C i C j C j C j C i ) = j = 1 norte d i j C j = C i .
¿Alguien más encuentra esto confuso?

Respuestas (1)

El operador de identidad no es j C j C j = j | 1 j 1 j | sino más bien

j ( | 0 j 0 j | + | 1 j 1 j | ) = j ( C j C j + C j C j ) = j { C j , C j } .
Afortunadamente { C j , C j } = 1 para CAP fermiónicos.

Vale la pena mencionar que norte = j C j C j es un operador especial: el operador numérico, cuyos valores propios dan el número total de fermiones en el sistema. Por lo tanto, obviamente no conmuta con C j , que cambia el número de fermiones por uno.