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听过好多次报告,还旁听过一次几何量子化的国际会议。虽然没做过这个方向,但很想从爱因斯坦的司机的角度来聊一聊。

量子化呢,就是想办法把一个经典力学的系统转化成量子力学的系统clash shadowfly,并希望在普朗克常数趋于0时geometric clash,量子系统退化为经典系统。几何量子化就是用几何的办法来形式化上述过程。所以我们首先应该看看经典系统什么样,量子系统什么样,再看看怎么能对应起来。

先看经典系统:经典系统的相空间是一个辛流形(M,omega)。余切丛是最常见的。经典系统的可观测量是辛流形上面的实值光滑函数。可观测量的变化由哈密顿方程刻画:

其中可观测量H是哈密顿量,括号是辛流形上面经典的泊松括号,f_t是随时间变化的可观测量。

再看量子系统:量子系统的相空间是一个希尔伯特空间mathcal{H}。可观测量是这个希尔伯特空间的自伴算子。可观测量的变化可以由海森堡方程刻画:

其中可观测量hat{H}是量子系统的哈密顿量clash支持v2ray吗,括号是李括号, i是虚数单位,h是普朗克常数(下面提到普朗克常数时有时有可能差个2pi的倍数),f_t是随时间变化的可观测量。

可以看到这两个方程长的好像啊geometric clash!是不是想办法把泊松括号搞成李括号就可以了呢?这是狄拉克当年提的问题:是否存在一个线性过程 Q: 经典系统———量子系统,使得,

(可能还要加上一些物理中的限制,但主要就是线性加这两条。)事情没那么简单,Groenewald 和Van Hove的 no-go定理证明了这样简单的对应并不存在。想想也是,如果有这么简单的对应,量子力学不就和经典力学一样了吗?而且这个对应并没有考虑到普朗克常数趋于0退化的这个过程,这个量子化过程应该依赖于普朗克常数的变化。加上这个过程,我们可以把(2)修改一下

这样我们就能描述这个退化过程了。满足(1),(2) 的线性过程一般就叫做量子化。用几何来描述这个过程就叫做几何量子化。

首先要介绍的是Bohr-Sommerfeld条件:我们知道量子系统里面的东西都是离散的。下面这个公式就是Bohr-Sommerfeld研究氢原子模型的时候给出的量子化条件:

此时L是全纯线丛,联络是唯一的全纯厄密联络。量子化的相空间定义为Lambda^{0,*} T^{*}MotimesL的全纯截面的全体。由Hodge定理,当流形紧时,相空间就是上同调H^*(M,L)。

根据前面的陈类关系,L是正线丛。由小平邦彦消失定理,当k充分大时,非零阶上同调都是零geometric clash,。这时相空间就只剩下了H^0(M,L^k),根据黎曼洛赫定理他的维数也对应了相应的欧拉数。

下面我们来看可观测量。这里我熟悉的是一种特殊的几何量子化:Berezin-Toeplitz 量子化。设 f 是一个经典系统的可观测量,也就是一个光滑函数,令s是量子相空间的一个元,最自然的想法就是将f 乘以 s .乘一下就不在相空间里面了,我们再投影回来。。。数学点说,设P_k:L^2(M,L^k)rightarrow H^0(M,L^k)是一个正交投影,Q(f,k):=P_kcirc fcirc P_k. 这是个自伴算子,叫做Toeplitz算子,也记为T_{f,k}. 他显然关于f 是线,k)=Id. 可以证明 Q(f,k) 关于k 一致有界而且

上面所有的过程都可推广到紧辛流形,进一步地,加上一些条件(保证有谱gap)可以到完备辛流形。这方面的一篇很好的综述文章是

除此之外,我们还需要修补一些重要细节,例如,动能在geometric quantization的标准程序下是无法量子化的。

题主可以上网查一下漫谈几何量子化 有一个个人博客叫科学空间 博主整理了那个资料 你找找

THE END
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