対称テンソル積とは? わかりやすく解説

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対称テンソル積

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/01/10 05:04 UTC 版)

スピン角運動量」の記事における「対称テンソル積」の解説

Wu構成する準備として、対称テンソル積を定義する。W1/2の2u個のコピーテンソル積 W 1 / 2 ⊗ 2 u = W 1 / 2 ⊗   ⋯   ⊗ W 1 / 2 ⏟ 2 u {\displaystyle W_{1/2}{}^{\otimes 2u}=\underbrace {W_{1/2}\otimes ~\cdots ~\otimes W_{1/2}} _{2u}} を考え、 W 1 / 2 ⊗ 2 u {\displaystyle W_{1/2}{}^{\otimes 2u}} の元 ψ = ∑ j ϕ j , 1 ⊗ ⋯ ⊗ ϕ j , 2 u {\displaystyle \psi =\sum _{j}\phi _{j,1}\otimes \cdots \otimes \phi _{j,2u}} に対し、ψの対称化を S ( ψ ) := ∑ j ϕ j , 1 ⊙   ⋯   ⊙ ϕ j , 2 u {\displaystyle {\mathcal {S}}(\psi ):=\sum _{j}\phi _{j,1}\odot ~\cdots ~\odot \phi _{j,2u}} := 1 ( 2 u ) ! ∑ j ∑ σ ∈ S 2 u ϕ j , σ 1 ⊗ ⋯ ⊗ ϕ j , σ 2 u {\displaystyle :={1 \over (2u)!}\sum _{j}\sum _{\sigma \in {\mathfrak {S}}_{2u}}\phi _{j,\sigma _{1}}\otimes \cdots \otimes \phi _{j,\sigma _{2u}}} …(M1) により定義する。ここで S 2 u {\displaystyle {\mathfrak {S}}_{2u}} は置換群である。すなわち S ( ψ ) {\displaystyle {\mathcal {S}}(\psi )} は各jに対し、 ϕ 1 ⊗ ⋯ ⊗ ϕ 2 ″ u ″ {\displaystyle \phi _{1}\otimes \cdots \otimes \phi _{2''u''}} の添字入れ替えたもの全ての和を(2u)!で割ったのである。(このように定義してwell-definedである)。対称化したテンソル対称テンソル呼び対称テンソル全体なす部分ベクトル空間を W 1 / 2 ⊙ 2 u {\displaystyle W_{1/2}{}^{\odot 2u}} と表記するe0e1をW1/2=C2基底とし、 E j = e 0 ⊙   ⋯   ⊙ e 0 ⏟ j ⊙ e 1 ⊙   ⋯   ⊙ e 12 u − j {\displaystyle E_{j}=\underbrace {\mathbf {e} _{0}\odot ~\cdots ~\odot \mathbf {e} _{0}} _{j}\odot \underbrace {\mathbf {e} _{1}\odot ~\cdots ~\odot \mathbf {e} _{1}} _{2u-j}} と定義すると、E0、…、E2sは明らかに W 1 / 2 ⊙ 2 u {\displaystyle W_{1/2}{}^{\odot 2u}} の基底となる。したがって W 1 / 2 ⊙ 2 u {\displaystyle W_{1/2}{}^{\odot 2u}} は2u+1次元である。

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対称テンソル積

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2016/06/21 03:55 UTC 版)

対称テンソル」の記事における「対称テンソル積」の解説

単純テンソル T をテンソル積 T = v 1 ⊗ v 2 ⊗ ⋯ ⊗ v r {\displaystyle T=v_{1}\otimes v_{2}\otimes \cdots \otimes v_{r}} v 1v 2 ⊙ ⋯ ⊙ v r := 1 r ! ∑ σ ∈ S r v σ 1 ⊗ v σ 2 ⊗ ⋯ ⊗ v σ r {\displaystyle v_{1}\odot v_{2}\odot \cdots \odot v_{r}:={\frac {1}{r!}}\sum _{\sigma \in {\mathfrak {S}}_{r}}v_{\sigma 1}\otimes v_{\sigma 2}\otimes \cdots \otimes v_{\sigma r}} T 1 ⊙ T 2 = Sym ⁡ ( T 1 ⊗ T 2 ) ( ∈ Sym k 1 + k 2 ⁡ ( V ) ) {\displaystyle T_{1}\odot T_{2}=\operatorname {Sym} (T_{1}\otimes T_{2})\quad \left(\in \operatorname {Sym} ^{k_{1}+k_{2}}(V)\right)} と定義すれば、これが実際に可換かつ結合的であることが確かめられる (Kostrikin,Manin 1997)。 文脈によっては演算子省略して単なる併置とすることもある (T1T2 = T1 ⊙ T2)。冪記法を用いて v ⊙ k = v ⊙ v ⊙ ⋯ ⊙ v ⏟ k  times = v ⊗ v ⊗ ⋯ ⊗ v ⏟ k  times = v ⊗ k {\displaystyle v^{\odot k}=\underbrace {v\odot v\odot \cdots \odot v} _{k{\text{ times}}}=\underbrace {v\otimes v\otimes \cdots \otimes v} _{k{\text{ times}}}=v^{\otimes k}} v k = v v ⋯ v ⏟ k  times = v ⊙ v ⊙ ⋯ ⊙ v ⏟ k  times {\displaystyle v^{k}=\underbrace {v\,v\,\cdots \,v} _{k{\text{ times}}}=\underbrace {v\odot v\odot \cdots \odot v} _{k{\text{ times}}}} のようにも書く。

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