Wave funktioniert, wenn xxx ins Unendliche geht

Dieses Problem tauchte auf, als ich einige QM-Übungen durchging:

Ich wurde gebeten, den Kommutator zu finden [ A , B ] Wo A , B sind definiert als

A ψ ( X ) = X X ψ ( X ) ,

B ψ ( X ) = X ψ ( X ' ) D X ' .

Also haben wir ( A B B A ) ψ ( X ) = X X X ψ ( X ' ) D X ' X X ' X ' ψ ( X ' ) D X '

Wir können die partielle Integration über den zweiten Term verwenden, um zu erhalten

[ A , B ] ψ ( X ) = X X X ψ ( X ' ) D X ' X ' ψ ( X ' ) | X + X ψ ( X ' ) D X '

Nachdem ich mir die Lösungen angesehen habe, weiß ich, dass dies vereinfacht wird

X ψ ( X ) X ψ ( X ) + X ψ ( X ' ) D X ' = B ψ ( X )

Ich verstehe nicht, wie die ersten und zweiten Terme vereinfacht wurden. Ich vermute, dass die Normalisierungsanforderung das | ψ ( X ) | 2 D X = 1 impliziert, dass ψ ( X ) 0 als X , obwohl ich nicht sicher bin, wie. Dies würde das mittelfristig ergeben X ' ψ ( X ' ) | X = X ψ ( X ) ψ ( ) . Aber das zu schreiben ist nicht wirklich richtig iirc und zeigt nicht, warum sich der Ausdruck zu vereinfacht X ψ ( X ) . Das müsste ich zeigen X ' ψ ( X ' ) 0 als X ' . Aber woher weiß ich, dass dies für alle gilt ψ ?

Ich habe ein ähnliches Problem für den ersten Begriff, wenn ψ ( X ) integriert sich in eine Funktion ϕ ( X ) , dann müsste ich das zeigen ϕ ( X ) 0 als X .

Es gibt L 2 -Funktionen, die nicht im Unendlichen abfallen . Es ist möglich, dass die Übung/Lösung einfach fehlerhaft ist, weil Domänenprobleme nicht berücksichtigt wurden - das ist beispielsweise nicht immer der Fall X ψ ( X ) ist quadratintegrierbar, wenn ψ ( X ) War. Sie müssen die Domänen von angeben A Und B sagen können, ob X ψ 0 als X .

Antworten (2)

Lassen D sei der Unterraum der Schwartz-Funktionen ψ des schnellen Rückgangs S so dass ihre primitiv Ψ ist in S .

Dann A : D D (leicht zu sehen, Berechnung des Primitivs mit partieller Integration); A definiert an S Und B : D S . Von daher weiter D beide A B Und B A sind wohldefiniert, und

[ A , B ] ψ = B ψ , ψ D .

Das ist übertrieben. Bei diesem Ansatz reicht es aus, den Schnittpunkt der Domänen von zu nehmen A Und B plus die Bedingung, dass X ψ ( X ) 0 Wenn X , sofern sie nicht bereits durch die Domains erfüllt ist.
Es ist nicht so übertrieben ... es ist nicht sicher, dass A ( D ( A ) D ( B ) ) D ( A ) D ( B ) , B ( D ( A ) D ( B ) ) D ( A ) D ( B ) (Es ist also nicht sicher, ob Sie den Kommutator im starken Sinne auf den Schnittpunkt der Domänen anwenden können). Daran erinnere ich Sie mit X Und ich die CCR sind in der Regel auf definiert S aus dem gleichen Grunde.
OK, aber selbst wenn ich dies zulasse, habe ich das Gefühl, dass D kleiner sein könnte, als es sein muss
Wahrscheinlich ist es das, aber viel Glück beim Finden einer größeren geeigneten Domäne (nicht implizit als die Domäne definiert, in der die Formel gilt) ;-)

Der erste Term funktioniert nach dem Fundamentalsatz der Infinitesimalrechnung.

Bearbeiten: Meinen Punkt zur quadratischen Integrierbarkeit gelöscht.

Die Multiplikations- und Differentiationsoperatoren sind ohne weitere Tricks mit manipulierten Hilbert-Räumen nicht wirklich selbstadjungiert, siehe zum Beispiel: arxiv.org/abs/quant-ph/9907069