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量子粒子统计的重构:玻色子、费米子与超越统计

量子物理 2024-09-17 v2 统计力学 高能物理 - 理论 数学物理 math.MP

摘要

全同量子粒子仅表现出两类统计:玻色统计与费米统计。理论上,这一限制通常通过对称化公设或对产生与湮灭算符代数施加(反)对易约束来确立。这些公理的物理动机仍知之甚少,导致人们以多少有些任意的方式修改数学形式体系而得到各种推广。本工作中,我们采取相反路径,基于操作上动机良好的假设对量子粒子统计进行分类。具体而言,我们考虑 a) 标准(复)酉动力学定义单粒子变换的集合,且 b) 相位变换在多粒子系统空间中局域作用。我们给出了完整刻画,其中包含作为具最小对称性的基本统计的玻色子与费米子。有趣的是,我们发现了伴随隐藏对称性、基态的普遍简并以及自发对称性破缺的整个新型统计族(称为超越统计(transtatistics))——这些效应在普通统计中(通常)缺席。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.05919,
  title  = {Reconstruction of Quantum Particle Statistics: Bosons, Fermions, and Transtatistics},
  author = {Nicolás Medina Sánchez and Borivoje Dakić},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05919},
  year   = {2024}
}

备注

The main theorem extended to negative occupation numbers and exceptional statistics found, the paper accepted for publication in Quantum