Segal's hypothesis that physical theories drift toward simple groups follows from a general quantum principle and suggests a general quantization process. I general-quantize the scalar meson field in Minkowski space-time to illustrate the process. The result is a finite quantum field theory over a finite quantum space-time with higher symmetry than the singular theory. Multiple quantification connects the levels of the theory.
Quantization of the canonically conjugate pair angle and orbital angular momentum
在量子力学的早期,如何计算一个以角度φ为基本正则变量的经典系统的问题一直是有争议的。问题是角度在相应的相空间上是一个多值或不连续的变量。补救办法是用光滑的周期函数cos phi和sin phi代替phi。在正则对(phi,l),l:轨道角动量(OAM)的情形下,相空间S_(phi,l)={phi in R mod 2 pi,l in R}具有圆柱的整体结构S^1 x R,在该圆柱上3个函数cos phi,sin phi和l的泊松括号服从平面欧氏群E(2)的李代数。这个性质提供了根据群E(2)或其覆盖群的不可约酉表示来量子化系统的基础。一个关键点是-由于子群SO(2)= S^1是多连通的-这些表示允许分数OAM l = n + c,c在[0,1)中。在Aharonov-Bohm和分数量子霍尔效应等情况下已经观察到了这种c不为0,它们对应于理想晶体中布洛赫波的准动量。本论文的主要目的是在外加磁场中寻找与拉盖尔-高斯激光模式量子光学有关的分数OAM。用E(2)的幺正表示描述的相空间S_(phi,l)的量子理论允许两种类型的“相干”态,详细讨论了它们的性质:非全纯最小测不准态和与Bargmann-Segal Hilbert空间有关的全纯最小测不准态。
Research Center for Quantum Physics, National Research and Innovation Agency (BRIN)(量子物理研究中心,国家研究与创新局);Canadian Quantum Research Center(加拿大量子研究中心);Department of Computer Sciences, Asian School of Business(亚洲商学院计算机科学系);Irving K. Barber School of Arts and Sciences, University of British Columbia Okanagan(不列颠哥伦比亚大学奥肯那根分校欧文·K·巴伯艺术与理学院);Department of Mathematical Sciences, Durham University(杜伦大学数学科学系);Faculty of Sciences, Hasselt University(哈瑟尔特大学理学院)