Isomorphismus zwischen der Clifford-Gruppe und den Quaternionen


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Wie finde ich einen expliziten Isomorphismus zwischen den Elementen der Clifford-Gruppe und etwa 24 Quaternionen?

Der einfache Teil: Die Multiplikation von Matrizen sollte der Multiplikation von Quaternionen entsprechen.

Die Identitätsmatrix I sollte dem Quaternion 1 .

Der schwierige Teil: Worauf sollten die anderen Elemente der Clifford-Gruppe abgebildet werden? Da die folgenden Elemente die gesamte Gruppe generieren, ist die Zuordnung dieser Elemente ausreichend:

H=12[111−1] and P=[100i]

Kann jemand helfen?

Antworten:


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Die Quaternionen werden durch die Einheitsmatrix und die Pauli-Matrizen multipliziert mit der imaginären Einheit in zwei Dimensionen getreu dargestellt: i=−1Xj=−1Yk=−1ZHPH=−−12(i+k)P=1+−12(1−k)

Dies ist jedoch kein Isomorphismus zwischen der Clifford-Gruppe und den Quaternionen, da wir hier die Quaternionen als Algebra und nicht als Gruppe verwenden. Was gesagt werden kann, dass die Clifford-Gruppe isomorph zu einer Untergruppe invertierbarer Elemente der Quaternionsalgebra ist.

±1±(−iX=Rx(π))±(−iY=Ry(π))±(−iZ=Rz(π))πRotationen um zwei Hauptachsen. Die Quaternionsgruppe der Ordnung 8 ist jedoch nicht isomorph zur Clifford-Gruppe der Ordnung 24, die durch erzeugt werden kannπ2

Klarstellungen

@Knot Log, Entschuldigung, ich habe Sie in zwei Punkten in die Irre geführt:

i=−1Xj=−1Yk=−1Z−1

−1iHP

HPZ8

24Rx(π2)Rz(π2)


Vielen Dank für Ihre Klarstellung zur Clifford-Gruppe / Clifford-Algebra / Quaternionen / Quaternionen-Gruppe. Sie stellten meine Frage wie folgt: "Was kann gesagt werden, dass die Clifford-Gruppe isomorph zu einer Untergruppe invertierbarer Elemente der Quaternionsalgebra ist?" Haben Sie eine Idee, wie Sie diese Quaternionen bestimmen können?
— Knotenprotokoll

H=12(X+Z)H=12(i+k)P1Z

Ich denke das ist nicht richtig. Wenn ich schreibeH=12(i+k)P=1+i2+1−i2k

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Du hast Recht. Wenn Sie nach Erhalt dieser 48 Quaternionen Äquivalenzklassen ohne Berücksichtigung des Minuszeichens berücksichtigen , liegt ein Isomorphismus mit den 24 Elementen der Clifford-Gruppe vor. Vielen Dank!
— Knotenprotokoll

@Knot Log, Entschuldigung, ich habe Sie in zwei Punkten in die Irre geführt. Ich habe in einem Update eine Klarstellung hinzugefügt.
— David Bar Moshe
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