В математике алгебра Клиффорда [a] — это алгебра , порожденная векторным пространством квадратичной формы , и ассоциативная алгебра с единицей . Как K -алгебры , они обобщают действительные числа , комплексные числа , кватернионы и некоторые другие гиперкомплексные системы счисления. [1] [2] Теория алгебр Клиффорда тесно связана с теорией квадратичных форм и ортогональных преобразований . Алгебры Клиффорда имеют важные приложения в различных областях, включая геометрию , теоретическую физику и цифровую обработку изображений . Они названы в честь английского математика Уильяма Кингдона Клиффорда (1845–1879).
Наиболее известные алгебры Клиффорда, ортогональные алгебры Клиффорда , также называются ( псевдо ) римановыми алгебрами Клиффорда , в отличие от симплектических алгебр Клиффорда . [б]
Алгебра Клиффорда — это ассоциативная алгебра с единицей , которая содержит и порождается векторным пространством V над полем K , где V снабжено квадратичной формой Q : V → K. Алгебра Клиффорда Cl( V , Q ) является «самой свободной» унитарной ассоциативной алгеброй, порожденной V , подчиняющейся условию [c]
Когда V — конечномерное вещественное векторное пространство и Q невырождено , Cl( V , Q ) может быть идентифицирован меткой Cl p , q ( R ) , указывающей, что V имеет ортогональный базис с p элементами с e i 2 = +1 , q , где e i 2 = −1 , и где R указывает, что это алгебра Клиффорда над действительными числами; т.е. коэффициенты элементов алгебры являются действительными числами. Этот базис можно найти путем ортогональной диагонализации .
Свободную алгебру, порожденную V , можно записать как тензорную алгебру ⨁ n ≥0 V ⊗ ⋯ ⊗ V , то есть прямую сумму тензорного произведения n копий V по всем n . Следовательно, алгебру Клиффорда можно получить как фактор этой тензорной алгебры по двустороннему идеалу , порожденному элементами вида v ⊗ v − Q ( v )1 для всех элементов v ∈ V . Произведение, индуцированное тензорным произведением в факторалгебре, записывается с использованием сопоставления (например, uv ). Его ассоциативность следует из ассоциативности тензорного произведения.
Алгебра Клиффорда имеет выделенное подпространство V , являющееся образом отображения вложения . Такое подпространство, вообще говоря, не может быть определено однозначно, если только K -алгебра изоморфна алгебре Клиффорда.
Если характеристика основного поля K не равна 2 , то фундаментальное тождество, приведенное выше, можно переписать в виде
Квадратичные формы и алгебры Клиффорда в характеристике 2 представляют собой исключительный случай. В частности, если char( K ) = 2 , неверно ни то, что квадратичная форма однозначно определяет симметричную билинейную форму, удовлетворяющую Q ( v ) = ⟨ v , v ⟩ , ни то, что каждая квадратичная форма допускает ортогональный базис . Многие утверждения в этой статье включают условие, что характеристика не равна 2 , и являются ложными, если это условие удалено.
Алгебры Клиффорда тесно связаны с внешними алгебрами . Действительно, если Q = 0 , то алгебра Клиффорда Cl( V , Q ) — это просто внешняя алгебра ⋀ V. Для ненулевого Q существует канонический линейный изоморфизм между ⋀ V и Cl( V , Q ) всякий раз, когда основное поле K не имеет характеристики два. То есть они естественно изоморфны как векторные пространства, но с разными умножениями (в случае характеристики два они все еще изоморфны как векторные пространства, но не естественным образом). Умножение Клиффорда вместе с выделенным подпространством строго богаче внешнего произведения , поскольку оно использует дополнительную информацию, предоставляемую Q .
Алгебра Клиффорда — фильтрованная алгебра , ассоциированная с ней градуированная алгебра — внешняя алгебра.
Точнее, алгебры Клиффорда можно рассматривать как квантования (ср. квантовую группу ) внешней алгебры, точно так же, как алгебра Вейля является квантованием симметричной алгебры .
Алгебры Вейля и алгебры Клиффорда допускают дополнительную структуру *-алгебры и могут быть объединены как четные и нечетные члены супералгебры , как обсуждалось в алгебрах CCR и CAR .
Пусть V — векторное пространство над полем K , и пусть Q : V → K — квадратичная форма на V. В большинстве представляющих интерес случаев поле K является либо полем действительных чисел R , либо полем комплексных чисел C , либо конечным полем .
Алгебра Клиффорда Cl( V , Q ) — это пара ( A , i ) , [d] [3] где A — ассоциативная алгебра с единицей над K , а i — линейное отображение i : V → Cl( V , Q ), удовлетворяющее условиям i ( v ) 2 = Q ( v )1 для всех v в V , определяемое следующим универсальным свойством : дана любая ассоциативная алгебра с единицей A над K и любое линейное отображение j : V → A такое, что
Квадратичная форма Q может быть заменена (не обязательно симметричной) билинейной формой ⟨⋅,⋅⟩ , которая обладает свойством ⟨ v , v ⟩ = Q ( v ), v ∈ V , и в этом случае эквивалентным требованием к j является
Если характеристика поля не равна 2 , это может быть заменено эквивалентным требованием:
Алгебра Клиффорда, описанная выше, всегда существует и может быть построена следующим образом: начните с наиболее общей алгебры, содержащей V , а именно с тензорной алгебры T ( V ) , а затем обеспечьте фундаментальное тождество, взяв подходящее частное . В нашем случае мы хотим взять двусторонний идеал I Q в T ( V ) , порожденный всеми элементами вида
Кольцевое произведение, унаследованное этим фактором , иногда называют произведением Клиффорда [4] , чтобы отличить его от внешнего произведения и скалярного произведения.
Тогда несложно показать, что Cl( V , Q ) содержит V и удовлетворяет указанному выше универсальному свойству, так что Cl уникален с точностью до единственного изоморфизма; таким образом, говорят об «алгебре Клиффорда Cl( V , Q ) . Из этой конструкции также следует, что i инъективно . Обычно отбрасывают i и рассматривают V как линейное подпространство Cl ( V , Q ) .
Универсальная характеризация алгебры Клиффорда показывает, что конструкция Cl( V , Q ) носит функториальный характер. А именно, Cl можно рассматривать как функтор из категории векторных пространств с квадратичными формами ( морфизмы которых представляют собой линейные отображения, сохраняющие квадратичную форму) в категорию ассоциативных алгебр. Свойство универсальности гарантирует, что линейные отображения между векторными пространствами (сохраняющие квадратичную форму) однозначно распространяются на гомоморфизмы алгебр между ассоциированными алгебрами Клиффорда.
Поскольку V снабжен квадратичной формой Q , в характеристике , отличной от 2 , существуют ортогональные базы для V. Ортогональный базис — это такой базис, что для симметричной билинейной формы
Фундаментальное тождество Клиффорда означает, что для ортогонального базиса
Это делает манипуляции с ортогональными базисными векторами довольно простыми. Учитывая произведение различных ортогональных базисных векторов V , можно привести их в стандартный порядок, включая общий знак, определяемый количеством парных замен , необходимых для этого (т.е. сигнатуру перестановки порядка ) .
Если размерность V над K равна n и { e1 ,..., e n } является ортогональным базисом ( V , Q ) , то Cl( V , Q ) свободен над K с базисом
Пустой продукт ( k = 0 ) определяется как мультипликативный единичный элемент . Для каждого значения k существует n выбора k базисных элементов, поэтому общая размерность алгебры Клиффорда равна
Наиболее важными алгебрами Клиффорда являются алгебры над вещественными и комплексными векторными пространствами, снабженными невырожденными квадратичными формами .
Каждая из алгебр Cl p , q ( R ) и Cl n ( C ) изоморфна A или A ⊕ A , где A — полное матричное кольцо с элементами из R , C или H . Полную классификацию этих алгебр см. в разделе «Классификация алгебр Клиффорда ».
Алгебры Клиффорда также иногда называют геометрическими алгебрами , чаще всего над действительными числами.
Каждая невырожденная квадратичная форма в конечномерном вещественном векторном пространстве эквивалентна стандартной диагональной форме:
Стандартный базис { e 1 , ..., e n } для R p , q состоит из n = p + q взаимно ортогональных векторов, p из которых квадрат к +1 и q из которых квадрат к −1 . Следовательно , из такого базиса алгебра Cl p , q ( R ) будет иметь p векторов, которые возводятся в квадрат +1 , и q векторов, которые возводятся в квадрат -1 .
Вот несколько случаев низкой размерности:
Можно также изучать алгебры Клиффорда на комплексных векторных пространствах. Любая невырожденная квадратичная форма в комплексном векторном пространстве размерности n эквивалентна стандартной диагональной форме
Для первых нескольких случаев обнаруживается, что
где M n ( C ) обозначает алгебру матриц размера n × n над C .
В этом разделе кватернионы Гамильтона строятся как четная подалгебра алгебры Клиффорда Cl 3,0 ( R ) .
Пусть векторное пространство V — вещественное трехмерное пространство R3 , а квадратичная форма — обычная квадратичная форма. Тогда для v , w в R 3 имеем билинейную форму (или скалярное произведение)
Обозначим набор ортогональных единичных векторов R3 как { e1 , e2 , e3 } , тогда произведение Клиффорда дает соотношения
Линейная комбинация элементов четной степени из Cl 3,0 ( R ) определяет четную подалгебру Cl[0]
3,0( R ) с общим элементом
Чтобы увидеть это, вычислите
В этом разделе двойственные кватернионы строятся как четная алгебра Клиффорда вещественного четырехмерного пространства с вырожденной квадратичной формой. [5] [6]
Пусть векторное пространство V является вещественным четырехмерным пространством R 4 и квадратичная форма Q является вырожденной формой, полученной из евклидовой метрики на R 3 . Для v , w в R 4 введем вырожденную билинейную форму
Произведение Клиффорда векторов v и w определяется выражением
Обозначим набор взаимно ортогональных единичных векторов R 4 как { e 1 , e 2 , e 3 , e 4 }, тогда произведение Клиффорда дает соотношения
Общий элемент алгебры Клиффорда Cl( R4 , d ) имеет 16 компонент. Линейная комбинация элементов четной степени определяет четную подалгебру Cl [0] ( R 4 , d ) с общим элементом
Базисные элементы можно отождествить с базисными элементами кватернионов i , j , k и двойственной единицей ε как
Чтобы увидеть это, вычислите
Пусть K — любое поле характеристики, отличной от 2 .
Для dim V = 1 , если Q имеет диагонализацию Diag( a ) , то есть существует ненулевой вектор x такой, что Q ( x ) = a , то Cl( V , Q ) алгебра-изоморфен K -алгебре порождается элементом x, удовлетворяющим x 2 = a , квадратичной алгебре K [ X ] / ( X 2 - a ) .
В частности, если a = 0 (т. е. Q — нулевая квадратичная форма), то Cl( V , Q ) алгебра-изоморфна алгебре двойственных чисел над K.
Если a — ненулевой квадрат в K , то Cl ( V , Q ) ≃ K ⊕ K.
В противном случае Cl( V , Q ) изоморфно расширению квадратичного поля K ( √ a ) поля K .
Для dim V = 2 , если Q имеет диагонализацию diag( a , b ) с ненулевыми a и b (которая всегда существует, если Q невырожден), то Cl( V , Q ) изоморфен K -алгебре, порожденной элементами x и y, удовлетворяющими x 2 = a , y 2 = b и xy = - yx .
Таким образом, Cl( V , Q ) изоморфна (обобщённой) алгебре кватернионов ( a , b ) K . Мы извлекаем кватернионы Гамильтона, когда a = b = −1 , поскольку H = (−1, −1) R .
В частном случае, если некоторый x в V удовлетворяет Q ( x ) = 1 , то Cl( V , Q ) ≃ M 2 ( K ) .
Учитывая векторное пространство V , можно построить внешнюю алгебру ⋀ V , определение которой не зависит от какой-либо квадратичной формы на V. Оказывается, если K не имеет характеристики 2 , то существует естественный изоморфизм между ⋀ V и Cl( V , Q ) , рассматриваемыми как векторные пространства (и существует изоморфизм в характеристике два, который может быть неестественным). Это изоморфизм алгебры тогда и только тогда, когда Q = 0 . Таким образом, можно рассматривать алгебру Клиффорда Cl( V , Q ) как обогащение (или, точнее, квантование, см. Введение) внешней алгебры на V с умножением, которое зависит от Q (все еще можно определить внешнее произведение независимо от Q ).
Самый простой способ установить изоморфизм — выбрать ортогональный базис { e1 ,..., en } для V и расширить его до базиса для Cl( V , Q ) , как описано выше. Отображение Cl( V , Q ) → ⋀ V определяется уравнением
Если характеристика K равна 0 , изоморфизм можно также установить путем антисимметризации . Определим функции f k : V × ⋯ × V → Cl( V , Q ) формулой
Более сложный способ просмотреть взаимосвязь — построить фильтрацию на Cl ( V , Q ) . Напомним, что тензорная алгебра T ( V ) имеет естественную фильтрацию: F0 ⊂ F1 ⊂ F2 ⊂ ⋯ , где Fk содержит суммы тензоров порядка ≤ k . Проецирование этого на алгебру Клиффорда дает фильтрацию на Cl( V , Q ) . Соответствующая градуированная алгебра
Далее предположим, что характеристика не равна 2 . [э]
Алгебры Клиффорда — это Z 2 - градуированные алгебры (также известные как супералгебры ). Действительно, линейное отображение на V , определенное как v ↦ − v ( отражение через начало координат ), сохраняет квадратичную форму Q и поэтому по универсальному свойству алгебр Клиффорда продолжается до автоморфизма алгебры
Поскольку α является инволюцией (т. е. оно квадратично до единицы ), можно разложить Cl( V , Q ) на положительные и отрицательные собственные пространства α
Поскольку α является автоморфизмом, отсюда следует, что:
Замечание . Алгебра Клиффорда не является Z -градуированной алгеброй, но является Z - фильтрованной , где Cl ⩽ i ( V , Q ) — подпространство, натянутое на все произведения не более чем i элементов V.
Степень числа Клиффорда обычно относится к степени N -градации.
Четная подалгебра Cl [0] ( V , Q ) алгебры Клиффорда сама изоморфна алгебре Клиффорда. [f] [g] Если V — ортогональная прямая сумма вектора a ненулевой нормы Q ( a ) и подпространства U , то Cl [0] ( V , Q ) изоморфен Cl( U , − Q ( a ) Q ) , где − Q ( a ) Q — форма Q, ограниченная на U и умноженная на − Q ( a ) . В частности, в отношении реалов это означает, что:
В отрицательно определенном случае это дает включение Cl 0, n −1 ( R ) ⊂ Cl 0, n ( R ) , которое расширяет последовательность
Аналогично, в комплексном случае можно показать, что четная подалгебра в Cl n ( C ) изоморфна Cl n −1 ( C ) .
Помимо автоморфизма α , существуют два антиавтоморфизма , которые играют важную роль в анализе алгебр Клиффорда. Напомним, что тензорная алгебра T ( V ) имеет антиавтоморфизм, который меняет порядок во всех произведениях векторов:
Обратите внимание, что все эти операции являются инволюциями . Можно показать, что они действуют как ±1 на элементы, чистые по Z -градации. Фактически все три операции зависят только от степени по модулю 4 . То есть, если x чист со степенью k , то
Когда характеристика не равна 2 , квадратичная форма Q на V может быть расширена до квадратичной формы на всем Cl( V , Q ) (которую мы также обозначили Q ). Независимое от базиса определение одного такого расширения:
Соответствующая симметричная билинейная форма на Cl( V , Q ) определяется выражением
Оператор левого (соответственно правого) умножения Клиффорда на транспонирование a t элемента a является сопряженным к левому (соответственно правому) умножению Клиффорда на a по отношению к этому скалярному произведению. То есть,
В этом разделе мы предполагаем, что характеристика не равна 2 , векторное пространство V конечномерно и что соответствующая симметричная билинейная форма Q невырождена.
Центральная простая алгебра над K — это матричная алгебра над (конечномерной) алгеброй с делением с центром K. Например, центральные простые алгебры над вещественными числами являются матричными алгебрами либо над вещественными числами, либо над кватернионами.
Строение алгебр Клиффорда можно выяснить явно, используя следующий результат. Предположим, что U имеет четную размерность и неособую билинейную форму с дискриминантом d , и предположим, что V — другое векторное пространство с квадратичной формой. Алгебра Клиффорда группы U + V изоморфна тензорному произведению алгебр Клиффорда группы U и (−1) dim( U )/2 dV , которое представляет собой пространство V с его квадратичной формой, умноженной на (−1) dim( U )/2 дня . В отношении реальных значений это, в частности, означает, что
Примечательно, что класс эквивалентности Мориты алгебры Клиффорда (ее теория представлений: класс эквивалентности категории модулей над ней) зависит только от сигнатуры ( p − q ) mod 8 . Это алгебраическая форма периодичности Ботта .
Класс групп Липшица ( также известных как [7] группы Клиффорда или группы Клиффорда–Липшица) был открыт Рудольфом Липшицем . [8]
В этом разделе мы предполагаем, что V конечномерна и квадратичная форма Q невырождена .
Действие на элементы алгебры Клиффорда ее группы единиц может быть определено в терминах скрученного сопряжения: скрученное сопряжение с помощью x отображает y ↦ α ( x ) y x −1 , где α — основная инволюция, определенная выше.
Группа Липшица Γ определяется как набор обратимых элементов x , которые стабилизируют набор векторов относительно этого действия, [9] это означает, что для всех v в V мы имеем:
Эта формула также определяет действие группы Липшица на векторное пространство V , которое сохраняет квадратичную форму Q и, таким образом, дает гомоморфизм группы Липшица в ортогональную группу. Группа Липшица содержит все элементы r из V , для которых Q ( r ) обратимо в K , и они действуют на V посредством соответствующих отражений, которые переводят v в v - ( ⟨ r , v ⟩ + ⟨ v , r ⟩ ) r / Q ( р ) . (В характеристике 2 они называются ортогональными трансвекциями, а не отражениями.)
Если V — конечномерное вещественное векторное пространство с невырожденной квадратичной формой, то группа Липшица отображается в ортогональную группу V относительно формы (по теореме Картана–Дьедонне ), а ядро состоит из ненулевых элементов поле К. _ Это приводит к точным последовательностям
По другим полям или с неопределенными формами отображение, как правило, не является включенным, и отказ фиксируется спинорной нормой.
В произвольной характеристике спинорная норма Q определяется на группе Липшица формулой
Ненулевые элементы поля K имеют спинорную норму в группе ( K × ) 2 квадратов ненулевых элементов поля K. Поэтому, когда V конечномерно и неособо, мы получаем индуцированное отображение ортогональной группы V в группу K × /( K × ) 2 , также называемую спинорной нормой. Спинорная норма отражения относительно r ⊥ для любого вектора r имеет образ Q ( r ) в K × /( K × ) 2 , и это свойство однозначно определяет ее на ортогональной группе. Это дает точные последовательности:
Заметим, что в характеристике 2 группа {±1} имеет всего один элемент.
С точки зрения когомологий Галуа алгебраических групп , спинорная норма является связующим гомоморфизмом на когомологиях. Записывая µ 2 для алгебраической группы квадратных корней из 1 (над полем характеристики, отличной от 2 , это примерно то же самое, что двухэлементная группа с тривиальным действием Галуа), короткая точная последовательность
0-я группа когомологий Галуа алгебраической группы с коэффициентами из K — это просто группа K -значных точек: H 0 ( G ; K ) = G ( K ) и H 1 (μ 2 ; K ) ≅ K × /( K × ) 2 , который восстанавливает предыдущую последовательность
В этом разделе мы предполагаем, что V конечномерно и его билинейная форма неособа.
Группа контактов Pin V ( K ) является подгруппой группы Липшица Γ элементов спинорной нормы 1 , и аналогично группа спина Spin V ( K ) является подгруппой элементов инварианта Диксона 0 в Pin V ( K ) . Когда характеристика не равна 2 , это элементы определителя 1 . Группа вращения обычно имеет индекс 2 в группе контактов.
Напомним из предыдущего раздела, что существует гомоморфизм группы Липшица в ортогональную группу. Мы определяем специальную ортогональную группу как образ Γ 0 . Если K не имеет характеристики 2, то это просто группа элементов ортогональной группы определителя 1 . Если K действительно имеет характеристику 2 , то все элементы ортогональной группы имеют определитель 1 , а специальная ортогональная группа представляет собой набор элементов инварианта Диксона 0 .
Существует гомоморфизм группы штифтов в ортогональную группу. Образ состоит из элементов спинорной нормы 1 ∈ K × /( K × ) 2 . Ядро состоит из элементов +1 и −1 и имеет порядок 2 , если K не имеет характеристики 2 . Аналогично существует гомоморфизм группы Spin в специальную ортогональную группу V .
В общем случае, когда V является положительно или отрицательно определенным пространством над действительными числами, группа спинов отображается в специальную ортогональную группу и является односвязной, когда V имеет размерность не менее 3 . Далее ядро этого гомоморфизма состоит из 1 и −1 . Итак, в этом случае спиновая группа Spin( n ) является двойным покрытием SO( n ) . Однако обратите внимание, что простая связность спиновой группы в общем случае неверна: если V равно R p , q для p и q оба не менее 2 , то спиновая группа не является односвязной. В этом случае алгебраическая группа Spin p , q односвязна как алгебраическая группа, хотя ее группа вещественнозначных точек Spin p , q ( R ) не является односвязной. Это довольно тонкий момент, который окончательно сбил с толку авторов как минимум одной стандартной книги о спиновых группах. [ который? ]
Алгебры Клиффорда Cl p , q ( C ) с p + q = 2 n четным являются матричными алгебрами, которые имеют комплексное представление размерности 2 n . Ограничивая группу Pin p , q ( R ), мы получаем комплексное представление группы Pin той же размерности, называемое спиновым представлением . Если мы ограничим это спиновой группой Spin p , q ( R ) , то она распадается как сумма двух представлений половинного спина (или представлений Вейля ) размерности 2 n −1 .
Если p + q = 2 n + 1 нечетно, то алгебра Клиффорда Cl p , q ( C ) представляет собой сумму двух матричных алгебр, каждая из которых имеет представление размерности 2 n , и оба они также являются представлениями булавки группа Pin p , q ( р ) . При ограничении на спиновую группу Spin p , q ( R ) они становятся изоморфными, поэтому спиновая группа имеет комплексное спинорное представление размерности 2 n .
В более общем смысле, спинорные группы и группы штифтов над любым полем имеют схожие представления, точная структура которых зависит от структуры соответствующих алгебр Клиффорда : всякий раз, когда алгебра Клиффорда имеет фактор, который является матричной алгеброй над некоторой алгеброй с делением, мы получаем соответствующее представление группы штифтов и спинов над этой алгеброй с делением. Примеры реалов см. в статье о спинорах .
Чтобы описать реальные представления спина, нужно знать, как спиновая группа располагается внутри своей алгебры Клиффорда. Группа контактов , Pin p , q — это набор обратимых элементов в Cl p , q , которые можно записать как произведение единичных векторов:
Пусть α : Cl → Cl — автоморфизм, задаваемый отображением v ↦ − v , действующим на чистые векторы. Тогда, в частности, Spin p , q — подгруппа Pin p , q , элементы которой фиксированы α . Позволять
Неприводимые представления Cl p , q ограничиваются представлениями группы выводов. И наоборот, поскольку группа контактов генерируется единичными векторами, все ее неприводимые представления индуцируются таким образом. Таким образом, два представления совпадают. По тем же причинам неприводимые представления спина совпадают с неприводимыми представлениями Cl[0]
п , д.
Для классификации пин-представлений достаточно обратиться лишь к классификации алгебр Клиффорда . Чтобы найти представления спина (которые являются представлениями четной подалгебры), можно сначала использовать любой из изоморфизмов (см. Выше)
Одно из основных применений внешней алгебры находится в дифференциальной геометрии , где она используется для определения пучка дифференциальных форм на гладком многообразии . В случае ( псевдо- ) риманова многообразия касательные пространства снабжены естественной квадратичной формой, индуцированной метрикой . Таким образом, можно определить расслоение Клиффорда аналогично внешнему расслоению . Это имеет ряд важных приложений в римановой геометрии . Возможно, более важной является связь со спиновым многообразием , связанным с ним спинорным расслоением и многообразиями со спином c .
Алгебры Клиффорда имеют множество важных приложений в физике. Физики обычно считают алгеброй Клиффорда алгебру с базисом, порожденным матрицами γ 0 , ..., γ 3 , называемыми матрицами Дирака , которые обладают свойством
Таким образом, алгебра пространства-времени Клиффорда, используемая в физике, имеет более структуру, чем Cl 4 ( C ) . Кроме того, он имеет ряд предпочтительных преобразований – преобразований Лоренца. Необходимость комплексификации для начала зависит частично от используемых соглашений и частично от того, насколько много мы хотим включить напрямую, но комплексификация чаще всего необходима в квантовой механике, где спиновое представление алгебры Ли ( 1, 3) находится внутри алгебра Клиффорда обычно требует комплексной алгебры Клиффорда. Для справки: спиновая алгебра Ли имеет вид
Это соответствует соглашению (3, 1) , поэтому подходит для Cl.
3,1( Р ) С . [10]
Матрицы Дирака были впервые записаны Полем Дираком , когда он пытался написать релятивистское волновое уравнение первого порядка для электрона и дать явный изоморфизм алгебры Клиффорда алгебре комплексных матриц. Результат был использован для определения уравнения Дирака и введения оператора Дирака . Вся алгебра Клиффорда проявляется в квантовой теории поля в виде билинейеров поля Дирака .
Использование алгебр Клиффорда для описания квантовой теории было развито, среди прочего, Марио Шенбергом , [i] Дэвидом Хестенсом в терминах геометрического исчисления , Дэвидом Бомом и Бэзилом Хили и его сотрудниками в форме иерархии алгебр Клиффорда , и Элио Конте и др. [11] [12]
Алгебры Клиффорда применялись в задаче распознавания и классификации действий в компьютерном зрении . Родригес и др. [13] предлагают встраивание Клиффорда для обобщения традиционных фильтров MACH на видео (3D пространственно-временной объем) и векторные данные, такие как оптический поток . Векторные данные анализируются с использованием преобразования Фурье Клиффорда . На основе этих векторов синтезируются фильтры действий в области Фурье Клиффорда и распознавание действий осуществляется с использованием корреляции Клиффорда. Авторы демонстрируют эффективность встраивания Клиффорда, распознавая действия, обычно выполняемые в классических художественных фильмах и спортивных трансляциях.