Об одном странном представлении данных
Пусть дана битовая строка. Читаем строку слева направо. Сопоставим нулю операцию умножения на \(x\), а единице операцию дифференцирования \(\frac{d}{dx}\). В качестве базовой функции возьмем \(\exp(-\frac{x^2}{2})\).
Например, строка 100 означает
\[x \cdot x \cdot \frac{d}{dx} \exp\left(-\frac{x^2}{2}\right) = -x^3 \exp\left(-\frac{x^2}{2}\right).\]Полученную функцию умножим на \(\exp(\frac{x^2}{2})\) и получаем \(-x^3\). Таким образом, всякой битовой строке сопоставили многочлен.
Вот таблица для 4-х битовых последовательностей:
Строка | Преобразование | Результат |
---|---|---|
0000 | \(\displaystyle{x \cdot x \cdot x \cdot x \cdot \exp\left(-\frac{x^2}{2}\right)}\) | \(x^4\) |
0001 | \(\displaystyle{x \cdot x \cdot x \cdot \frac{d}{dx} \cdot \exp\left(-\frac{x^2}{2}\right)}\) | \(-x^4\) |
0010 | \(\displaystyle{x \cdot x \cdot \frac{d}{dx} \cdot x \cdot \exp\left(-\frac{x^2}{2}\right)}\) | \(-x^4 + x^2\) |
0011 | \(\displaystyle{x \cdot x \cdot \frac{d}{dx} \cdot \frac{d}{dx} \cdot \exp\left(-\frac{x^2}{2}\right)}\) | \(x^4 - x^2\) |
… | … | … |
Остальную часть таблицы предлагается заполнить в качестве упражнения.
Любопытно найти закономерности в полученной таблице. Например, если число единиц нечетно, то в полиноме при \(x^4\) коэффициент отрицательный. В одну сторону понятно – по битовой строке можно построить полином, степень которого равна длине строки.
Вопрос: как по полиному определить, соответствует ли ему какая-нибудь строка? Если да, то какая?
Ключевые слова: Алгебра Вейля, операторы рождения и уничтожения в квантовой механике, полиномы Эрмита.