Heisenberg-groep

In de groepentheorie, een deelgebied van de wiskunde, is de heisenberg-groep, naar Werner Heisenberg genoemd, de groep van 3×3-bovendriehoeksmatrices van de vorm

( 1 a c 0 1 b 0 0 1 ) {\displaystyle {\begin{pmatrix}1&a&c\\0&1&b\\0&0&1\\\end{pmatrix}}}

of de generalisaties daarvan onder de matrixvermenigvuldiging in meer dimensies of in symplectische vectorruimten. De matrixelementen a {\displaystyle a} , b {\displaystyle b} en c {\displaystyle c} kunnen uit een willekeurige commutatieve ring komen. Dat is vaak de ring van gehele of reële getallen.

De reële heisenberg-groep ontstaat in de beschrijving van eendimensionale kwantummechanische systemen.

Een heisenberg-groep voor meer dimensies is een groep van matrices van de vorm:

( 1 a c 0 I n b 0 0 1 ) = ( 1 a 1 a 2 a n c 0 1 0 0 b 1 0 0 1 0 b 2 0 0 0 1 b n 0 0 0 0 1 ) {\displaystyle {\begin{pmatrix}1&a&c\\0&I_{n}&b\\0&0&1\\\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}1&a_{1}&a_{2}&\ldots &a_{n}&c\\0&1&0&\ldots &0&b_{1}\\0&0&1&\ldots &0&b_{2}\\\vdots &\vdots &\vdots &\ddots &\vdots &\vdots &\\0&0&0&\ldots &1&b_{n}\\0&0&0&\ldots &0&1\\\end{pmatrix}}}

Daarin is I n {\displaystyle I_{n}} de n×n-eenheidsmatrix, a {\displaystyle a} een 1×n-rijvector en b {\displaystyle b} een n×1-kolomvector.