12.7.2. Корреляции произвольного порядка
Можно применить аналогичные рассуждения для расчета корреляционной функции произвольного порядка свободного поля
Так как операторы рождения коммутируют друг с другом, что также верно и для операторов уничтожения, а след инвариантен по отношению к циклической перестановке операторов, каждый оператор в (12.7.13) можно, по очереди, поставить рядом с
Если поле когерентно во втором порядке между любыми из точек
Ум и опорной точкой z, то мы просто применяем соотношение
раз при
по очереди и соотношение (12.7.7)
раз при
по очереди. Тогда получаем формулу
где введены функции
определяемые формулой (12.7.10), и полагается
Мы вновь видим, что представляется в виде произведения функций одного параметра в таком виде, который мы могли бы интуитивно предположить для когерентного поля, хотя, в общем случае,
не являются ожидаемыми значениями
Действительно, представляется удивительным, что условие когерентности второго порядка имеет такое глубокое значение для корреляционных функций высшего порядка. Однако в общем случае комплексная величина не зависящая от
зависит от порядка
. И, хотя является постоянной величиной, ее модуль в общем случае отличен от единицы. В определенном смысле представляет собой меру отклонения поля от полностью когерентного состояния, для которого
и для которого представление
в виде произведения следует из первых принципов. Для такого когерентного состояния
функция
в формуле (12.7.10) сводится к
где
собственные значения операторов
принадлежащие когерентному состоянию