9 votos

Modificación de valores propios de la matriz unitaria mediante la multiplicación de la derecha por la matriz ortogonal

Tengo una matriz de $U \in U(n)$ ($U^* U=Id$), con autovalores $\lambda_1, \dots \lambda_n \in S^1$. Me gustaría saber si siempre es posible encontrar una matriz de $O \in O(n)$ tal que los autovalores $\lambda^{'}_1, \dots, \lambda^{'}_n$ de $UO \in U(n)$ puede ser escrita como: $$\lambda^{'}_j=e^{i \pi \alpha_j}$$ Donde $\alpha_j \in [0,1)$.

No es un caso fácil. Si $U$ es una matriz diagonal y $J \subset \{1, \dots , n \}$ es el subconjunto tal que para $j \in J$ tenemos $\lambda_j=x_j + iy_j$ con $x,y \in \mathbb{R}$ e $(y<0 \vee x=-1)$. A continuación, la elección de: $$\{O\}_{mn}=\begin{cases} 0 & m\ne n \\ -1 & m=n\in J \\ 1 & else \end{casos}$$
Esto va a definir una matriz ortogonal y $UO$ va a ser como desee. El problema es que cuando $U$ no es una matriz diagonal de la matriz $S=P^*OP$ para $P \in U(n)$ e $O \in O(n)$ no es generalmente una matriz ortogonal así que no hay ningún algoritmo simple y tan lejos como puedo ver para encontrar $O \in O(n)$

2voto

Or Kedar Puntos 6

Esto no es exactamente lo que pedí, pero podría ayudar a resolver esto o reducir la búsqueda de un contra ejemplo.

Tenemos $U \in U(n) \implies spec(U)\subset S^1$. $spec(U)$ es discreto y por lo tanto cualquier función es continua. Definir $f:spec(U) \to \{-1,1\}$ $$e^{i\pi \theta} \mapsto \begin{cases} 1 & \theta \in [0,\pi) \\ -1 & \theta \in [\pi,2\pi) \end{casos}$$ Tenga en cuenta que $\bar{f}f=f^2=1$. Set $O=f(U)$. Desde $f$ tiene imagen en $\mathbb{R}\cap S^1$ luego $$O \in U(n)\cap H(n)$$ Además, para todos los $x \in Spec(U)$: $$\overline{xf(x)}xf(x)=1$$ por lo $(UO)^*(UO)=I$ debido a que el continuo funcional de cálculo es un $C^*$ álgebra homomrphisim. Finalmente, $xf(x) \in S^1 \cap \mathbb{H}$ y, por tanto, $UO$ ha espectro en $S^1 \cap \mathbb{H}$. $U(n) \cap H(n)$ tiene propiedades similares a la ortogonal grupo así que esto podría ayudar.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X