Dada una medida de simetría de [math] \ psi (x) [/ math], ¿cuál es el límite inferior más grande en la probabilidad de encontrar una partícula en x> 0?

Así que esto es lo que terminé haciendo:
B puede escribirse en términos de las funciones de onda simétricas y partes antisimétricas de la siguiente manera:
[matemáticas] B = \ int_0 ^ \ infty (\ psi _ + (x) + \ psi _- (x)) ^ 2 dx, [/ matemáticas]
[matemáticas] B = \ int_0 ^ \ infty \ psi _- (x) ^ 2 + \ psi _ + (x) ^ 2 + 2 \ psi _- (x) \ psi _ + (x) dx, [/ matemáticas]

Los primeros dos términos son simétricos acerca de x = 0, y por lo tanto deben sumar ½ (porque la integración a lo largo de todo el eje x debe dar 1). Con el último término, hice esto:
[matemáticas] 2 \ int_0 ^ \ infty \ psi _- (x) \ psi _ + (x) dx = \ int _ {- \ infty} ^ \ infty \ psi _- (| x |) \ psi _ + (| x |) dx [/matemáticas],
[matemáticas] \ leq \ sqrt {\ int _ {- \ infty} ^ \ infty \ psi _- (| x |) ^ 2 dx \ int _ {- \ infty} ^ \ infty \ psi _ + (| x |) ^ 2 dx }[/matemáticas]
Usando la desigualdad de Cauchy-Schwartz. Así:
[matemáticas] B \ leq \ frac {1} {2} + \ sqrt {A} \ sqrt {1-A} [/ matemáticas]

Repitiendo los cálculos, pero considerando en cambio ‘no-B’, es decir
[matemáticas] B ‘= \ int _ {- \ infty} ^ 0 | \ psi (x) | ^ 2 dx [/ matemáticas], da
[matemáticas] B \ leq \ frac {1} {2} – \ sqrt {A} \ sqrt {1-A} [/ matemáticas]

Entonces, las restricciones sobre B dadas por A son
[matemáticas] \ frac {1} {2} – \ sqrt {A (1-A)} \ leq B \ leq \ frac {1} {2} + \ sqrt {A (1-A)} [/ math]

EDITAR: Acabo de leer el resumen de Ron Maimons de una respuesta sobre cómo esto se puede reducir a un círculo unitario. No estoy seguro de si me desvié, pero en mi respuesta, podemos establecer [matemáticas] A = \ sin ^ 2 \ theta [/ matemáticas] y [matemáticas] 1-A = \ cos ^ 2 \ theta [/ matemáticas]. Los límites inferior y superior se pueden reescribir para mostrar que

[matemáticas] B _ {\ text {max / min}} = \ sin ^ 2 (\ frac {\ pi} {4} \ pm \ theta) [/ matemáticas],
donde [math] \ theta = [0, \ frac {\ pi} {2}] [/ math] determina cuán simétrica es psi.

Pienso que es realmente genial.

La forma de entender este problema es darse cuenta de que es un sistema de dos estados disfrazado. Puede considerar dos estados especiales no normalizables, la función de onda que es 1 para x> 0 y 0 para x <0, llámelo A +, y la función de onda que es 1 para x <0 y 0 para x> 0, llámelo A -.

Dada cualquier función de onda, puede proyectarla en su producto interno con A + y A-, o en su producto interno con las combinaciones simétricas / antisimétricas. Entonces puede imaginarse girando la función de onda en el espacio de todas las superposiciones lineales de las mitades positivas y negativas.

Esto convierte el problema en un problema abstracto de dos estados. Tiene el operador de dos estados sigma-z, cuyos vectores propios son (1,0) y (0,1), y el operador de dos estados sigma-x cuyos vectores propios son (1, -1) y (1,1).

Entonces, la pregunta que está haciendo es una pregunta sobre el círculo unitario, o en realidad el análogo complejo, pero comience con el círculo unitario. Si tengo un vector en el círculo cuyo componente x es conocido, ¿qué componente debe tener en la coordenada girada 45 grados?