1) Element
grupy mający postać
a−1b−1ab; oznacza się go symbolem [
a,
b]; elementy
a,
b należące do grupy są przemienne wtedy, gdy ich k. [
a,
b] równa się jedności grupy; grupa
G′ generowana przez wszystkie k. elementów grupy
G nazywa się
komutantem grupy G.
2) Element
pierścienia mający postać
a ·
b –
b ·
a, oznaczany symbolem [
a,
b] (
a,
b — elementy pierścienia). Jeżeli mnożenie elementów
a,
b pierścienia jest przemienne, to k. [
a,
b] = 0. Zbiór elementów pierścienia z działaniami dodawania i komutowania [
a,
b] (zamiast mnożenia) tworzy
pierścień Liego.
Pojęcie „komutator” znalazło zastosowanie w mechanice kwantowej; wielkościom fiz. przypisuje się w niej pewne operatory liniowe; na ogół operatory takie, jak np.
A i
B, nie komutują, tzn.
A ·
B ≠
B ·
A, czyli ich k. [
A,
B] ≠ 0; w tym wypadku mechanika kwantowa przypisuje takim k. określone wartości, np. podstawowy w mechanice kwantowej k. operatora położenia
x i operatora pędu
p, [
x,
p] = i
ℏ; składowe
Mx,
My,
Mz operatora momentu pędu spełniają następujące reguły komutacji: [
Mx,
My] = i
ℏMz, [
My,
Mz] = i
ℏMx, [
Mz,
My] = i
ℏMy, gdzie i =
,
ℏ =
h/(2π) (
Plancka stała); natomiast operator
M2 =
Mx2 +
My2 +
Mz2 jest przemienny z operatorami
Mx,
My,
Mz: [
M2,
Mx] = 0 itd. Z fiz. punktu widzenia komutowanie 2 operatorów oznacza możliwość jednoczesnego pomiaru odpowiadających im wielkości fizycznych. Oprócz k. występują w mechanice kwantowej
antykomutatory — antykomutatorem operatorów liniowych
A i
B nazywa się operator
AB +
BA; oznacza się go symbolem {
A,
B} lub [
A,
B]
+ (w celu odróżnienia od antykomutatorów k. oznacza się symbolem [
A,
B]
−); np. operatory anihilacji
as i kreacji
as+ cząstek, występujące w kwantowo-polowym opisie układu fermionów, spełniają reguły antykomutacji: [
as,
al]
+ = [
as+,
al+] = 0, [
as,
al+] = δ
sl, gdzie wskaźniki
s,
l oznaczają stany układu, δ
sl —
deltę Kroneckera,
as — operator zmniejszania o jedność liczby cząstek w stanie
s,
as+ — operator zwiększania o jedność liczby cząstek w stanie
s.