В квантовой механике имеется гильбертово пространство состояний. На нем действуют операторы. Например, гамильтониан, который генерирует эволюцию по времени, и операторы симметрии, если таковая есть. Операторы симметрии коммутируют с гамильтонианом (т.к. они симметрии) и образуют представление группы симметрий в гильбертовом пространстве. Поскольку они коммутируют с гамильтонианом, то представление разбивается на прямую сумму представлений на собственных подпространствах гамильтониана. И т.д.
Пример: движение частицы в сферически симметричном потенциале. На каждом собственном подпространстве гамильтониана действует SO(3). Состояния частицы будут классифицироваться квадратом углового момента
(казимир представления), проекцией момента
(нумерует векторы внутри представления с казимиром
) и энергией. Волновые функции будут иметь вид
, где игреки -- шаровые функции, образуют представление
.