If S๐“ and S๐“ are spin-1 operators in the z basis, what are the results if S๐“ (S๐“ + ฤง)(S๐“ - ฤง) and S๐“ (S๐“ + ฤง)(S๐“ - ฤง) are evaluated? The spin eigenstates and eigenvalues are known from experiment for a spin-1 system, and the spin-z and spin-x operators in the z basis, S๐“ and S๐“, have the following matrix representations: S๐“ โ‰ โŽ› 1 0 0 โŽž ฤง โŽœ 0 0 0 โŽŸ and โŽ 0 0 -1 โŽ  S๐“ โ‰ โŽ› 0 1 0 โŽž ฤง โŽœ 1 0 1 โŽŸ. โŽ 0 1 0 โŽ  Using the matrix representations, the expressions can be evaluated. For the spin-z operator, the expression S๐“ (S๐“ + ฤง)(S๐“ - ฤง) โ‰ โŽ› 1 0 0 โŽž โŽง โŽ› 1 0 0 โŽž โŽ› 1 0 0 โŽž โŽซ โŽง โŽ› 1 0 0 โŽž โŽ› 1 0 0 โŽž โŽซ ฤง โŽœ 0 0 0 โŽŸ โŽช ฤง โŽœ 0 0 0 โŽŸ + ฤง โŽœ 0 1 0 โŽŸ โŽช โŽช ฤง โŽœ 0 0 0 โŽŸ - ฤง โŽœ 0 1 0 โŽŸ โŽช, โŽ 0 0 -1 โŽ  โŽฉ โŽ 0 0 -1 โŽ  โŽ 0 0 1 โŽ  โŽญ โŽฉ โŽ 0 0 -1 โŽ  โŽ 0 0 1 โŽ  โŽญ which simplifies to the matrix multiplication operation, where ๐Ÿ˜ represents the 0 matrix, โŽ› 1 0 0 โŽž โŽ› 2 0 0 โŽž โŽ› 0 0 0 โŽž ฤง โŽœ 0 0 0 โŽŸ ฤง โŽœ 0 1 0 โŽŸ ฤง โŽœ 0 -1 0 โŽŸ = ๐Ÿ˜. โŽ 0 0 -1 โŽ  โŽ 0 0 0 โŽ  โŽ 0 0 0 โŽ  The multiplication operation apparently returns ๐Ÿ˜ because the third factor will nullify any terms besides center terms, and the first factor will nullify any center terms. Similarly, S๐“ (S๐“ + ฤง)(S๐“ - ฤง) โ‰ โŽ› 0 1 0 โŽž โŽ› 1 1 0 โŽž โŽ› -1 1 0 โŽž โŽ› 1 1 1 โŽž โŽ› -1 1 0 โŽž โŽ› 0 1 0 โŽž ฤงยณ โŽœ 1 0 1 โŽŸ โŽœ 1 1 1 โŽŸ โŽœ 1 -1 1 โŽŸ = ฤงยณ โŽœ 1 2 1 โŽŸ โŽœ 1 -1 1 โŽŸ = ฤงยณ โŽœ 1 0 1 โŽŸ. โŽ 0 1 0 โŽ  โŽ 0 1 1 โŽ  โŽ 0 1 -1 โŽ  โŽ 1 1 1 โŽ  โŽ 0 1 -1 โŽ  โŽ 0 1 0 โŽ  This expression results in the non-zero matrix โŽ› 0 1 0 โŽž ฤงยณ โŽœ 1 0 1 โŽŸ. โŽ 0 1 0 โŽ