密度行列
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/02/16 13:40 UTC 版)
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量子力学・量子論において、密度行列 (みつどぎょうれつ、英語: density matrix) または密度演算子 (density operator) は、量子状態を表す演算子(またはその行列表示)である。状態ベクトルや波動関数が単独では「純粋状態」しか表現できないのに対し、密度演算子・密度行列は混合状態も表現することができる。
本項ではまず背景として混合状態とは何かについて解説し、その後に密度演算子・密度行列について解説する。
背景 - 混合状態
本節では、密度行列の概念の背後にある、混合状態の概念を説明する。次節ではこれを踏まえて密度行列の概念を説明する。
概要
量子力学では、系の状態は状態ベクトルもしくは純粋状態と呼ばれるベクトル
密度行列
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2016/05/08 07:51 UTC 版)
とする。ここで、系全体を記述する密度行列(統計演算子)を導入し、これを ρtotal とすると Htotal の式に対応して系全体の密度行列は、
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