density matrix

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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 ${\displaystyle |\psi \rangle }$