Täthetsmatris

En täthetsmatris, eller täthetsoperator, är en matris eller operator inom kvantmekaniken som beskriver ett kvanttillstånd. I motsats till en tillståndsvektor kan täthetsmatrisen beskriva blandade tillstånd, och inte bara rena tillstånd. Täthetsmatriser är särskilt användbara för att beskriva , där växelverkan med omgivningen medför osäkerhet i tillståndet hos ett kvantsystem. Täthetsmatriser kan även vara användbara för att beskriva slutna system, till exempel om initialtillståndet är ett blandat tillstånd. Begreppen täthetsmatris och täthetsoperator används vanligtvis synonymt. Formellt är täthetsoperatorn en operator, medan täthetsmatrisen är matrisrepresentationen av denna operator för ett givet val av basvektorer. I många fall används dock täthetsmatris som benämning på både operatorn och dess matrisrepresentation.