Խառը վիճակ, քվանտային վիճակ, որը չի նկարագրվում վիճակի վեկտորով (ոչ էլ ալիքային ֆունկցիայով), այլ հանդիսանում է մաքուր քվանտային վիճակների խառնուրդ։ Դա նշանակում է, որ քվանտային համակարգը որոշակի հավանականություններ ունի գտնվելու վիճակի վեկտորներով նկարագրվող մաքուր վիճակներից յուրաքանչուրում։ Խառը վիճակի նկարագրման համար օգտագործվում է խտության մատրիցը։
Խտության մատրիցը սահմանվում է հետևյալ արտահայտությամբ
,
որտեղ -ով նշանակված է մաքուր վիճակի վեկտորը, իսկ -ով — այդ վեկտորով նկարագրվող վիճակում գտնվելու հավանականությունը։ Մաքուր վիճակը նկարագրելու համար նույնպես կարելի է օգտագործել խտության մատրիցը։ մաքուր վիճակին համապատասխանում է խտության մատրիցը։
Խառը վիճակի և քվանտային վերադրման տարբերությունըխմբագրել
Խառը վիճակը տարբերվում է քվանտային վերադրումից։ Օրինակ երկաստիճան համակարգի դեպքում վեկտորը և խտության մատրիցը նկարագրում էն տարբեր վիճակներ[2]։ Նշված վերադրմանը համապատասխանող խտության մատրիցը հետևյալն է
Խտության մատրիցի օգտագործման անհրաժեշտությունը պարզվում է քվանտային համակարգի ենթահամակարգը դիտարկելիս։ Դիցուք -ն և -ն քվանտային համակարգեր են, որոնք որպես ամբողջություն նկարագրվում են վեկտորով։ Կոմպոզիտային համակարգի hիլբերտյան տարածությունը տենզորային արտադրյալն է ենթահամակարգների տարածությունների : Դա նշանակում է որ տարածության բազիսը կարելի է կազմել -ի և -ի և բազիսներից վորպես տենզորային արտադրյալ :
Դիտարկենք ենթահամակարգում ֆիզիկական մեծության չափումը։ Աիդ մեծության միջինը տրվում է հետևյալ արտահայտությամբ
Այստեղ -յով նշանակված է ենթահամակարգի խտության մատրիցը որը տրվում է օպերատորի մասնակի հետքով։ Կարեվոր է նշել որ չնայած ամբողջական համակարգի մաքուր վիճակում գտնվելուն, նրա ենթահամակարգը ընդհանուր առմամբ գտնվում է խառը վիճակում։ Միայն և ենթահամակարգերի խճճված չլինելու դեպքում նրանցից յուրաքանչյուրը նույնպես կգտնվի մաքուր վիճակում։ Այդ դեպքում իսկ :