UnitaryMatrix

UnitaryMatrix[umat]

ユニタリ行列 umat を構造化配列に変換する.

詳細とオプション

  • ユニタリ行列は,構造化配列として表されているときは,便利に指定でき,InverseLinearSolveを含む操作もより効率的になる.
  • ユニタリ行列を使う行列分解には,QR分解,ヘッセンベルク(Hessenberg)分解,シューア(Schur)分解,特異値分解がある.
  • ユニタリ行列 の列ベクトル は正規直行なので,TemplateBox[{{u, _, i}}, Conjugate].u_j=TemplateBox[{{i, ,, j}}, KroneckerDeltaSeq]である.
  • 正方ユニタリ行列 は共役転置がその逆と等しい行列である.つまり,関係 TemplateBox[{U}, ConjugateTranspose]=TemplateBox[{U}, Inverse]を満足する行列である.
  • ユニタリ行列の逆行列もまたユニタリ行列である.
  • 次元 p×q の行列 は,pqTemplateBox[{U}, ConjugateTranspose]Uq×q 固有行列か pqUTemplateBox[{U}, ConjugateTranspose]p×p 固有行列なら正行列である.
  • ユニタリ行列は行列の乗算の下で閉じているので,もまたユニタリ行列である.
  • UnitaryMatrix sa の次の特性"prop"には sa["prop"]でアクセスすることができる.
  • "Matrix"完全配列として表されたユニタリ行列
    "Properties"サポートされる特性のリスト
    "Structure"構造化配列の型
    "StructuredData"構造化配列に保存された内部データ
    "StructuredAlgorithms"構造化配列についての特別なメソッドを持つ関数のリスト
    "Summary"Datasetとして表された要約情報
  • Normal[UnitaryMatrix[]]はユニタリ行列を通常の行列として与える.
  • UnitaryMatrix[,TargetStructure->struct]はユニタリ行列を struct で指定された形式で返す.次は,可能な設定である.
  • Automatic返す表現を自動的に選択する
    "Dense"行列を密な行列として表す
    "Structured"行列を構造化配列として表す
  • UnitaryMatrix[,TargetStructureAutomatic]UnitaryMatrix[,TargetStructure"Structured"]に等しい.

例題

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  (1)

ユニタリ行列を構築する:

要素を表示する:

NormalUnitaryMatrixを通常の表現に変換できる:

スコープ  (3)

複素反射行列は,ユニタリ行列でもありエルミート行列でもある:

矩形ユニタリ行列:

その共役転置もまたユニタリ行列である:

UnitaryMatrixオブジェクトは行列についての情報を与える特性を含む:


"Summary"特性は行列についての情報の簡単な要約を与える:

"StructuredAlgorithms"特性は構造化アルゴリズムを持つ関数をリストにする:

オプション  (1)

TargetStructure  (1)

ユニタリ行列を密な行列として返す:

ユニタリ行列を構造化配列として返す:

アプリケーション  (5)

CircularUnitaryMatrixDistributionから導かれた行列はユニタリ行列である:

CircularOrthogonalMatrixDistributionから導かれた行列はユニタリ行列である:

パウリ(Pauli)行列はユニタリ行列である:

指数行列もまたユニタリ行列である:

ユニタリ行列はTemplateBox[{}, Complexes]^n上で標準的な内積を保持する.表現を変えるなら, がユニタリ行列で はベクトルなら,である:

これは,ベクトル間の角度が変わらないことを意味する:

ノルムは内積から派生するので,ノルムもまた保持される:

ユニタリ行列は多くの行列分解で重要な役割を果たす:

行列 H_v=I_n-(2 vTemplateBox[{v}, Conjugate])/(v.TemplateBox[{v}, Conjugate])は,任意の非零のベクトル について常にユニタリ行列である:

はハウスホルダー(Householder)反射と呼ばれる.純粋な反射なので,その行列式はである:

これは と垂直な平面を通る反射で, に送る:

に垂直な任意のベクトルは によって変更されない:

行列計算において,は指定された列ベクトル の選択された成分を0に設定するために使用される:

特性と関係  (2)

UnitaryMatrixの共役転置はもとの行列の逆行列に等しい:

実数直交行列はユニタリ行列でもある:

Wolfram Research (2024), UnitaryMatrix, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/UnitaryMatrix.html.

テキスト

Wolfram Research (2024), UnitaryMatrix, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/UnitaryMatrix.html.

CMS

Wolfram Language. 2024. "UnitaryMatrix." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/UnitaryMatrix.html.

APA

Wolfram Language. (2024). UnitaryMatrix. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/UnitaryMatrix.html

BibTeX

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BibLaTeX

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