Unita matrico

En matematiko, unita matrico estas n×n kompleksa matrico U kontentiganta kondiĉon

U*U = UU* = In

kie In estas la n×n identa matrico kaj U* estas la konjugita transpono (ankaŭ nomata kiel la hermita adjunkta) de U.

Ĉi tiu kondiĉo, laŭ difino de inversa matrico, implicas ke matrico U estas unita se kaj nur se ĝi havas inverson kiu estas egala al ĝia konjugita transpono

U−1 = U*

Unita matrico en kiu ĉiuj elementoj estas reelaj estas orta matrico. Simile al tio kiel orta matrico Q konservas la reelan enan produton de du reelaj vektoroj

<Qx, Qy> = <x, y>

tiel ankaŭ unita matrico U kontentigas

<Ux, Uy> = <x, y>

por ĉiuj kompleksaj vektoroj x kaj y, kie <·, ·> estas la norma ena produto sur Cn.

Se U estas n×n matrico tiam jeno estas ĉiuj ekvivalentaj kondiĉoj:

  • U estas unita
  • U* estas unita
  • La kolumnoj de U formas ortonormalan bazo de Cn kun respekto al ĉi tiu ena produto
  • La linioj de U formas ortonormalan bazon de Cn kun respekto al ĉi tiu ena produto
  • U estas izometrio kun respekto al la normo de ĉi tiu ena produto, kio estas ke multipliko je U konservas longon de ĉiu vektoro x: ||Ux||2=||x||2.
  • U estas normala matrico (kio estas ke U*U = UU*) kun ĉiu el la ejgenoj estas de modulo 1 (i|=1 por i=1...n, kio estas ke ĉiuj ejgeno kuŝas sur unuobla cirklo en kompleksa ebeno).

Developed by StudentB