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hermitian矩阵性质怎么求(布尔矩阵的计算方法)

hermitian矩阵性质怎么求(布尔矩阵的计算方法)

更新时间:2024-12-14 08:32:43

hermitian矩阵性质怎么求

Hermitian矩阵是一种特殊的复矩阵,它具有以下性质:
实对称矩阵A是Hermitian矩阵,当且仅当对于任意的复向量x,都有x H A x是实数。
对于所有A ∈ C n × n ,矩阵A + A H 、A A H 和A H A都是Hermitian矩阵。
如果A是Hermitian矩阵,那么对于任意的正整数k,A k 也是Hermitian矩阵。如果A还是非奇异的,那么A − 1也是Hermitian矩阵。
如果A和B都是Hermitian矩阵,那么对于任意实数α和β,α A + β B也是Hermitian矩阵。

数学里,作用于一个有限维的内积空间,自共轭矩阵。矩阵中每一个第i 行第j 列的元素都与第j 行第i 列的元素的共轭相等;等价地说,表达自伴算子的矩阵是埃尔米特矩阵。即厄米共轭算符表达了一个厄米特矩阵(Hermitian Conjugate Matrix)。

中文名

厄米共轭算符

外文名

Hermitian conjugate operator

又译作

埃尔米特矩阵

应用学科

量子力学术语

范畴

理工科

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性质

定义

n阶复方阵A的对称单元互为共轭,即A的共轭转置矩阵等于它本身,则A是厄米特矩阵(Hermitian Matrix)。

例如:矩阵, 那么A就是一个自共轭矩阵。

显然,埃尔米特矩阵主对角线上的元素都是实数的,其特征值也是实数。对于只包含实数元素的矩阵(实矩阵),如果它是对称阵,即所有元素关于主对角线对称,那么它也是埃尔米特矩阵。也就是说,实对称矩阵是埃尔米特矩阵的特例。

性质

若A和B是埃尔米特矩阵,那么它们的和A+B也是埃尔米特矩阵;而只有在A和B满足交换性(即AB=BA)时,它们的积才是埃尔米特矩阵。

可逆的埃尔米特矩阵A的逆矩阵A仍然是埃尔米特矩阵。

如果A是埃尔米特矩阵,对于正整数n,An是埃尔米特矩阵。

方阵C与其共轭转置的和是埃尔米特矩阵。

任意方阵C都可以用一个埃尔米特矩阵A与一个斜埃尔米特矩阵B的和表示。

埃尔米特矩阵是正规矩阵,因此埃尔米特矩阵可被酉对角化,而且得到的对角阵的元素都是实数。这意味着埃尔米特矩阵的特征值都是实的,而且不同的特征值所对应的特征向量相互正交,因此可以在这些特征向量中找出一组C的正交基。

n-阶埃尔米特矩阵的元素构成维数为n^2-n的实向量空间,因为主对角线上的元素有一个自由度,而主对角线之外的元素有两个自由度。

如果埃尔米特矩阵的特征值都是正数,那么这个矩阵是正定矩阵,若它们是非负的,则这个矩阵是半正定矩阵。[1]

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