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パウリ行列 : ウィキペディア日本語版
パウリ行列[ぱうりぎょうれつ]
パウリ行列(パウリぎょうれつ, Pauli matrices)、パウリのスピン行列(-ぎょうれつ, Pauli spin matrices)とは、下に挙げる3つの2×2複素行列の組みのことである。\sigmaシグマ)で表記されることが多い。量子力学スピン角運動量や、部分偏極状態の記述方法に関連が深い。
:
\sigma_1 =
\begin
0 & 1 \\
1 & 0 \\
\end\mbox \quad
\sigma_2 =
\begin
0 & -i \\
i & 0 \\
\end \mbox \quad
\sigma_3 =
\begin
1 & 0 \\
0 & -1 \\
\end

添字は数学では 1, 2, 3 が使われるが物理学では x, y, z が使われる。また、座標系によって添字と3つの行列の対応が違ったり、あるいは符号が違ったり、さらには一見全く違って見えることもあるが、本質的な性質は変わらない。
上記3つに単位行列を加えた4つの行列をパウリ行列と呼ぶこともある。
:
\sigma_0 =
\begin
1 & 0 \\
0 & 1 \\
\end

==基本的な性質==
パウリ行列はエルミート行列であり、ユニタリー行列でもある。
パウリ行列 \sigma_k(k=1,2,3)トレース (Tr) と行列式 (det) は次のとおり。
:
\begin
\operatorname(\sigma_k) &= 0 \\
\det(\sigma_k) &= -1
\end

また \sigma_0(2×2単位行列)では
\operatorname(\sigma_0) = 2
,
\det(\sigma_0) = 1
である。

抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
ウィキペディアで「パウリ行列」の詳細全文を読む



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