狄拉克符号
狄拉克符号或狄拉克标记(英语:Dirac notation)是量子力学中广泛应用于描述量子态的一套标准符号系统。在这套系统中,每一个量子态都被描述为希尔伯特空间中的态矢量,定义为右矢(ket):;每一个右矢的共轭转置定义为其左矢(bra):
。
此标记法为狄拉克于1939年将“bracket”(括号)这个词拆开后所造的。在中国方面,一些旧有的教科书和文献中也将其译为“刁矢”和“刃矢”、或“彳矢”和“亍矢”,现已弃用。
矩阵表示
右矢与左矢可分别用N×1阶和1×N阶矩阵表示为:
不同的两个态矢量的内积则由一个括号来表示:,当狄拉克符号作用于两个基矢时,所得值为:
(
为克罗内克函数)
相同的态矢量内积为:。
性质
因为每个右矢是一复数希尔伯特空间中的一个矢量,而每个右矢-左矢关系是内积,而直接地可以得到如下的操作方式:
给定任何左矢、右矢
以及
,还有复数c1及c2,则既然左矢是线性泛函,根据线性泛函的加法与标量乘法的定义,
。
给定任何右矢、左矢
以及
,还有复数c1及c2,则既然右矢是线性泛函,
。
给定任何右矢及
,还有复数c1及c2,根据内积的性质(其中c*代表c的复数共轭),
与
对偶。
给定任何左矢及右矢
,内积的一个公理性质指出
。
给定任何算符、左矢
及右矢
,它们之间的合法相乘满足乘法结合公理,例如,
、
。