Hermitian
エルミートの
形容詞
hermitianは、主に量子力学や線形代数などの数学的・物理的文脈で使用される専門用語です。物理学においては、観測可能な物理量(オブザーバブル)を表現する演算子がこの性質を持つ必要があるため、極めて重要な概念となります。一般的に、行列が自身の共役転置と等しい状態を指し、これにより固有値が必ず実数になるという数学的保証が得られます。
数学的性質と物理的意味
数学的には、複素数を含む行列において、行と列を入れ替えて各要素の複素共役を取ったものが元の行列と一致することを意味します。この性質を持つ行列は自己共役行列とも呼ばれます。
量子力学の文脈では、エネルギーや位置、運動量などの物理量を表す演算子は hermitian である必要があります。なぜなら、実際の測定結果(固有値)は複素数ではなく実数でなければならないためです。したがって、この用語は単なる行列の形式ではなく、物理的な現実性を担保するための必須条件として機能しています。
類似概念との区別symmetric(対称な)という概念と混同されやすいですが、symmetric は主に実数行列において転置行列が元の行列と等しい状態を指します。一方で hermitian は複素数まで拡張した概念であり、複素共役という操作が含まれている点が決定的な違いです。実数行列の場合、hermitian であることは symmetric であることと同義になりますが、複素数を含む系では明確に区別して使用されます。
意味
形容詞エルミートの
[~ matrix][~ operator]
自身の共役転置行列に等しい正方行列、またはヒルベルト空間上の自己共役な作用素に関する状態
The eigenvalues of a Hermitian matrix are always real.
エルミート行列の固有値は常に実数である。
関連語
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