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量子人工智能引论:向量空间与复向量空间

时间:2023-11-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:形为的一个有序数组称为向量。复数域C 上的一个非空的复向量的集合V 称为复向量空间。存在一个元素0∈V,使得对于任意v∈V,v+0=0+v=v任意v∈V,存在u=(-1)v,使得v+u=0(0 表示零向量。定义2.3 设有向量集T={v1,v2,...,vm},vi∈Rn。若对于Rn 中的的任意向量v,存在不全为0 的实数a1,a2,..,am,使得v=a1v1+a2v2+...+amvm则称向量v 是Rn中的向量的组合,v1,v2,...,vm称为Rn的基.进而若对于任意的vi和vj,i≠j,=0,则称v1,v2,...,vm为正交基。

量子人工智能引论:向量空间与复向量空间

形为(a1,a2,...,an)的一个有序数组称为向量。元素ai(1≤i≤n)均为实数,则称它为实向量;如果向量的每个元素ai(1≤i≤n)均为复数,则称它为复向量。复数域C 上的一个非空的复向量的集合V 称为复向量空间。V中向量加和复数乘的运算有如下性质。

(1)存在一个元素0∈V,使得对于任意v∈V,v+0=0+v=v(存在零元)

(2)任意v∈V,存在u=(-1)v,使得v+u=0(存在逆元)

(0 表示零向量。)

复数乘向量有下列性质:

(1)a·(b·v)=(a·b)·v(结合律)

(2)1·v=v(1 是乘运算的中性元素)

(3)(a+b)v=a·v+b·v(分配律)

(4)a(v+w)=a·v+a·w(分配律)

其中,v,w∈V,且a,b∈C.

定义2.1 内积是一个二元运算(.,.):V×V→C,

并满足下列条件(www.xing528.com)

(1)(.,.)对于第二变量线性

(2)(v1,v2)=(v2,v1

(3)(v,v)≥0,等式成立,当且仅当v=0。

一般地,对于第一变量不是线性的。问题中的性质叫做共轭线性。

定义2.2 设v1,v2∈An,若(v1,v2)=0,则称v1和v2正交。

定义2.3 设有向量集T={v1,v2,...,vm},vi∈Rn(1≤i≤m)。若对于Rn 中的的任意向量v,存在不全为0 的实数a1,a2,..,am,使得

v=a1v1+a2v2+...+amvm

则称向量v 是Rn中的向量的组合,v1,v2,...,vm称为Rn的基.进而

若对于任意的vi和vj,i≠j(1≤,i,j≤m),(vi.vj)=0,则称v1,v2,...,vm为正交基。

是标准正交基。

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