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Von Neumann Entropy

释义 Definition

冯·诺依曼熵:量子信息理论中衡量量子态“不确定性/混乱程度”的指标。对一个量子态的密度矩阵 \(\rho\),其冯·诺依曼熵定义为
\[ S(\rho) = -\mathrm{Tr}(\rho \log \rho) \] 常用来描述量子态的混合程度、量子纠缠相关性质等。(在经典信息论中有对应概念:香农熵。)

发音 Pronunciation (IPA)

/vɔn ˈnɔɪmən ˈɛntrəpi/

例句 Examples

The von Neumann entropy of a pure quantum state is zero.
纯量子态的冯·诺依曼熵为零。

By diagonalizing the density matrix, we can compute the von Neumann entropy from its eigenvalues.
通过对密度矩阵对角化,我们可以用其特征值计算冯·诺依曼熵。

词源 Etymology

“Von Neumann entropy” 以数学家与物理学家 John von Neumann(约翰·冯·诺依曼)命名,他在量子力学的数学框架中系统引入并发展了用密度算符描述量子态的思想;“entropy(熵)”源自希腊语 tropē(转变、变化)相关词根,现代科学语境中表示系统的无序度或不确定性度量。

相关词 Related Words

文献作品 Literary Works

  • John von Neumann, Mathematical Foundations of Quantum Mechanics(《量子力学的数学基础》)
  • Michael A. Nielsen & Isaac L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information(《量子计算与量子信息》)
  • Mark M. Wilde, Quantum Information Theory(《量子信息论》)
  • Benjamin Schumacher (1995), “Quantum coding” (提出与冯·诺依曼熵紧密相关的量子压缩思想)
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