स्टाइनस्प्रिंग फैलाव प्रमेय: Difference between revisions

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गणित में, स्टाइनस्प्रिंग का फैलाव प्रमेय, जिसे स्टाइनस्प्रिंग का गुणनखंडन प्रमेय भी कहा जाता है, जिसका नाम डब्ल्यू फॉरेस्ट स्टाइनस्प्रिंग के नाम पर रखा गया है, यह [[ऑपरेटर सिद्धांत|संक्रियक सिद्धांत]] का एक परिणाम है जो सी*-बीजगणित पर किसी भी [[पूरी तरह से सकारात्मक मानचित्र|पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र]] का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें से प्रत्येक में दो पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र होते हैं। एक विशेष रूप:
गणित में, स्टाइनस्प्रिंग का फैलाव प्रमेय, जिसे स्टाइनस्प्रिंग का गुणनखंडन प्रमेय भी कहा जाता है, जिसका नाम डब्ल्यू फॉरेस्ट स्टाइनस्प्रिंग के नाम पर रखा गया है, यह [[ऑपरेटर सिद्धांत|संक्रियक सिद्धांत]] का परिणाम है जो सी*-बीजगणित पर किसी भी [[पूरी तरह से सकारात्मक मानचित्र|पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र]] का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें से प्रत्येक में दो पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र होते हैं। एक विशेष रूप:
#A * - कुछ सहायक [[ हिल्बर्ट अंतरिक्ष |हिल्बर्ट समष्टि]] ''K'' पर ''A'' का प्रतिनिधित्व
#A*- कुछ सहायक [[ हिल्बर्ट अंतरिक्ष |हिल्बर्ट समष्टि]] ''K'' पर ''A'' का प्रतिनिधित्व
#रूप ''T'' ↦ ''V*TV'' का संक्रियक प्रतिचित्र।
#रूप ''T'' ↦ ''V*TV'' का संक्रियक प्रतिचित्र।
इसके अतिरिक्त , स्टाइनस्प्रिंग की प्रमेय एक संरचना प्रमेय है जो सी*-बीजगणित से हिल्बर्ट समष्टि पर परिबद्ध संक्रियकों के बीजगणित में है। पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों को *-निरूपणों के सरल संशोधनों के रूप में दिखाया जाता है, या कभी-कभी *-समरूपता कहा जाता है।
इसके अतिरिक्त, स्टाइनस्प्रिंग की प्रमेय एक संरचना प्रमेय है जो सी*-बीजगणित से हिल्बर्ट समष्टि पर परिबद्ध संक्रियकों के बीजगणित में है। पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों को *-निरूपणों के सरल संशोधनों के रूप में दिखाया जाता है, या कभी-कभी *-समरूपता कहा जाता है।


== सूत्रीकरण ==
== सूत्रीकरण ==
इकाई बीजगणित सी*-बीजगणित की स्थिति में, परिणाम इस प्रकार है:
इकाई बीजगणित सी*-बीजगणित की स्थिति में, परिणाम इस प्रकार है:


: प्रमेय। मान लीजिए A एक इकाई सी*-बीजगणित है, H एक हिल्बर्ट समष्टि है, और B(H) H पर परिबद्ध संकारक हैं। प्रत्येक पूर्ण रूप से धनात्मक
: प्रमेय. मान लीजिए A इकाई सी*-बीजगणित है, H हिल्बर्ट समष्टि है, और B (H) H पर परिबद्ध संकारक हैं। प्रत्येक पूर्ण रूप से धनात्मक
::<math>\Phi : A \to B(H)</math>  
::<math>\Phi : A \to B(H)</math>  
::के लिए, हिल्बर्ट समष्टि K और एक इकाई *- समरूपता
::के लिए, हिल्बर्ट समष्टि K और इकाई *- समरूपता
::<math>\pi : A \to B(K)</math>
::<math>\pi : A \to B(K)</math>
:स्थित होता है जैसे कि
:स्थित होते है जैसे कि
::<math>\Phi(a) = V^\ast \pi (a) V,</math>
::<math>\Phi(a) = V^\ast \pi (a) V,</math>
:जहाँ <math>V: H \to K</math> एक परिबद्ध संकारक है। इसके अतिरिक्त , हमारे निकट
:जहाँ <math>V: H \to K</math> परिबद्ध संकारक है। इसके अतिरिक्त, हमारे निकट
::<math>\| \Phi(1) \| = \| V \|^2</math> है।
::<math>\| \Phi(1) \| = \| V \|^2</math> है।
अनौपचारिक रूप से, कोई कह सकता है कि प्रत्येक पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र <math>\Phi</math> प्रपत्र के प्रतिचित्र तक संपत्ति को उठाना हो सकता है <math>V^* (\cdot) V</math>.
अनौपचारिक रूप से, कोई कह सकता है कि प्रत्येक पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र <math>\Phi</math> को रूप <math>V^* (\cdot) V</math> के प्रतिचित्र तक "उठाया" जा सकता है।


प्रमेय का विलोम तुच्छ रूप से सत्य है। इसलिए स्टिंसप्रिंग का परिणाम पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों को वर्गीकृत करता है।
प्रमेय का विलोम साधारण रूप से उचित है। इसलिए स्टाइनस्प्रिंग का परिणाम पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों को वर्गीकृत करता है।


== प्रमाण का रेखाचित्र ==
== प्रमाण का रेखाचित्र ==
अब हम संक्षेप में प्रमाण की रूपरेखा तैयार करते हैं। होने देना <math>K = A \otimes H</math>. के लिए <math>a \otimes h, \ b \otimes g \in K</math>, परिभाषित करना
अब हम संक्षेप में प्रमाण की रूपरेखा तैयार करते हैं। माना <math>K = A \otimes H</math><math>a \otimes h, \ b \otimes g \in K</math> के लिए,


:<math> \langle a \otimes h, b \otimes g  \rangle _K := \langle \Phi(b^*a) h, g  \rangle _H = \langle h, \Phi(a^*b)g \rangle_H</math>
:<math> \langle a \otimes h, b \otimes g  \rangle _K := \langle \Phi(b^*a) h, g  \rangle _H = \langle h, \Phi(a^*b)g \rangle_H</math>
और अर्ध-रैखिकता से सभी K तक विस्तारित होता है। यह एक [[हर्मिटियन ऑपरेटर|हर्मिटियन]] संक्रियक sesquilinear रूप है क्योंकि <math>\Phi</math> * ऑपरेशन के अनुकूल है। की पूर्ण धनात्मकता <math>\Phi</math> तब यह दिखाने के लिए प्रयोग किया जाता है कि यह अनुक्रमिक रूप वास्तव में धनात्मक अर्ध निश्चित है। चूँकि [[सकारात्मक-निश्चित मैट्रिक्स|धनात्मक-निश्चित मैट्रिक्स]] हर्मिटियन सेस्क्विलिनियर रूप कॉची-श्वार्ज़ असमानता को संतुष्ट करते हैं, उपसमुच्चय
को परिभाषित करें और अर्ध-रैखिकता द्वारा सभी K तक विस्तारित करें। यह [[हर्मिटियन ऑपरेटर|हर्मिटियन]] संक्रियक अनुक्रमिक रूप है क्योंकि <math>\Phi</math>* संचालन के साथ संगत है। <math>\Phi</math> की पूर्ण धनात्मकता तब यह दिखाने के लिए प्रयोग किया जाता है कि यह अनुक्रमिक रूप वस्तुतः धनात्मक अर्ध निश्चित है। चूँकि [[सकारात्मक-निश्चित मैट्रिक्स|धनात्मक-निश्चित आव्यूह]] हर्मिटियन अनुक्रमिक रूप कॉची-श्वार्ज़ असमानता को संतुष्ट करते हैं, उपसमुच्चय


:<math>K' = \{x \in K \mid \langle x ,  x  \rangle _K = 0 \} \subset K</math>
:<math>K' = \{x \in K \mid \langle x ,  x  \rangle _K = 0 \} \subset K</math>
एक उपक्षेत्र है। भागफल स्थान (रैखिक बीजगणित)#Quotient_of_a_Banach_space_by_a_subspace पर विचार करके हम [[पतन (गणित)]] को हटा सकते हैं <math>K / K' </math>. इस भागफल स्थान का [[समापन (बीजगणित)]] तब एक हिल्बर्ट स्थान है, जिसे इसके द्वारा भी निरूपित किया जाता है <math>K</math>. अगला परिभाषित करें <math>\pi (a) (b \otimes g) = ab \otimes g</math> और <math>V h = 1_A \otimes h</math>. कोई इसकी जांच कर सकता है <math>\pi</math> और <math>V</math> वांछित गुण हैं।
एक उपसमष्टि है। भागफल समष्टि (रैखिक बीजगणित) <math>K / K' </math> पर विचार करके हम [[पतन (गणित)|पतन (गणित]]) को दूर कर सकते हैं। इस भागफल समष्टि का [[समापन (बीजगणित)|समापन (बीजगणित]]) तब हिल्बर्ट समष्टि है, जिसे <math>K</math> के द्वारा भी निरूपित किया जाता है। अगला <math>\pi (a) (b \otimes g) = ab \otimes g</math> और <math>V h = 1_A \otimes h</math> परिभाषित करें। कोई यह जांच सकता है कि <math>\pi</math> और <math>V</math> में वांछित गुण हैं।


नोटिस जो <math>V</math> H का K में प्राकृतिक रूपांतरण बीजगणितीय [[एम्बेडिंग]] है। कोई भी इसे सत्यापित कर सकता है <math>V^\ast(a\otimes h) = \Phi(a)h</math> रखती है। विशेष रूप से <math>V^\ast V = \Phi(1)</math> ऐसा रखता है <math>V</math> एक आइसोमेट्री है अगर और केवल अगर <math>\Phi(1)=1</math>. इस मामले में एच को हिल्बर्ट समष्टि अर्थ में, के और में एम्बेड किया जा सकता है <math>V^\ast</math>, K पर कार्य करते हुए, H पर प्रक्षेपण बन जाता है। प्रतीकात्मक रूप से, हम लिख सकते हैं
ध्यान दें कि <math>V</math> H में K में प्राकृतिक बीजगणितीय [[एम्बेडिंग|अंतःस्थापन]] है। कोई यह सत्यापित कर सकता है कि <math>V^\ast(a\otimes h) = \Phi(a)h</math> धारण करता है। विशेष रूप से <math>V^\ast V = \Phi(1)</math> धारण करता है ताकि <math>V</math> एक समदूरीकता है यदि और मात्र यदि <math>\Phi(1)=1</math>इस स्थिति में H को हिल्बर्ट समष्टि अर्थ में, K और <math>V^\ast</math> में अंतः स्थापित किया जा सकता है, K पर कार्य करते हुए, H पर प्रक्षेपण बन जाते है। प्रतीकात्मक रूप से, हम


:<math>\Phi (a) = P_H \; \pi(a) \Big|_H.</math>
:<math>\Phi (a) = P_H \; \pi(a) \Big|_H</math> लिख सकते हैं।
तनुकरण सिद्धांत की भाषा में यही कहना है <math>\Phi(a)</math> का संपीडन है <math>\pi(a)</math>. इसलिए यह स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय का एक परिणाम है कि प्रत्येक इकाई पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र कुछ *[[* - समरूपता]] का संपीड़न है।
विस्फार सिद्धांत की भाषा में, यह कहना है कि <math>\Phi(a)</math>, <math>\pi(a)</math> का संपीडन है। इसलिए यह स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय का एक परिणाम है कि प्रत्येक इकाई पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र कुछ [[* - समरूपता|*- समरूपता]] का संपीड़न है।


== न्यूनतमता ==
== न्यूनतमता ==
ट्रिपल ({{pi}}, V, K) को Φ का 'स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व' कहा जाता है। एक स्वाभाविक प्रश्न अब यह है कि क्या कोई किसी अर्थ में दिए गए स्टिनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व को कम कर सकता है।
त्रिक ({{pi}}, V, K) को Φ का 'स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व' कहा जाता है। स्वाभाविक प्रश्न अब यह है कि क्या कोई किसी अर्थ में दिए गए स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व को कम कर सकते है।


चलो के<sub>1</sub> की बंद रैखिक अवधि हो {{pi}}() वीएच। *-निरूपण की संपत्ति द्वारा सामान्य रूप से, के<sub>1</sub> की एक अपरिवर्तनीय उपसमष्टि है {{pi}}() सभी के लिए ए। साथ ही, के<sub>1</sub> वीएच शामिल है। परिभाषित करना
K<sub>1</sub> को {{pi}} (A) VH की संवृत रैखिक अवधि होने दें। सामान्य रूप से *-निरूपण के गुण द्वारा, K<sub>1</sub> सभी a के लिए {{pi}} (a) की अपरिवर्तनीय उपसमष्टि है। इसके अतिरिक्त, K<sub>1</sub> में VH होते है।


:<math>\pi _1 (a) = \pi (a) \Big|_{K_1}.</math>
:<math>\pi _1 (a) = \pi (a) \Big|_{K_1}</math> परिभाषित करें।
हम सीधे गणना कर सकते हैं
हम सीधे


:<math display="block">\begin{align}
:<math display="block">\begin{align}
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&= \pi_1 (ab)
&= \pi_1 (ab)
\end{align}</math>
\end{align}</math>
और अगर k और ℓ K में स्थित हैं<sub>1</sub>
की गणना कर सकते हैं और यदि k और ℓ K<sub>1</sub>
:<math display="block">\begin{align}
:<math display="block">\begin{align}
\langle \pi_1 (a^*)k, \ell \rangle &= \langle \pi (a^*)k, \ell \rangle \\
\langle \pi_1 (a^*)k, \ell \rangle &= \langle \pi (a^*)k, \ell \rangle \\
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&= \langle k, \pi (a) \ell \rangle \\
&= \langle k, \pi (a) \ell \rangle \\
&= \langle k, \pi_1 (a) \ell \rangle \\
&= \langle k, \pi_1 (a) \ell \rangle \\
&=\langle \pi_1 (a)^* k, \ell \rangle.
&=\langle \pi_1 (a)^* k, \ell \rangle
\end{align}</math>
\end{align}</math> में स्थित हैं।
इसलिए ({{pi}}<sub>1</sub>, वी, के<sub>1</sub>) भी Φ का एक स्टिंसप्रिंग प्रतिनिधित्व है और इसमें अतिरिक्त संपत्ति है जो K<sub>1</sub> की [[बंद रैखिक अवधि]] है {{pi}}(ए) वी एच। इस तरह के एक प्रतिनिधित्व को 'न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व' कहा जाता है।
तो ({{pi}}<sub>1</sub>, V, K<sub>1</sub>) भी Φ का स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व है और इसमें अतिरिक्त गुण है कि K<sub>1</sub> {{pi}} (A) V H की [[बंद रैखिक अवधि|संवृत रैखिक अवधि]] है। इस प्रकार के एक प्रतिनिधित्व को 'न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व' कहा जाता है।


== अनोखापन ==
== विशिष्टता ==
होने देना ({{pi}}<sub>1</sub>, में<sub>1</sub>, <sub>1</sub>) और ({{pi}}<sub>2</sub>, में<sub>2</sub>, <sub>2</sub>) किसी दिए गए Φ के दो स्टाइनस्प्रिंग निरूपण हैं। आंशिक समावयवता W : K को परिभाषित कीजिए<sub>1</sub> → के<sub>2</sub> द्वारा
मान लीजिए ({{pi}}<sub>1</sub>, V<sub>1</sub>, K<sub>1</sub>) और ({{pi}}<sub>2</sub>, V<sub>2</sub>, K<sub>2</sub>) किसी दिए गए Φ के दो स्टाइनस्प्रिंग निरूपण हैं। आंशिक समदूरीकता W : K<sub>1</sub> → K<sub>2</sub> को


:<math>\; W \pi_1 (a) V_1 h = \pi_2 (a) V_2 h.</math>
:<math>\; W \pi_1 (a) V_1 h = \pi_2 (a) V_2 h</math> द्वारा परिभाषित करें।
वह अंदर है<sub>1</sub>एच के<sub>1</sub>, यह परस्पर संबंध देता है
V<sub>1</sub>H K<sub>1</sub> पर, यह परस्पर जुड़ा हुआ संबंध


:<math>\; W \pi_1 = \pi_2 W.</math>
:<math>\; W \pi_1 = \pi_2 W</math> देता है।
विशेष रूप से, यदि दोनों स्टिन्सप्रिंग प्रतिनिधित्व न्यूनतम हैं, तो डब्ल्यू एकात्मक संक्रियक है। इस प्रकार एकात्मक परिवर्तन के लिए न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग अभ्यावेदन अद्वितीय हैं।
विशेष रूप से, यदि दोनों स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व न्यूनतम हैं, तो W एकात्मक संक्रियक है। इस प्रकार एकात्मक परिवर्तन के लिए न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग निरूपण अद्वितीय हैं।


== कुछ परिणाम ==
== कुछ परिणाम ==
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=== जीएनएस निर्माण ===
=== जीएनएस निर्माण ===
गेलफैंड-नैमार्क-सेगल निर्माण | गेलफैंड-नैमार्क-सेगल (जीएनएस) निर्माण इस प्रकार है। स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय में एच को 1-आयामी, यानी [[जटिल संख्या]] होने दें। तो Φ अब पर एक [[सकारात्मक रैखिक कार्यात्मक|धनात्मक रैखिक कार्यात्मक]] है। अगर हम मानते हैं कि Φ एक [[राज्य (कार्यात्मक विश्लेषण)]] है, अर्थात, Φ का मानदंड 1 है, तो आइसोमेट्री <math>V : H \to K</math> इसके द्वारा निर्धारित किया जाता है
गेलफैंड-नैमार्क-सेगल (जीएनएस) निर्माण इस प्रकार है। स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय में H को 1-विमीय, अर्थात [[जटिल संख्या]] होने दें। तो Φ अब A पर [[सकारात्मक रैखिक कार्यात्मक|धनात्मक रैखिक प्रकार्यक]] है। यदि हम मानते हैं कि Φ [[राज्य (कार्यात्मक विश्लेषण)|अवस्था (प्रकार्यक विश्लेषण]]) है, अर्थात, Φ का मानदंड 1 है, तो समदूरीकता <math>V : H \to K</math> को [[ यूनिट-मानदंड वेक्टर |इकाई -मानदंड सदिश]] के कुछ <math>\xi \in K</math> के लिए


:<math>V 1 = \xi</math>
:<math>V 1 = \xi</math>
कुछ के लिए <math>\xi \in K</math> [[ यूनिट-मानदंड वेक्टर |यूनिट-मानदंड वेक्टर]] का। इसलिए
द्वारा निर्धारित किया जाता है। तो


:<math display="block">\begin{align}
:<math display="block">\begin{align}
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\end{align}
\end{align}
</math>
</math>
और हमने राज्यों के GNS प्रतिनिधित्व को पुनः प्राप्त किया है। यह देखने का एक तरीका है कि पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र, केवल धनात्मक के बजाय, [[सकारात्मक कार्यात्मक|धनात्मक कार्यात्मक]] के सच्चे सामान्यीकरण हैं।
और हमने अवस्थाओं के जीएनएस प्रतिनिधित्व को पुनर्प्राप्त कर लिया है। यह देखने की विधि है कि पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र, मात्र धनात्मक के अतिरिक्त, [[सकारात्मक कार्यात्मक|धनात्मक प्रकार्यक]] के यथार्थ सामान्यीकरण हैं।


सी * - बीजगणित पर एक रैखिक धनात्मक कार्यात्मक ऐसे अन्य कार्यात्मक (संदर्भ कार्यात्मक कहा जाता है) के संबंध में [[बिल्कुल निरंतर]] है यदि यह किसी भी [[सकारात्मक तत्व|धनात्मक तत्व]] पर [[0]] है जिस पर संदर्भ धनात्मक कार्यात्मक शून्य है। यह रैडॉन-निकोडिम प्रमेय के एक गैर-अनुक्रमिक सामान्यीकरण की ओर जाता है। मानक [[ट्रेस (रैखिक बीजगणित)]] के संबंध में [[मैट्रिक्स बीजगणित]] पर राज्यों का सामान्य [[घनत्व ऑपरेटर|घनत्व]] संक्रियक कुछ भी नहीं है, लेकिन रैडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न है जब संदर्भ कार्यात्मक को ट्रेस करने के लिए चुना जाता है। [[व्याचेस्लाव बेलावकिन]] ने दूसरे (संदर्भ) प्रतिचित्र के संबंध में एक पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र की पूर्ण निरपेक्ष निरंतरता की धारणा पेश की और पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों के लिए गैर-अनुवर्ती रेडॉन-निकोडिम प्रमेय के एक संक्रियक संस्करण को साबित किया। मैट्रिक्स बीजगणित पर ट्रेसियल पूर्ण रूप से धनात्मक संदर्भ प्रतिचित्र के अनुरूप इस प्रमेय का एक विशेष मामला चोई संक्रियक को मानक ट्रेस के संबंध में एक सीपी प्रतिचित्र के रेडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न के रूप में ले जाता है (चोई के प्रमेय देखें)।
सी*- बीजगणित पर रैखिक धनात्मक प्रकार्यक ऐसे अन्य प्रकार्यक (संदर्भ प्रकार्यक कहा जाता है) के संबंध में [[बिल्कुल निरंतर|पूर्णतः निरंतर]] है यदि यह किसी भी [[सकारात्मक तत्व|धनात्मक अवयव]] पर [[0]] है जिस पर संदर्भ धनात्मक प्रकार्यक शून्य है। यह रेडॉन-निकोडिम प्रमेय के गैर-अनुक्रमिक सामान्यीकरण की ओर जाता है। मानक [[ट्रेस (रैखिक बीजगणित)|अनुरेखण (रैखिक बीजगणित]]) के संबंध में [[मैट्रिक्स बीजगणित|आव्यूह बीजगणित]] पर अवस्थाओं का सामान्य [[घनत्व ऑपरेटर|घनत्व]] संक्रियक कुछ भी नहीं है, परन्तु रेडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न है जब संदर्भ प्रकार्यक को अनुरेखण करने के लिए चुना जाता है। [[व्याचेस्लाव बेलावकिन]] ने दूसरे (संदर्भ) प्रतिचित्र के संबंध में पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र की पूर्ण निरपेक्ष निरंतरता की धारणा प्रस्तुत की और पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों के लिए गैर-अनुवर्ती रेडॉन-निकोडिम प्रमेय के एक संक्रियक संस्करण को सिद्ध किया। आव्यूह बीजगणित पर अनुरेखण पूर्ण रूप से धनात्मक संदर्भ प्रतिचित्र के अनुरूप इस प्रमेय की विशेष स्थिति चोई संक्रियक को मानक अनुरेखण के संबंध में एक सीपी प्रतिचित्र के रेडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न के रूप में ले जाती है (चोई के प्रमेय देखें)।


=== चोई की प्रमेय ===
=== चोई की प्रमेय ===
चोई द्वारा यह दिखाया गया था कि यदि <math>\Phi: B(G) \to B(H)</math> पूर्ण रूप से धनात्मक है, जहां G और H क्रमशः आयाम n और m के [[परिमित-आयामी हिल्बर्ट रिक्त स्थान की श्रेणी]] हैं, फिर Φ रूप लेता है:
चोई द्वारा यह दिखाया गया था कि यदि <math>\Phi: B(G) \to B(H)</math> पूर्ण रूप से धनात्मक है, जहां G और H क्रमशः विमा n और m के [[परिमित-आयामी हिल्बर्ट रिक्त स्थान की श्रेणी|परिमित-विमीय हिल्बर्ट रिक्त समष्टि की श्रेणी]] हैं, तोर Φ रूप लेता है:


:<math>\Phi (a) = \sum_{i = 1}^{nm} V_i^* a V_i .</math>
:<math>\Phi (a) = \sum_{i = 1}^{nm} V_i^* a V_i .</math>
इसे पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों पर चोई का प्रमेय कहा जाता है। चोई ने रेखीय बीजगणित तकनीकों का उपयोग करके इसे सिद्ध किया, लेकिन उनके परिणाम को स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय के एक विशेष मामले के रूप में भी देखा जा सकता है: मान लीजिए ({{pi}}, V, K) Φ का न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व हो। न्यूनता से, K का आयाम इससे कम है <math>C^{n \times n} \otimes C^m</math>. तो सामान्यता के नुकसान के बिना, K की पहचान की जा सकती है
इसे पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों पर चोई का प्रमेय कहा जाता है। चोई ने रेखीय बीजगणित तकनीकों का उपयोग करके इसे सिद्ध किया, परन्तु उनके परिणाम को स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय के एक विशेष स्थिति के रूप में भी देखा जा सकता है: मान लीजिए ({{pi}}, V, K) Φ का न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व है। न्यूनता से, K का विमा <math>C^{n \times n} \otimes C^m</math> से कम है। तो सामान्यता के हानि के बिना, K को


:<math>K = \bigoplus_{i = 1}^{nm} C_i^n.</math>
:<math>K = \bigoplus_{i = 1}^{nm} C_i^n</math> से पहचाना जा सकता है।
प्रत्येक <math>C_i^n</math> एन-डायमेंशनल हिल्बर्ट समष्टि की एक प्रति है। से <math>\pi (a) (b \otimes g) = ab \otimes g</math>, हम देखते हैं कि K की उपरोक्त पहचान को व्यवस्थित किया जा सकता है <math>\; P_i \pi(a) P_i = a</math>, जहां पी<sub>i</sub>K से प्रक्षेपण है <math>C_i^n</math>. होने देना <math>V_i = P_i V</math>. अपने निकट
प्रत्येक <math>C_i^n</math> एन-विमीय हिल्बर्ट समष्टि की एक प्रति है। <math>\pi (a) (b \otimes g) = ab \otimes g</math> से, हम देखते हैं कि K की उपरोक्त पहचान को<math>\; P_i \pi(a) P_i = a</math> के रूप में व्यवस्थित किया जा सकता है, जहाँ P<sub>i</sub>, K से <math>C_i^n</math> का प्रक्षेपण है। माना <math>V_i = P_i V</math>अपने निकट


:<math>\Phi (a) = \sum_{i = 1}^{nm} (V^* P_i) (P_i \pi(a) P_i) (P_i V) = \sum _{i = 1} ^{nm} V_i^* a V_i</math>
:<math>\Phi (a) = \sum_{i = 1}^{nm} (V^* P_i) (P_i \pi(a) P_i) (P_i V) = \sum _{i = 1} ^{nm} V_i^* a V_i</math>
और चोई का परिणाम सिद्ध होता है।
है और चोई का परिणाम सिद्ध हुआ है।


चोई का परिणाम मैट्रिक्स बीजगणित पर ट्रेसियल पूर्ण रूप से धनात्मक संदर्भ प्रतिचित्र के अनुरूप पूर्ण रूप से धनात्मक (सीपी) प्रतिचित्रों के लिए गैर-अनुसूचित रेडॉन-निकोडीम प्रमेय का एक विशेष मामला है। मजबूत संचालिका रूप में यह सामान्य प्रमेय 1985 में बेलावकिन द्वारा सिद्ध किया गया था जिसने धनात्मक घनत्व संचालिका के अस्तित्व को एक सीपी प्रतिचित्र का प्रतिनिधित्व करते हुए दिखाया था जो एक संदर्भ सीपी प्रतिचित्र के संबंध में पूर्ण रूप से निरंतर है। स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व के संदर्भ में इस घनत्व संक्रियक की विशिष्टता केवल इस प्रतिनिधित्व की न्यूनतमता से होती है। इस प्रकार, चोई का संक्रियक मानक ट्रेस के संबंध में एक परिमित-आयामी सीपी प्रतिचित्र का रेडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न है।
चोई का परिणाम आव्यूह बीजगणित पर अनुरेखण पूर्ण रूप से धनात्मक संदर्भ प्रतिचित्र के अनुरूप पूर्ण रूप से धनात्मक (सीपी) प्रतिचित्रों के लिए गैर-अनुसूचित रेडॉन-निकोडीम प्रमेय की विशेष स्थिति है। दृढ संचालिका रूप में यह सामान्य प्रमेय 1985 में बेलावकिन द्वारा सिद्ध किया गया था जिसने धनात्मक घनत्व संचालिका के अस्तित्व को एक सीपी प्रतिचित्र का प्रतिनिधित्व करते हुए दिखाया था जो संदर्भ सीपी प्रतिचित्र के संबंध में पूर्ण रूप से निरंतर है। स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व के संदर्भ में इस घनत्व संक्रियक की विशिष्टता मात्र इस प्रतिनिधित्व की न्यूनतमता से होती है। इस प्रकार, चोई का संक्रियक मानक अनुरेखण के संबंध में एक परिमित-विमीय सीपी प्रतिचित्र का रेडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न है।


ध्यान दें कि, चोई के प्रमेय को सिद्ध करने में, साथ ही स्टाइनस्प्रिंग के सूत्रीकरण से बेलावकिन के प्रमेय में, तर्क क्रॉस संक्रियकों वी को नहीं देता है<sub>i</sub>स्पष्ट रूप से, जब तक कि कोई रिक्त स्थान की विभिन्न पहचान स्पष्ट नहीं करता। दूसरी ओर, चोई के मूल प्रमाण में उन संक्रियकों की सीधी गणना शामिल है।
ध्यान दें कि, चोई के प्रमेय को सिद्ध करने में, साथ ही स्टाइनस्प्रिंग के सूत्रीकरण से बेलावकिन के प्रमेय, तर्क स्पष्ट रूप से क्राउस संक्रियकों को V<sub>i</sub> नहीं देता है, जब तक कि कोई रिक्त समष्टि की विभिन्न पहचान स्पष्ट नहीं करता है। दूसरी ओर, चोई के मूल प्रमाण में उन संक्रियकों की प्रत्यक्ष गणना सम्मिलित है।


=== नैमार्क का फैलाव प्रमेय ===
=== नैमार्क का फैलाव प्रमेय ===
नाइमार्क के प्रमेय का कहना है कि प्रत्येक बी (एच) -मूल्यवान, कमजोर रूप से [[गणनीय-योगात्मक]] उपाय कुछ कॉम्पैक्ट हौसडॉर्फ समष्टि एक्स पर उठाया जा सकता है ताकि माप [[वर्णक्रमीय माप]] बन जाए। इस तथ्य को जोड़कर यह सिद्ध किया जा सकता है कि C(X) क्रमविनिमेय सी*-बीजगणित और Stinespring's theorem है।
नैमार्क के प्रमेय का कहना है कि प्रत्येक B (H) -मानित, दुर्बलता से [[गणनीय-योगात्मक]] उपाय कुछ सघन हौसडॉर्फ समष्टि X पर उठाया जा सकता है ताकि माप [[वर्णक्रमीय माप]] बन जाए। इस तथ्य को जोड़कर यह सिद्ध किया जा सकता है कि C (X) क्रमविनिमेय सी*-बीजगणित और स्टाइनस्प्रिंग प्रमेय है।


=== Sz.-नागी का फैलाव प्रमेय ===
=== एसजेड.-नागी का फैलाव प्रमेय ===
इस परिणाम में कहा गया है कि हिल्बर्ट समष्टि पर प्रत्येक [[संकुचन (संचालक सिद्धांत)]] में न्यूनतम संपत्ति के साथ [[एकात्मक फैलाव]] होता है।
इस परिणाम में कहा गया है कि हिल्बर्ट समष्टि पर प्रत्येक [[संकुचन (संचालक सिद्धांत)|संकुचन (संचालक सिद्धांत]]) में न्यूनतम गुण के साथ [[एकात्मक फैलाव]] होता है।


== आवेदन ==
== अनुप्रयोग ==
[[क्वांटम सूचना सिद्धांत]] में, [[क्वांटम चैनल]], या [[क्वांटम ऑपरेशन]] को सी*-एलजेब्रा के बीच पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र के रूप में परिभाषित किया गया है। ऐसे सभी नक्शों का वर्गीकरण होने के नाते, स्टाइनस्प्रिंग का प्रमेय उस संदर्भ में महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, प्रमेय के अद्वितीय भाग का उपयोग क्वांटम चैनलों के कुछ वर्गों को वर्गीकृत करने के लिए किया गया है।
[[क्वांटम सूचना सिद्धांत]] में, [[क्वांटम चैनल]], या [[क्वांटम ऑपरेशन|क्वांटम संचालन]] को सी*-बीजगणित के बीच पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र के रूप में परिभाषित किया गया है। ऐसे सभी प्रतिचित्रों का वर्गीकरण होने के कारण, स्टाइनस्प्रिंग का प्रमेय उस संदर्भ में महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, प्रमेय के अद्वितीय भाग का उपयोग क्वांटम चैनलों के कुछ वर्गों को वर्गीकृत करने के लिए किया गया है।


विभिन्न चैनलों की तुलना और उनकी पारस्परिक निष्ठा और जानकारी की गणना के लिए बेलवकिन द्वारा शुरू किए गए उनके राडोन-निकोडिम डेरिवेटिव्स द्वारा चैनलों का एक और प्रतिनिधित्व उपयोगी है। परिमित-आयामी मामले में, पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों के लिए बेलावकिन के रेडॉन-निकोडीम प्रमेय के ट्रेसियल संस्करण के रूप में चोई का प्रमेय भी प्रासंगिक है। संचालक <math>\{ V_i \}</math> अभिव्यक्ति से
विभिन्न चैनलों की तुलना और उनकी पारस्परिक निष्ठा और सूचना की गणना के लिए बेलवकिन द्वारा प्रारम्भ किए गए उनके राडोन-निकोडिम व्युत्पन्न द्वारा चैनलों का एक और प्रतिनिधित्व उपयोगी है। परिमित-विमीय स्थिति में, पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों के लिए बेलावकिन के रेडॉन-निकोडीम प्रमेय के अनुरेखण संस्करण के रूप में चोई का प्रमेय भी प्रासंगिक है। संचालक <math>\{ V_i \}</math> व्यंजक


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Φ के क्रूस संचालक कहलाते हैं। इजहार
Φ के क्राउस संचालक कहलाते हैं। व्यंजक


:<math>\sum_{i = 1}^{nm} V_i^* ( \cdot ) V_i</math>
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कभी-कभी Φ का संचालक योग निरूपण कहा जाता है।
को कभी-कभी Φ का संचालक योग निरूपण कहा जाता है।


==संदर्भ==
==संदर्भ==
* M.-D. Choi, ''Completely Positive Linear Maps on Complex Matrices'', Linear Algebra and its Applications, 10, 285&ndash;290 (1975).
* M।-D। Choi, ''Completely Positive Linear Maps on Complex Matrices'', Linear Algebra and its Applications, 10, 285&ndash;290 (1975)
* V. P. Belavkin, P. Staszewski, ''Radon–Nikodym Theorem for Completely Positive Maps'', Reports on Mathematical Physics, v.&nbsp;24, No 1, 49&ndash;55 (1986).
* V। P। Belavkin, P। Staszewski, ''Radon–Nikodym Theorem for Completely Positive Maps'', Reports on Mathematical Physics, v।&nbsp;24, No 1, 49&ndash;55 (1986)
* V. Paulsen, ''Completely Bounded Maps and Operator Algebras'', Cambridge University Press, 2003.
* V। Paulsen, ''Completely Bounded Maps and Operator Algebras'', Cambridge University Press, 2003।
* W. F. Stinespring, ''Positive Functions on सी*-algebras'', Proceedings of the American Mathematical Society, 6, 211&ndash;216 (1955).
* W। F। Stinespring, ''Positive Functions on सी*-algebras'', Proceedings of the American Mathematical Society, 6, 211&ndash;216 (1955)


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Latest revision as of 18:31, 15 June 2023

गणित में, स्टाइनस्प्रिंग का फैलाव प्रमेय, जिसे स्टाइनस्प्रिंग का गुणनखंडन प्रमेय भी कहा जाता है, जिसका नाम डब्ल्यू फॉरेस्ट स्टाइनस्प्रिंग के नाम पर रखा गया है, यह संक्रियक सिद्धांत का परिणाम है जो सी*-बीजगणित पर किसी भी पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें से प्रत्येक में दो पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र होते हैं। एक विशेष रूप:

  1. A*- कुछ सहायक हिल्बर्ट समष्टि K पर A का प्रतिनिधित्व
  2. रूप TV*TV का संक्रियक प्रतिचित्र।

इसके अतिरिक्त, स्टाइनस्प्रिंग की प्रमेय एक संरचना प्रमेय है जो सी*-बीजगणित से हिल्बर्ट समष्टि पर परिबद्ध संक्रियकों के बीजगणित में है। पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों को *-निरूपणों के सरल संशोधनों के रूप में दिखाया जाता है, या कभी-कभी *-समरूपता कहा जाता है।

सूत्रीकरण

इकाई बीजगणित सी*-बीजगणित की स्थिति में, परिणाम इस प्रकार है:

प्रमेय. मान लीजिए A इकाई सी*-बीजगणित है, H हिल्बर्ट समष्टि है, और B (H) H पर परिबद्ध संकारक हैं। प्रत्येक पूर्ण रूप से धनात्मक
के लिए, हिल्बर्ट समष्टि K और इकाई *- समरूपता
स्थित होते है जैसे कि
जहाँ परिबद्ध संकारक है। इसके अतिरिक्त, हमारे निकट
है।

अनौपचारिक रूप से, कोई कह सकता है कि प्रत्येक पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र को रूप के प्रतिचित्र तक "उठाया" जा सकता है।

प्रमेय का विलोम साधारण रूप से उचित है। इसलिए स्टाइनस्प्रिंग का परिणाम पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों को वर्गीकृत करता है।

प्रमाण का रेखाचित्र

अब हम संक्षेप में प्रमाण की रूपरेखा तैयार करते हैं। माना के लिए,

को परिभाषित करें और अर्ध-रैखिकता द्वारा सभी K तक विस्तारित करें। यह हर्मिटियन संक्रियक अनुक्रमिक रूप है क्योंकि * संचालन के साथ संगत है। की पूर्ण धनात्मकता तब यह दिखाने के लिए प्रयोग किया जाता है कि यह अनुक्रमिक रूप वस्तुतः धनात्मक अर्ध निश्चित है। चूँकि धनात्मक-निश्चित आव्यूह हर्मिटियन अनुक्रमिक रूप कॉची-श्वार्ज़ असमानता को संतुष्ट करते हैं, उपसमुच्चय

एक उपसमष्टि है। भागफल समष्टि (रैखिक बीजगणित) पर विचार करके हम पतन (गणित) को दूर कर सकते हैं। इस भागफल समष्टि का समापन (बीजगणित) तब हिल्बर्ट समष्टि है, जिसे के द्वारा भी निरूपित किया जाता है। अगला और परिभाषित करें। कोई यह जांच सकता है कि और में वांछित गुण हैं।

ध्यान दें कि H में K में प्राकृतिक बीजगणितीय अंतःस्थापन है। कोई यह सत्यापित कर सकता है कि धारण करता है। विशेष रूप से धारण करता है ताकि एक समदूरीकता है यदि और मात्र यदि । इस स्थिति में H को हिल्बर्ट समष्टि अर्थ में, K और में अंतः स्थापित किया जा सकता है, K पर कार्य करते हुए, H पर प्रक्षेपण बन जाते है। प्रतीकात्मक रूप से, हम

लिख सकते हैं।

विस्फार सिद्धांत की भाषा में, यह कहना है कि , का संपीडन है। इसलिए यह स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय का एक परिणाम है कि प्रत्येक इकाई पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र कुछ *- समरूपता का संपीड़न है।

न्यूनतमता

त्रिक (π, V, K) को Φ का 'स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व' कहा जाता है। स्वाभाविक प्रश्न अब यह है कि क्या कोई किसी अर्थ में दिए गए स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व को कम कर सकते है।

K1 को π (A) VH की संवृत रैखिक अवधि होने दें। सामान्य रूप से *-निरूपण के गुण द्वारा, K1 सभी a के लिए π (a) की अपरिवर्तनीय उपसमष्टि है। इसके अतिरिक्त, K1 में VH होते है।

परिभाषित करें।

हम सीधे

की गणना कर सकते हैं और यदि k और ℓ K1

में स्थित हैं।

तो (π1, V, K1) भी Φ का स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व है और इसमें अतिरिक्त गुण है कि K1 π (A) V H की संवृत रैखिक अवधि है। इस प्रकार के एक प्रतिनिधित्व को 'न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व' कहा जाता है।

विशिष्टता

मान लीजिए (π1, V1, K1) और (π2, V2, K2) किसी दिए गए Φ के दो स्टाइनस्प्रिंग निरूपण हैं। आंशिक समदूरीकता W : K1 → K2 को

द्वारा परिभाषित करें।

V1H ⊂ K1 पर, यह परस्पर जुड़ा हुआ संबंध

देता है।

विशेष रूप से, यदि दोनों स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व न्यूनतम हैं, तो W एकात्मक संक्रियक है। इस प्रकार एकात्मक परिवर्तन के लिए न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग निरूपण अद्वितीय हैं।

कुछ परिणाम

हम कुछ परिणामों का उल्लेख करते हैं जिन्हें स्टाइनस्प्रिंग प्रमेय के परिणामों के रूप में देखा जा सकता है। ऐतिहासिक रूप से, नीचे दिए गए कुछ परिणाम स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय से पहले के हैं।

जीएनएस निर्माण

गेलफैंड-नैमार्क-सेगल (जीएनएस) निर्माण इस प्रकार है। स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय में H को 1-विमीय, अर्थात जटिल संख्या होने दें। तो Φ अब A पर धनात्मक रैखिक प्रकार्यक है। यदि हम मानते हैं कि Φ अवस्था (प्रकार्यक विश्लेषण) है, अर्थात, Φ का मानदंड 1 है, तो समदूरीकता को इकाई -मानदंड सदिश के कुछ के लिए

द्वारा निर्धारित किया जाता है। तो

और हमने अवस्थाओं के जीएनएस प्रतिनिधित्व को पुनर्प्राप्त कर लिया है। यह देखने की विधि है कि पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र, मात्र धनात्मक के अतिरिक्त, धनात्मक प्रकार्यक के यथार्थ सामान्यीकरण हैं।

सी*- बीजगणित पर रैखिक धनात्मक प्रकार्यक ऐसे अन्य प्रकार्यक (संदर्भ प्रकार्यक कहा जाता है) के संबंध में पूर्णतः निरंतर है यदि यह किसी भी धनात्मक अवयव पर 0 है जिस पर संदर्भ धनात्मक प्रकार्यक शून्य है। यह रेडॉन-निकोडिम प्रमेय के गैर-अनुक्रमिक सामान्यीकरण की ओर जाता है। मानक अनुरेखण (रैखिक बीजगणित) के संबंध में आव्यूह बीजगणित पर अवस्थाओं का सामान्य घनत्व संक्रियक कुछ भी नहीं है, परन्तु रेडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न है जब संदर्भ प्रकार्यक को अनुरेखण करने के लिए चुना जाता है। व्याचेस्लाव बेलावकिन ने दूसरे (संदर्भ) प्रतिचित्र के संबंध में पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र की पूर्ण निरपेक्ष निरंतरता की धारणा प्रस्तुत की और पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों के लिए गैर-अनुवर्ती रेडॉन-निकोडिम प्रमेय के एक संक्रियक संस्करण को सिद्ध किया। आव्यूह बीजगणित पर अनुरेखण पूर्ण रूप से धनात्मक संदर्भ प्रतिचित्र के अनुरूप इस प्रमेय की विशेष स्थिति चोई संक्रियक को मानक अनुरेखण के संबंध में एक सीपी प्रतिचित्र के रेडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न के रूप में ले जाती है (चोई के प्रमेय देखें)।

चोई की प्रमेय

चोई द्वारा यह दिखाया गया था कि यदि पूर्ण रूप से धनात्मक है, जहां G और H क्रमशः विमा n और m के परिमित-विमीय हिल्बर्ट रिक्त समष्टि की श्रेणी हैं, तोर Φ रूप लेता है:

इसे पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों पर चोई का प्रमेय कहा जाता है। चोई ने रेखीय बीजगणित तकनीकों का उपयोग करके इसे सिद्ध किया, परन्तु उनके परिणाम को स्टाइनस्प्रिंग के प्रमेय के एक विशेष स्थिति के रूप में भी देखा जा सकता है: मान लीजिए (π, V, K) Φ का न्यूनतम स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व है। न्यूनता से, K का विमा से कम है। तो सामान्यता के हानि के बिना, K को

से पहचाना जा सकता है।

प्रत्येक एन-विमीय हिल्बर्ट समष्टि की एक प्रति है। से, हम देखते हैं कि K की उपरोक्त पहचान को के रूप में व्यवस्थित किया जा सकता है, जहाँ Pi, K से का प्रक्षेपण है। माना । अपने निकट

है और चोई का परिणाम सिद्ध हुआ है।

चोई का परिणाम आव्यूह बीजगणित पर अनुरेखण पूर्ण रूप से धनात्मक संदर्भ प्रतिचित्र के अनुरूप पूर्ण रूप से धनात्मक (सीपी) प्रतिचित्रों के लिए गैर-अनुसूचित रेडॉन-निकोडीम प्रमेय की विशेष स्थिति है। दृढ संचालिका रूप में यह सामान्य प्रमेय 1985 में बेलावकिन द्वारा सिद्ध किया गया था जिसने धनात्मक घनत्व संचालिका के अस्तित्व को एक सीपी प्रतिचित्र का प्रतिनिधित्व करते हुए दिखाया था जो संदर्भ सीपी प्रतिचित्र के संबंध में पूर्ण रूप से निरंतर है। स्टाइनस्प्रिंग प्रतिनिधित्व के संदर्भ में इस घनत्व संक्रियक की विशिष्टता मात्र इस प्रतिनिधित्व की न्यूनतमता से होती है। इस प्रकार, चोई का संक्रियक मानक अनुरेखण के संबंध में एक परिमित-विमीय सीपी प्रतिचित्र का रेडॉन-निकोडिम व्युत्पन्न है।

ध्यान दें कि, चोई के प्रमेय को सिद्ध करने में, साथ ही स्टाइनस्प्रिंग के सूत्रीकरण से बेलावकिन के प्रमेय, तर्क स्पष्ट रूप से क्राउस संक्रियकों को Vi नहीं देता है, जब तक कि कोई रिक्त समष्टि की विभिन्न पहचान स्पष्ट नहीं करता है। दूसरी ओर, चोई के मूल प्रमाण में उन संक्रियकों की प्रत्यक्ष गणना सम्मिलित है।

नैमार्क का फैलाव प्रमेय

नैमार्क के प्रमेय का कहना है कि प्रत्येक B (H) -मानित, दुर्बलता से गणनीय-योगात्मक उपाय कुछ सघन हौसडॉर्फ समष्टि X पर उठाया जा सकता है ताकि माप वर्णक्रमीय माप बन जाए। इस तथ्य को जोड़कर यह सिद्ध किया जा सकता है कि C (X) क्रमविनिमेय सी*-बीजगणित और स्टाइनस्प्रिंग प्रमेय है।

एसजेड.-नागी का फैलाव प्रमेय

इस परिणाम में कहा गया है कि हिल्बर्ट समष्टि पर प्रत्येक संकुचन (संचालक सिद्धांत) में न्यूनतम गुण के साथ एकात्मक फैलाव होता है।

अनुप्रयोग

क्वांटम सूचना सिद्धांत में, क्वांटम चैनल, या क्वांटम संचालन को सी*-बीजगणित के बीच पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्र के रूप में परिभाषित किया गया है। ऐसे सभी प्रतिचित्रों का वर्गीकरण होने के कारण, स्टाइनस्प्रिंग का प्रमेय उस संदर्भ में महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, प्रमेय के अद्वितीय भाग का उपयोग क्वांटम चैनलों के कुछ वर्गों को वर्गीकृत करने के लिए किया गया है।

विभिन्न चैनलों की तुलना और उनकी पारस्परिक निष्ठा और सूचना की गणना के लिए बेलवकिन द्वारा प्रारम्भ किए गए उनके राडोन-निकोडिम व्युत्पन्न द्वारा चैनलों का एक और प्रतिनिधित्व उपयोगी है। परिमित-विमीय स्थिति में, पूर्ण रूप से धनात्मक प्रतिचित्रों के लिए बेलावकिन के रेडॉन-निकोडीम प्रमेय के अनुरेखण संस्करण के रूप में चोई का प्रमेय भी प्रासंगिक है। संचालक व्यंजक

से।

Φ के क्राउस संचालक कहलाते हैं। व्यंजक

को कभी-कभी Φ का संचालक योग निरूपण कहा जाता है।

संदर्भ

  • M।-D। Choi, Completely Positive Linear Maps on Complex Matrices, Linear Algebra and its Applications, 10, 285–290 (1975)।
  • V। P। Belavkin, P। Staszewski, Radon–Nikodym Theorem for Completely Positive Maps, Reports on Mathematical Physics, v। 24, No 1, 49–55 (1986)।
  • V। Paulsen, Completely Bounded Maps and Operator Algebras, Cambridge University Press, 2003।
  • W। F। Stinespring, Positive Functions on सी*-algebras, Proceedings of the American Mathematical Society, 6, 211–216 (1955)।