Кіріспе
Функционалдық талдауда операторлық жүйенің күйі – 1-нормасы бар оң сызықтық функционал. Функционалдық талдаудағы күйлер кванттық механикадағы тығыздық матрицаларының ұғымын жалпылайды, олар кванттық күйлерді, аралас күйлерді де, таза күйлерді де көрсетеді. Тығыздық матрицалары, өз кезегінде, тек таза күйлерді ғана көрсететін күй векторларын жалпылайды. M операторлық жүйесі үшін, C* алгебрасы A-да бірлікпен, M-нің барлық күйлері жиынтығы, кейде S(M) деп белгіленеді, дөңес, M* Банах дуал кеңістігінде әлсіз * жабық. Осылайша, M-нің күйлерінің барлығының әлсіз * топологиясы M-нің күй кеңістігі деп аталатын компактты Хаусдорф кеңістігін құрайды. Кванттық механиканың C* алгебралық тұжырымдамасында, бұл алдыңғы мағынадағы күйлер физикалық күйлерге сәйкес келеді, яғни физикалық шамалардың (C* алгебраның өзіне-іргелес элементтері) олардың күтілетін өлшеу нәтижесіне (нақты санға) бейнелеуіне.
In the C* algebraic formulation of quantum mechanics, states in this previous sense correspond to physical states, i. e. mappings from physical observables (self adjoint elements of the C* algebra) to their expected measurement outcome (real number).
Иорданияның ыдырауы
Мемлекеттерді ықтималдық шараларының коммутативті емес жалпыламалары ретінде қарастыруға болады. Гельфанд өкілдігі бойынша, кез келген коммутативті C* алгебрасы A, белгілі бір жергілікті жиынтық Хаусдорф X үшін C0(X) түрінде болады. Бұл жағдайда S(A) – X-тегі оң Радон шараларынан тұрады, ал таза күйлер – X-тегі бағалау функционалдары болып табылады. Көбірек айтқанда, GNS құрылымы кез келген күйді, тиісті өкілдік таңдалғаннан кейін, векторлық күй ретінде көрсетеді. C* алгебрасы A-дағы шектеулі сызықтық функционал, егер ол A-ның өздік-қосымша элементтерінде нақты мән алса, өздік-қосымша деп аталады. Өздік-қосымша функционалдар – қол қойылған шаралардың коммутативті емес аналогтары болып табылады. Шаралар теориясындағы Джорданның ыдырау теоремасы, кез келген қол қойылған шараны екі оң шараның айырымы ретінде көрсетуге болады дейді. Бұл коммутативті емес жағдайға дейін кеңейтілуі мүмкін. Жоғарыдағы ыдыраудан A* – күйлердің сызықтық кеңістігі болып табылады.
Таза күйлері
Крейн-Милман теоремасы бойынша, M күй кеңістігінің шекті нүктелері бар. Күй кеңістігінің шекті нүктелері таза күйлер деп аталады, ал қалған күйлер аралас күйлер деп аталады.
Векторлық күйлер
Хилберт кеңістігі H және H-дегі x векторы үшін ωx(T) := ⟨Tx,x⟩ (T үшін B(H) ), B(H) бойынша оң сызықтық функционалды анықтайды. ωx(1)=||x||2 болғандықтан, ||x||=1 болса ωx – күй болады. Егер A – B(H) C* субальгебрасы болса және M – A-дағы операторлар жүйесі болса, онда ωx-тің M-ге шектелуі M бойынша оң сызықтық функционалды анықтайды. H-дегі бірлік векторларынан осылай туындаған M күйлері M-нің векторлық күйлері деп аталады.
Адал мемлекеттер
Мемлекет, егер ол оң элементтерде инъективті болса, яғни , адал болады.
Қалыпты күйлер
Мемлекет қалыпты деп аталады, егер кез келген монотонды, өсуші операторлар торы ең кіші жоғарғы шегі болғанда , -ға жақындасады.
Факторлық күйлер
C* алгебрасының факториялық күйі — A-ның сәйкес GNS өкілдігінің коммутанты фактор болатын күй.