Matrice de densité

La matrice de densité, ou opérateur densité, est l’outil mathématique le plus général du formalisme de la mécanique quantique utilisé pour décrire de manière exhaustive l’état physique d’un système, qu’il se trouve dans un état pur parfait ou dans un état mixte imparfait. Contrairement à un simple vecteur d’état ket qui ne peut représenter que des superpositions idéales cohérentes, la matrice de densité intègre à la fois les probabilités quantiques d’interférence et les incertitudes statistiques classiques classiques découlant d’une connaissance incomplète du système ou de son interaction avec l’environnement. Cet outil est indispensable en informatique quantique pour modéliser précisément les effets réalistes du bruit environnemental, de la dissipation et de la décohérence qui altèrent la pureté des qubits lors de l’exécution d’un circuit.