La matriz D ensity es una herramienta utilizada en física cuántica para describir correlaciones tanto clásicas como cuánticas. Por ejemplo, puede tener un sistema clásico completo que expulse una bola azul ([matemática] B [/ matemática]) o roja ([matemática] R [/ matemática]) con probabilidad 0.5. Este sistema se puede describir con una matriz [matemática] A [/ matemática]; en este caso, una matriz de identidad multiplicada por 0,5 en la base [math] {B, R} [/ math]. Entonces, si desea saber cuál es la probabilidad de obtener [matemática] B [/ matemática], puede escribir un Operador de medición [matemática] M_B [/ matemática] tal que:
[matemática] M_B: A \ rightarrow 0.5 [/ matemática]
Este formalismo se puede generalizar trivialmente a un mundo cuántico mediante la introducción de correlaciones ultra clásicas entre los estados [matemáticas] B [/ matemáticas] y [matemáticas] R [/ matemáticas]. El punto clave aquí es que estas correlaciones son mucho más fuertes que las clásicas y con una amplia gama de nuevas posibilidades. Como se hizo en el caso anterior en mecánica cuántica, se puede definir un Operador de medición [matemática] M_B [/ matemática] para determinar las probabilidades de los resultados.
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Lo que quiero decir es que el formalismo Matrix D ensity es solo un marco que nos permite describir un sistema donde aparecen las correlaciones clásica y cuántica. Este formalismo puede describir un bit clásico como en el ejemplo de las bolas o un qubit cuando estamos trabajando con sistemas de mecánica cuántica.
A veces, para ilustrar la relación entre dos términos, es útil ver sus diferencias: la matriz de densidad es una herramienta matemática, los Qubits son físicos.
