Beiträge und Beispiele zur Bures-Geometrie

Authors: 
Peltri, Gregor
Year: 
2002
Language: 
German
Abstract in English: 
The present paper deals with Bures' geometry in the state space over von-Neumann algebras. This geometry is based on the distance introduced by Bures in 1969. Closely related with it is the concept of algebraic transition probability as proposed by Uhlmann in 1976. It is shown by an example that there are cases where one can not implement Bures' distance if one of the implementing vectors is given. In the following, the parallel transport of vectors along loops of normal states, which is induced by Bures' distance, is examined. In order to investigate the holonomy group in the infinite-dimensional case, theorems on products of positive operators are derived. These theorems, which could be of interest on their own, are compared with the literature. Finally, Bures' distance is examined infinitesimally. The thus arising Bures-geodesic arcs are investigated. Especially, it is asked whether certain strata are geodesically convex and can therefore serve as examples of neighbourhoods. In order to finally give a negative answer, several theorems on Sakai's Radon-Nikodym operators, which could also be of interest without a connection to Bures' geometry, are derived. The critical counterexample exploits Gohberg's result on the spectrum of certain Toeplitz operators. A by-product of the described procedure is that it can be used to construct operators which have a sufficiently non-trivial spectrum.
Abstract: 
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Bures-Geometrie auf Zustandsräumen über von-Neumann-Algebren. Diese basiert auf jenem Abstandsbegriff für normale Zustände, der von Bures im Jahre 1969 eingeführt wurde. Eng damit verbunden ist der Begriff der algebraischen Übergangswahrscheinlichkeit, der von Uhlmann 1976 vorgeschlagen wurde. An einem Beispiel wird gezeigt, dass man den Bures-Abstand unter Umständen nicht implementieren kann, wenn man einen der implementierenden Vektoren vorgeben will. Im weiteren wird der vom Bures-Abstand induzierte Paralleltransport von Vektoren entlang Loops von normalen Zuständen untersucht. Um die Holonomiegruppe im unendlichdimensionalen Fall zu untersuchen, werden Sätze über Produkte positiver Operatoren hergeleitet. Diese Sätze, die durchaus auch von eigenständigem Interesse sein könnten, werden mit Ergebnissen aus der Literatur verglichen. Schließlich wird der Bures-Abstand unter infinitesimalem Blickwinkel betrachtet. Die so entstehenden Bures-geodätischen Bögen werden untersucht. Speziell wird gefragt, ob gewisse Strata stets geodätisch konvex sind, also als Beispiel für Umgebungen dienen können. Um diese Frage am Ende negativ zu beantworten, werden mehrere Sätze über Sakaische Radon-Nikodym-Operatoren hergeleitet, die auch ohne Bezug zur Bures-Geometrie interessant sein könnten. Das entscheidende Gegenbeispiel nutzt Gohbergs Ergebnis zum Spektrum bestimmter Toeplitzoperatoren aus. Ein Nebeneffekt des beschriebenen Verfahrens ist, dass es auch zur Konstruktion von Operatoren mit hinreichend nichttrivialem Spektrum benutzt werden kann.
Pubdate / Erscheinungsdatum: 
2002-02-11
Promoter / Gefördert durch: 
Promotionsstipendium des Freistaates Sachsen,
Pages / Seitenanzahl: 
104
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