酉矩阵是满足下列条件的复数方阵:矩阵与其共轭转置的乘积是单位矩阵。用数学语言表达就是:
U†U=UU†=I U^\dagger U = UU^\dagger = I U†U=UU†=I
其中,U†U^\daggerU† 表示 UUU 的共轭转置,III 是单位矩阵。
酉矩阵在理论和应用中都非常重要,它们的性质使得在处理复数矩阵问题时,能够保持向量长度和角度,这对于很多物理问题和计算问题都是关键。此外,酉矩阵的性质也常被用于算法中,比如在量子计算和信号处理等领域。