Hilbert-Schmidt-operatör

Hilbert-Schmidt-operatorn är en avgränsad operator på ett Hilbert-rum med ändlig Hilbert-Schmidt-norm , d.v.s. för vilken det finns en ortonormal grund i , så att

Om detta är sant på någon ortonormal basis, så är det sant på vilken ortonormal basis som helst.

Hilbert-Schmidt skalär produkt

Låt och vara två Hilbert-Schmidt-operatörer. Hilbert-Schmidts skalära produkt definieras som

där anger spåret av operatören. Normen som induceras av en sådan inre produkt kallas Hilbert-Schmidt-normen :

Denna definition är inte beroende av valet av en ortonormal bas och liknar Frobenius-normen för operatorer i ett ändligt dimensionellt vektorrum.

Egenskaper

Hilbert-Schmidt-operatorerna bildar ett dubbelsidigt *-ideal i Banach-algebra av avgränsade operatorer på . Hilbert-Schmidt-operatorerna bildar en uppsättning sluten i topologin inducerad av normen på , om och endast om den är ändlig-dimensionell. De bildar också ett Hilbert-utrymme. Det kan visas att det är naturligt isomorft till tensorprodukten av Hilbert-rum

var  är mellanrummet konjugat till .