Pauli-Matrizen

Operatoren im entsprechen -Matrizen. Von besonderer Bedeutung sind die PAULI-Matrizen

Sie sind selbstadjungiert und unitär. Falls das Qubit physikalisch als Spin-1/2-Teilchen realisiert ist, sind die Observablen des Spins in den drei Raumrichtungen , , und . Im allgemeinen ist jeder Operator im eine Linearkombination der drei PAULI-Matrizen und der -Einheitsmatrix , d.h. die Operatoren bilden eine Basis im Raum der linearen Operatoren auf dem . Die Rechenregeln für die PAULI-Matrizen lauten: