从量子理论视角看库普曼与转移算子技术
对经典动力学与量子力学的算子理论表述之间数学关联的研究,至少可追溯至20世纪30年代Koopman与von Neumann的开创性工作。在随后的数十年间,众多学者(常以独立方式)将其发展为如今广为人知的经典动力学Koopman-von Neumann表述体系。本文综述了该框架在保测遍历动力系统中的应用,并将其与适用于数据驱动数值实现的Koopman算子及转移算子最新逼近技术相结合。概括而言,这些方法基于以下两大核心表述:(i) 将经典可观测量表述为作用于希尔伯特空间的算子代数元素;(ii) 将经典概率测度表述为该代数状态空间的元素——其中经提升的Koopman算子和转移算子分别诱导可观测量与状态的动力学演化。所综述技术的共同理论基础在于:利用具有余代数结构的再生核希尔伯特空间(即“再生核希尔伯特代数”)来实现经典对象的量子化表述,同时借助Fock空间构建具有高表达性及结构保持特性(特别是保持复合算子的正定性与可乘性)的逼近方案。本文还探讨了在纯点谱系统中逼近可观测量Koopman演化的量子算法应用。

