【正确答案】设二维矩阵A满足
Aσ=σA (1)
根据上题的论证,A必定可以表示成
A=C0I+C1σx+C2σy+C3σz (2)
以σx分别左乘和右乘上式,得到
σxA=C0σx+C1+iC2σz-iC3σy (3)
Aσx=C0σx+C1-iC2σz+iC3σy (3')
根据题设条件(1),式(3)和(3')应相等,所以
C2σz-C3σy=C3σy-C2σz
因为σy、σz互相独立,因此必有
C2=0, C3=0 (4)
类似地,以σy分别左乘和右乘式(2),可证
C1=0,C3=0 (5)
因此
C1=C2=C3=0 (6)
A=C0I (7)
即A为常数矩阵.
【答案解析】