4: Змішані стани та оператор щільності
Поки що ми розглядали стани як вектори в гільбертовому просторі, які, згідно з першим постулатом, містять всю інформацію про систему. Однак насправді ми дуже рідко маємо повну інформацію про систему. Наприклад, система, можливо, взаємодіяла зі своїм середовищем, що вносить деяку невизначеність в наші знання про стан системи. Тому питання полягає в тому, як ми описуємо системи з неповною інформацією. Значна частина сучасних досліджень квантової механіки полягає в отриманні повного контролю над квантовою системою (тобто мінімізувати взаємодію з навколишнім середовищем). Сюди входить область квантової інформації та обчислень. Таким чином, концепція неповної інформації займає центральне місце в сучасній квантовій механіці.