А́лгебра — раздел математики, который можно нестрого охарактеризовать как обобщение и расширение арифметики; в этом разделе числа и другие математические объекты обозначаются буквами и другими символами, что позволяет записывать и исследовать их свойства в самом общем виде. Слово «алгебра» также употребляется в общей алгебре в названиях различных алгебраических систем. В более широком смысле под «алгеброй» понимают раздел математики, посвящённый изучению операций над элементами множеств произвольной природы, обобщающий обычные операции сложения и умножения чисел.
Граф — математическая абстракция реальной системы любой природы, объекты которой обладают парными связями. Граф как математический объект есть совокупность двух множеств — множества самих объектов, называемого множеством вершин, и множества их парных связей, называемого множеством рёбер. Элемент множества рёбер есть пара элементов множества вершин.
Квантовое состояние — любое возможное состояние, в котором может находиться квантовая система. Чистое квантовое состояние может быть описано:
- В волновой механике — волновой функцией,
- В матричной механике — вектором состояния, или полным набором квантовых чисел для определённой системы.
Принцип неопределённости Гейзенбе́рга в квантовой механике — фундаментальное соображение, устанавливающее предел точности одновременного определения пары характеризующих систему квантовых наблюдаемых, описываемых некоммутирующими операторами.
Кортеж — упорядоченный набор фиксированной длины.
Ско́бки — парные знаки, используемые в различных областях.
Алгоритм Гровера — квантовый алгоритм решения задачи перебора, то есть нахождения решения уравнения
Уравнение Клейна — Гордона — релятивистская версия уравнения Шрёдингера:
,
Матрица плотности — один из способов описания состояния квантовомеханической системы. В отличие от волновой функции, пригодной лишь для описания чистых состояний, оператор плотности в равной мере может задавать как чистые, так и смешанные состояния. Основанный на понятии оператора плотности формализм был предложен независимо Л. Д. Ландау и Дж. фон Нейманом в 1927 году и Ф. Блохом в 1946 году.
В квантовой теории поля конденса́т или ва́куумное сре́днее значе́ние оператора — среднее значение этого оператора в вакуумном состоянии поля. Конденсат оператора O обычно обозначается 
или 
Один из самых известных примеров конденсата оператора, приводящего к физическому эффекту, — эффект Казимира. Обычно конденсатом называют вакуумное среднее лишь с ненулевым значением.
Автоматическое планирование и диспетчеризация — область задач искусственного интеллекта, касающаяся выполнения стратегии или последовательности действий, обычно для интеллектуальных агентов, автономных роботов и беспилотных аппаратов. В отличие от классических проблем управления и классификации, решения задач данной области комплексны, неизвестны и должны разрабатываться и оптимизироваться в многомерном пространстве.
Бра и кет — алгебраический формализм, предназначенный для описания квантовых состояний. Называется также обозначениями Дирака. В матричной механике данная система обозначений является общепринятой. Данная система обозначений представляет собой не более чем иные текстуальные обозначения для векторов, ковекторов, билинейных форм и скалярных произведений, и потому применима в линейной алгебре вообще. В тех случаях, когда данная система обозначений используется в линейной алгебре, обычно речь идет о бесконечно-мерных пространствах и/или о линейной алгебре над комплексными числами.
Теоре́ма о запре́те клони́рования — утверждение квантовой теории о невозможности создания идеальной копии произвольного неизвестного квантового состояния. Теорема была сформулирована Вуттерсом, Зуреком и Диэксом в 1982 году и имела огромное значение в области квантовых вычислений, квантовой теории информации и смежных областях.
Матричная квантовая механика — это формулировка квантовой механики, созданная Вернером Гейзенбергом, Максом Борном и Паскуалем Йорданом в 1925 году. Матричная квантовая механика была первой концептуально автономной и логически непротиворечивой формулировкой квантовой механики. Её описание квантовых скачков заменило модель Бора для электронных орбит. Это было сделано путём интерпретации физических свойств частиц как матриц, которые эволюционируют во времени. Матричная механика эквивалентна волновой формулировке Шрёдингера квантовой механики на основе теоремы Риса — Фишера, как это проявляется в обозначениях бра и кет Дирака.
Симметрия встречается не только в геометрии, но и в других областях математики. Симметрия является видом инвариантности, свойством неизменности при некоторых преобразованиях.
Полуопределённое программирование — подраздел выпуклого программирования, которое занимается оптимизацией линейной целевой функции на пересечении конусов положительно полуопределённых матриц с аффинным пространством.
Некоммутативная криптография — область криптологии, в которой шифровальные примитивы, методы и системы основаны на некоммутативных алгебраических структурах.
Алгоритм Шрайера — Симса — алгоритм из области вычислительной теории групп, позволяющий после однократного исполнения за линейное время находить порядок группы, порождённой перестановками, проверять принадлежность элемента такой группе и перечислять её элементы. Алгоритм был предложен Чарльзом Симсом в 1970 году для поиска примитивных групп перестановок и основывается на лемме Шрайера о порождении подгрупп. Представление группы перестановок, которое находит алгоритм, аналогично ступенчатому виду матрицы для её пространства строк. Разработанные Симсом методы лежат в основе большинства современных алгоритмов для работы с группами перестановок, модификации алгоритма также используются в современных системах компьютерной алгебры, таких как GAP и Magma. Одним из наиболее наглядных приложений алгоритма является то, что он может быть использован для решения кубика Рубика.
Тест ассоциативности — проверка бинарной операции на ассоциативность. Наивная процедура проверки, заключающаяся в переборе всех возможных троек аргументов операции, требует 
времени, где 
— размер множества, над которым определена операция. Ранние тесты ассоциативности не давали асимптотических улучшений по сравнению с наивным алгоритмом, однако позволяли улучшить время работы в некоторых частных случаях. Например, Роберт Тарьян в 1972 году обнаружил, что предложенный в 1949 году тест Лайта позволяет выполнить проверку за 
, если исследуемая бинарная операция обратима. Первый вероятностный тест, улучшающий время работы с до 
, был предложен в 1996 году Шридхаром Раджагопаланом и Леонардом Шульманом. В 2015 году был предложен квантовый алгоритм, проверяющий операцию на ассоциативность за время 
, что является улучшением по сравнению с поиском Гровера, работающим за 
.
Ожидаемая величина измерения — вероятностное ожидаемое значение результата эксперимента по измерению в квантовой механике. Её можно рассматривать как среднее значение всех возможных результатов измерения, взвешенное по их вероятности, и, как таковое, оно не является "наиболее" вероятным значением измерения; действительно, ожидаемое значение может иметь нулевую вероятность возникновения. Является фундаментальным понятием во всех областях квантовой физики.
