混合态定义为 $\rho = \sum_i p_i|\psi_i\rangle\langle\psi_i|$，纯态是特例 $\rho = |\psi\rangle\langle\psi|$。噪声通道必产生混合态：比特翻转通道作用于 $|0\rangle$ 得 $\rho = (1-p)|0\rangle\langle 0| + p|1\rangle\langle 1| = \mathrm{diag}(1-p, p)$；反证设 $\rho = |\phi\rangle\langle\phi|$，两个对角元 $|a|^2, |b|^2$ 均非零将迫使非对角元 $ab^* \ne 0$，与 $\rho_{12} = 0$ 矛盾。纯度检验 $\mathrm{Tr}(\rho^2) = (1-p)^2 + p^2 = 1-2p(1-p)$，代入 $p = 0.02$ 得 $0.9608 < 1$（纯态恒为 1）。开销上态矢量存 $2^n$ 个幅值、密度矩阵存 $4^n$ 个矩阵元：$n=3$ 为 8 对 64，每加一比特分别乘 2 与乘 4，$n=20$ 约 $1.0\times 10^6$ 对 $1.1\times 10^{12}$。无噪声时两类后端无差别（同一 Bell 线路 pmeasure 均为 0.5000/0.0000/0.0000/0.5000）；NoisySimulator 配 statevector 直接抛 ValueError，因为混合态必须由 density_matrix 承载。