路线二与三:热场双态与量子 Metropolis

1. |TFD⟩⟨TFD| = (1/Z)·Σ_{E,E′} e^{−β(E+E′)/2}|E⟩⟨E′|_S ⊗ |E⟩⟨E′|_E

2. tr_E(|E⟩⟨E′|_E) = δ_{EE′}——所有交叉项湮灭

3. tr_E|TFD⟩⟨TFD| = (1/Z)·Σ_E e^{−βE}|E⟩⟨E| = ρ_β ✓

4. 二能级显式形式(教材练习 4):|TFD⟩ = cos θ·|00⟩ + sin θ·|11⟩,tan θ = e^{−βΔ/2}

5. 演算:βΔ = 2 → tan θ = e^{−1} ≈ 0.368 → θ ≈ 20.2°;cos²θ ≈ 0.881、sin²θ ≈ 0.119——与第 4 页 ρ_β 权重一致 ✓

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