किसी क्वांटम तंत्र की अवस्थाएँ एक आंतरिक गुणनफल वाली सम्मिश्र सदिश समष्टि बनाती हैं — अर्थात् कोई हिल्बर्ट समष्टि (गणित वर्ष 3 के गणित-खंड में विकसित है)। कोई अवस्था एक सदिश है, जिसे केट लिखते हैं, और जो प्रसामान्यित है: । दो अवस्थाओं का आंतरिक गुणनफल सम्मिश्र संख्या है, जो पहले खाने में संयुग्मी-रैखिक है और जिसमें । किसी लांबिक प्रसामान्य आधार में,
पिछले अध्यायों का तरंग फलन स्थिति के अनुदिश के घटकों का कुल ही है: ; इसमें कुछ भी नहीं खोता, और परिमित अवस्था-समष्टि वाले तंत्र — जिनकी तरंगों के रूप में कल्पना भी नहीं की जा सकती — वर्णनीय हो जाते हैं।
उदाहरण
उदाहरण 8.2 (फ़ोटॉन का ध्रुवण: एक द्विविमीय संसार)
अक्ष के अनुदिश जाता कोई फ़ोटॉन अपना ध्रुवण किसी द्विविमीय हिल्बर्ट समष्टि में ढोता है, जिसका आधार (क्षैतिज) और (ऊर्ध्वाधर) है। कोण पर ध्रुवित प्रकाश यह अध्यारोपण है
और वृत्तीय ध्रुवण वह सम्मिश्र संयोजन है: गुणांकों का सम्मिश्र होना कोई सजावट नहीं, भौतिकी है। हर क्वांटम द्वि-स्तरीय तंत्र — चक्रण, अमोनिया का अणु, कोई अतिचालक क्यूबिट — वही सदिश समष्टि है, बस दूसरे कपड़ों में।