En la teoría de las álgebras de von Neumann , el teorema de densidad de Kaplansky , debido a Irving Kaplansky , es un teorema de aproximación fundamental. La importancia y ubicuidad de esta herramienta técnica llevó a Gert Pedersen a comentar en uno de sus libros [1] que,
Sea K − el cierre de operador fuerte de un conjunto K en B(H) , el conjunto de operadores acotados en el espacio de Hilbert H , y sea ( K ) 1 la intersección de K con la bola unitaria de B(H) .
El teorema de densidad de Kaplansky se puede utilizar para formular algunas aproximaciones con respecto a la topología de operador fuerte .
1) Si h es un operador positivo en ( A − ) 1 , entonces h está en el cierre de operador fuerte del conjunto de operadores autoadjuntos en ( A + ) 1 , donde A + denota el conjunto de operadores positivos en A .
2) Si A es un álgebra C* que actúa sobre el espacio de Hilbert H y u es un operador unitario en A − , entonces u está en el cierre de operador fuerte del conjunto de operadores unitarios en A .
En el teorema de densidad y 1) anteriores, los resultados también son válidos si se considera una bola de radio r > 0 , en lugar de la bola unitaria.
La prueba estándar utiliza el hecho de que una función f continua acotada de valor real es continua de operador fuerte. En otras palabras, para una red { a α } de operadores autoadjuntos en A , el cálculo funcional continuo a → f ( a ) satisface,
en la topología de operador fuerte . Esto muestra que la parte autoadjunta de la bola unitaria en A − puede aproximarse fuertemente mediante elementos autoadjuntos en A . Un cálculo matricial en M 2 ( A ) considerando el operador autoadjunto con entradas 0 en la diagonal y a y a * en las otras posiciones, luego elimina la restricción de autoadjunción y prueba el teorema.