Советую гуглить по "экспонента от матрицы".
Но по факту она конечно от оператора. Для матриц, порождаемых другими тензорами второго ранга, её вроде никак полезно не определишь.
UPD: Вру, забыл про банаховы пространства. Там мы можем определить сходимость ряда. Ну и плюс экспонента связывает группы и алгебры Ли.
(Оффтоп)
Dmitriy40Вообще с векторами из одномерных пространств можно делать немало дополнительных вещей, как и в линейные операторы над модулем есть канонический гомоморфизм колец из кольца скаляров этого модуля, для ненулевого модуля — инъективный, то есть скалярную матрицу

можно считать ровно тем же, что и

, ну и кольцо

над одномерным

-модулем в результате в точности изоморфно

.
Но это не обязательно достаточные соображения для дизайна вычислительной системы и языка. В частности, матрицы есть не только у линейных отображений, а у любых тензоров ранга 2, и например в

уже естественного гомоморфизма из кольца скаляров нету. Тут всё ещё может чем-то помогать одномерность (например она позволяет определить линейный порядок, квадратные корни из положительных элементов), но вместе с тем определение умножения будет эквивалентно отождествлению с кольцом скаляров.
С третьей стороны, на
матрицы размера

из элементов вообще любой алгебраической структуры

как на функции

все операции

распространяются естественным образом, и с такой структурой

, что связывает руки. У конкретных вещей свойств просто слишком много. Математически против матриц, а не тензоров-операторов, аргументировать получается очень неудобно. Потому-то, как уже сказал, аргументы должны быть не совсем оттуда.