Fidelidad

La fidelidad mide la similitud entre dos estados u operaciones cuánticas. La fidelidad de estado F(ρ, σ) = (Tr√(√ρ σ √ρ))² mide cuán cercano está un estado cuántico ruidoso ρ al estado puro objetivo σ. Una fidelidad de 1.0 significa perfecta; 0 significa ortogonal. La fidelidad de puerta mide con qué precisión se implementa una puerta. La fidelidad de puerta promedio se mide ejecutando muchos circuitos aleatorios (benchmarking aleatorizado). Por ejemplo, una fidelidad de puerta de un solo qubit del 99.9% significa un error del 0.1% por puerta. Las puertas de dos qubits suelen tener menor fidelidad (99% a 99.9% para los mejores sistemas). La fidelidad de proceso extiende esto a circuitos completos. Al comparar hardware cuántico, la fidelidad de puerta de 1 qubit, la fidelidad de puerta de 2 qubits y la fidelidad de lectura son especificaciones clave. Los sistemas de iones atrapados de IonQ mantienen actualmente algunas de las fidelidades de puerta más altas disponibles comercialmente.