忠実度は、2つの量子状態または演算の間の類似度を測るものです。状態忠実度F(ρ, σ) = (Tr√(√ρ σ √ρ))²は、ノイズのある量子状態ρが目標の純粋状態σにどれだけ近いかを測ります。忠実度1.0は完全、0は直交を意味します。ゲート忠実度は、ゲートがどれだけ正確に実装されているかを測ります。平均ゲート忠実度は、多数のランダム回路を実行すること（ランダム化ベンチマーキング）によって測定されます。例えば、単一量子ビットゲート忠実度99.9%は、ゲートあたり0.1%の誤差を意味します。2量子ビットゲートは通常より低い忠実度を持ちます（最上位システムで99%〜99.9%）。プロセス忠実度はこれを回路全体に拡張したものです。量子ハードウェアを比較する際には、1量子ビットゲート忠実度、2量子ビットゲート忠実度、読み出し忠実度が重要な仕様です。IonQの捕捉イオンシステムは、現在商用で利用可能な最高水準のゲート忠実度をいくつか保持しています。