Definición
La probabilidad de que el resultado clásico producido por un aparato de medida corresponda al estado cuántico real o a la población del autestado medido, promediada bajo una distribución de preparación especificada.
Principio
Principio
La fidelidad de lectura organiza la fiabilidad del mapeo desde el espacio de estados cuánticos a los resultados clásicos registrados; cuantifica errores de asignación estocásticos y sesgos sistemáticos en el resultado digitalizado final.
Demostración
Demostración
Lectura dispersiva de un qubit: preparar |0⟩ y |1⟩ muchas veces, recoger señales analógicas, aplicar la regla de asignación (umbral o clasificador) y calcular la fracción de asignaciones correctas. Si el 98 % de |0⟩ se registra como 0 y el 97 % de |1⟩ como 1, la fidelidad de lectura media sería 97,5 %.
Aplicación incorrecta
Aplicación incorrecta
Tratar la fidelidad de lectura como una medida del rendimiento de las compuertas o asumir que una fidelidad de lectura reportada es válida bajo diferentes condiciones de polarización o bases de medida sin volver a caracterizar.
Consecuencia
Consecuencia
Una alta fidelidad de lectura reduce el sesgo en tomografía de estado, mejora la extracción de síndromes para corrección de errores y estrecha los intervalos de confianza en benchmarking; impone una cota inferior a la infidelidad de proceso observable cuando la medición es el paso final.
Inversión
Inversión
La infidelidad de lectura invierte el mapeo: la asignación sistemática errónea o la aleatorización de los resultados de medida hace que los datos registrados diverjan de las poblaciones de estado reales y puede ocultar errores coherentes de las compuertas.
Límite
Límite
La fidelidad de lectura se refiere específicamente a la etapa de medida y asignación (señal analógica → resultado clásico) y excluye contribuciones aguas arriba de preparación de estado y errores de compuerta, salvo que se combinen explícitamente; depende de la base y del punto de operación.
Tensión semántica
Tensión semántica
El término compite con nociones relacionadas como eficiencia de medida, error de asignación y fidelidad QND; una fidelidad media puede ocultar tasas de error asimétricas (falsos positivos vs falsos negativos) relevantes para muchos protocolos.
Síntesis
Síntesis
La fidelidad de lectura mide, de forma concisa, cuán confiable es un detector al convertir un estado cuántico en la etiqueta clásica correcta bajo un procedimiento de preparación y asignación definido; es una métrica pragmática dependiente de la base que debe informarse con condiciones operativas y asimetrías de error.