閘保真度（gate fidelity）

每一道量子閘本應對你的量子位元執行一個精確的操作——一次乾淨的翻轉、一次精準的旋轉、一步完美的糾纏。但在真實硬體裡，閘從來落不到你瞄準的位置：控制脈衝略有偏差，量子位元會漂移，雜散雜訊也會滲進來。閘保真度就是用來打分的：你實際得到的閘，與你本想施加的閘到底有多接近。它的取值在 0 到 1 之間，通常用百分比來表示，所以 99.9% 的保真度意味著平均下來這次操作只有大約千分之一出了岔子。剩下的那部分，也就是 1 減去保真度，就是閘錯誤率。

保真度之所以最要緊，是因為錯誤會層層累積。一個短小的程式就可能把成千上萬道閘串接起來，每道閘上一點點偏差疊加起來，結果就再也不可信了。正因如此，雙量子位元閘——那些真正幹活的糾纏閘——受到的關注最密切：它們最難做得乾淨，所以它們的保真度通常決定了一台機器實際能跑到的上限。

保真度同樣是容錯的守門人。量子糾錯可以修正錯誤，但前提是物理錯誤率要降到某個閾值以下——對於流行的表面碼（surface code），這個閾值非常粗略地說大約在 1% 一線，也就是說閘的保真度需要高於約 99%。如今最好的閘正處在這道前沿線附近，這確實令人振奮，但越過閾值只是拿到了入場券：你仍然需要許多有雜訊的物理量子位元，才能護住一個可靠的邏輯量子位元。我們還遠未在大規模上做到這一點。