mindquantum.simulator.fidelity

mindquantum.simulator.fidelity(rho: np.ndarray, sigma: np.ndarray)

计算两个量子态的保真度。

量子态保真度的定义如下所示。

$$F(\rho ,\sigma )={\left(\text{tr}\sqrt{\sqrt{\rho }\sigma \sqrt{\rho }}\right)}^2$$

其中 $\rho$ 和 $\sigma$ 是密度矩阵。

如果 $\rho$ 和 $\sigma$ 都是纯态，则有 $\rho =|{\psi }_{\rho }⟩⟨{\psi }_{\rho }|$ 和 $\sigma =|{\psi }_{\sigma }⟩⟨{\psi }_{\sigma }|$，此时

$$F(\rho ,\sigma )={\left|⟨{\psi }_{\rho }|{\psi }_{\sigma }⟩\right|}^2$$

此外，该接口还支持状态向量和密度矩阵混合输入。

参数：

• rho (np.ndarray) - 其中一个量子态。支持态矢量或密度矩阵。

• sigma (np.ndarray) - 另一个量子态。支持态矢量或密度矩阵。

返回：

numbers.Number，两个量子态的保真度。

样例：

>>> from mindquantum.core.circuit import Circuit
>>> from mindquantum.simulator import Simulator, fidelity
>>> circ = Circuit().h(0).x(1, 0)
>>> sim = Simulator('mqmatrix', 2)
>>> sim.apply_circuit(circ)
>>> rho = sim.get_qs()
>>> sim.reset()
>>> sigma = sim.get_qs()
>>> fidelity(rho, sigma)
0.5000000000000001