Deel 9 · model-assisted kleur en hardware
We hebben een snelle, empirisch gekalibreerde goudkleur niet alleen naast het 56-qubitmodel gezet, maar als een echte energiecorrectie in de Hamiltoniaan verwerkt. Daarna draaide precies één gevalideerde proef op IBM Marrakesh. Het geforceerde modelsignaal bleef duidelijk zichtbaar in de verwachte richting.
Wat betekent “geforceerd”?
De eerdere optische kalibratie leverde een visueel goudachtige kleur #F9E29D, met een CIELAB Delta-E-76 van 4,34 ten opzichte van gemeten monokristallijn goud. Dat voldoet aan onze ruime grens voor “visueel goudachtig” van Delta-E kleiner dan 6, maar niet aan de strenge grens kleiner dan 3.
De kleurfit bevatte een energieverschuiving van 0,728883 eV. Voor deze proef is die waarde als een empirische scissors-correctie toegepast op de twaalf onbezette eigenmodi van de 56-modus Hamiltoniaan. De 44 bezette modi, hun projector en het deeltjesaantal bleven behouden. De een-deeltjeskloof steeg daardoor van 0,647228 naar 1,376111 eV.
Dit is doelbewust een model-assisted ingreep. De verschuiving komt niet uit G0W0 en is niet afgeleid zonder gebruik van gemeten gouddata. De proef beantwoordt een smallere vraag: blijft een op goudkleur gekalibreerde modelverandering herkenbaar wanneer het model op echte quantumhardware wordt uitgevoerd?
De bevroren hardwareproef
| Processor | ibm_marrakesh |
|---|---|
| IBM-job | da0q66no3ppc73alpe10 |
| Logische breedte | 56 qubits, 44 bezette en 12 onbezette modi |
| Circuit na live transpilation | diepte 271, 472 CZ-poorten |
| Vergelijking | dezelfde template met veldschaal 1 en 32 |
| Observabelen | vier celbezettingen plus het totale deeltjesaantal |
| Foutmitigatie | meetmitigatie, twirling en ZNE met ruisfactoren 1, 3 en 5 |
| QPU-gebruik | 14,7155 quantumseconden |
Wat de hardware zag
| Route | RMSE tegen ideaal | Richtingscosinus | N(A) | N(B) |
|---|---|---|---|---|
| Ruisfactor 1 | 0,105389 | 0,966469 | 39,9649 | 39,9868 |
| IBM productie-ZNE | 0,103770 | 0,938465 | 42,5025 | 42,4751 |
| Lineaire nulruisschatting | 0,080154 | 0,974583 | 41,1930 | 41,2371 |
Het tekenpatroon en de richting van de respons over de vier cellen zijn dus duidelijk terug te zien. Voor de eerste cel schoof de lineaire nulruisschatting van 0,255105 naar 0,315258, dichter bij de ideale 0,376331. Tegelijk laat het gemeten totale deeltjesaantal aanzienlijke ruis zien ten opzichte van de ideale 44.
Waarom dit goed nieuws is
- De geforceerde Hamiltoniaanwijziging is werkelijk onderdeel van het circuit en niet alleen een kleurplaatje achteraf.
- Het hardware-responspatroon wijst met 96,6 tot 97,5 procent richtingscosinus dezelfde kant op als het exacte model.
- De lineaire ZNE-puntschatting ligt dichter bij het exacte resultaat.
- Alle cel-totalen en de aparte deeltjesobservabele zijn intern consistent verwerkt.
Waarom we voorzichtig blijven
De extrapolatie-onzekerheden zijn groot en de exponentiële nulruisfit was ongeldig. Daarom is een verbetering door mitigatie niet statistisch aangetoond. Ook berekent het circuit geen volledig frequentieafhankelijk optisch spectrum. De kleurcode #F9E29D komt uit de klassieke optische laag die de modelparameters kalibreerde.
De volgende wetenschappelijke stap
De geforceerde route geeft snel een toetsbaar hardwaremodel. De strengere route blijft onafhankelijk bepalen welk deel van de 0,728883 eV-verschuiving fysisch uit quasiparticle-correcties kan volgen. Een volgende hardwareproef kan vervolgens de empirische en de G0W0-begrensde Hamiltoniaan onder exact hetzelfde protocol vergelijken.
Bronnen en reproduceerbaarheid
- Concept-PR met methode, tests en hardware-resultaat
- Bevroren resultaat-JSON van de IBM-run
- Olmon et al. (2012), gemeten optische constanten van goud
- IBM Quantum-documentatie over foutmitigatie en ZNE
Projectstand: 16 augustus 2026. Alle cijfers zijn afkomstig uit de bevroren lokale en gepubliceerde onderzoeksartefacten.