Wigners Vriend als een Schakeling: Benchmarks voor Inter-Takcommunicatiewaarneming op Supergeleidende Quantumhardware
Wigner's Friend as a Circuit: Inter-Branch Communication Witness Benchmarks on Superconducting Quantum Hardware
January 22, 2026
Auteurs: Christopher Altman
cs.AI
Samenvatting
Wij implementeren en testen op IBM Quantum-hardware de schakelingfamilie voorgesteld door Violaris voor het schatten van operationele getuigen van communicatie tussen takken, gedefinieerd als correlaties in klassieke meetreeksen geproduceerd door gecompileerde Wigner's-vriend-stijl schakelingen. Wij realiseren een vijf-qubit instantie van het protocol als een inter-register berichtoverdrachtspatroon binnen een enkele schakeling, in plaats van fysieke signalering, en evalueren het gedrag onder realistische ruis van het apparaat en compilatiebeperkingen. De schakeling codeert een tak-voorwaardelijke evolutie van een waarnemerssubsysteem waarvan de dynamiek afhangt van een controle-qubit, gevolgd door een gecontroleerde overdrachtsoperatie die correlaties tussen voorwaardelijke meetcontexten onderzoekt.
Uitvoering op de ibm_fez-backend met 20000 shots resulteert in een op populatie gebaseerde zichtbaarheid van 0,877, coherentiegetuigen van 0,840 en -0,811 langs orthogonale assen, en een fasegevoelige grootte van ongeveer 1,17. Hoewel de zichtbaarheidsmetriek ongevoelig is voor sommige klassen van defasering, bieden de coherentiegetuigen een complementaire gevoeligheid voor niet-diagonale ruis.
Dit werk test of onderscheidt niet tussen interpretaties van de kwantummechanica. In plaats daarvan biedt het een reproduceerbare pijplijn van operationele beperkingen voor het evalueren van de detecteerbaarheid van niet-ideale kanalen ten opzichte van gekalibreerde apparaatruis.
English
We implement and benchmark on IBM Quantum hardware the circuit family proposed by Violaris for estimating operational inter-branch communication witnesses, defined as correlations in classical measurement records produced by compiled Wigner's-friend-style circuits. We realize a five-qubit instance of the protocol as an inter-register message-transfer pattern within a single circuit, rather than physical signaling, and evaluate its behavior under realistic device noise and compilation constraints. The circuit encodes branch-conditioned evolution of an observer subsystem whose dynamics depend on a control qubit, followed by a controlled transfer operation that probes correlations between conditional measurement contexts.
Executing on the ibm_fez backend with 20000 shots, we observe population-based visibility of 0.877, coherence witnesses of 0.840 and -0.811 along orthogonal axes, and a phase-sensitive magnitude of approximately 1.17. While the visibility metric is insensitive to some classes of dephasing, the coherence witnesses provide complementary sensitivity to off-diagonal noise.
This work does not test or discriminate among interpretations of quantum mechanics. Instead, it provides a reproducible operational constraint pipeline for evaluating detectability of non-ideal channels relative to calibrated device noise.