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T0-QuantencomputingT0 Quantum Computing

Deterministische Quantensimulation auf klassischer Hardware (Dok. 147)Deterministic quantum simulation on classical hardware (Doc. 147)

1. T0-Grundgleichung1. T0 Fundamental Equation

(Dok. 147, Def. 1)
T(x,t) · E(x,t) = 1
T = dynamisches Zeitfeld, E = EnergiedichtefeldT = dynamic time field, E = energy density field
Universelle ParameterUniversal parameters (Dok. 147, Def. 2)
ξ = 4/30000 ≈ 1.333 × 10−4   (Kopplungsstärkecoupling strength)
φ = (1+√5)/2 ≈ 1.618   (Goldener Schnittgolden ratio)
Df = 3 − ξ ≈ 2.9999   (fraktale Dimensionfractal dimension)
QFT-Herleitung von ξQFT derivation of ξ (Dok. 097)
ξ = λh² v² / (16π³ mh²)
λh = mh²/(2v²) ≈ 0.129,   v = 246.22 GeV,   mh = 125.10 GeV
ErgebnisResult: ξQFT ≈ 1.29 × 10−4   (3% Abweichung von 4/300003% deviation from 4/30000)
Struktur: 1/(16π²) × 1/π = 1-Loop-Unterdrückung × NDA-Normierung. Vollständige Passarino-Veltman-Zerlegung in Dok. 097.Structure: 1/(16π²) × 1/π = 1-loop suppression × NDA normalization. Complete Passarino-Veltman decomposition in Doc. 097.
ξ in der Simulationξ in simulation

Dok. 073 und die Quanten-Simulatoren verwenden ξnum ≈ 10−5 als Algorithmus-Parameter für den Zahlenraum. Dieser Wert optimiert die numerische Stabilität der Simulation. Der physikalische Parameter ist ξ = 4/30000 ≈ 1.33 × 10−4 (Dok. 009).

Doc. 073 and the quantum simulators use ξnum ≈ 10−5 as algorithm parameter for the number space. This value optimizes numerical stability of the simulation. The physical parameter is ξ = 4/30000 ≈ 1.33 × 10−4 (Doc. 009).

2. T0-Qubits: Energiefeld statt Wahrscheinlichkeit2. T0 Qubits: Energy Field Instead of Probability

Standard-QubitStandard qubit
|ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩
P(0) = |α|², P(1) = |β|² — WahrscheinlichkeitenP(0) = |α|², P(1) = |β|² — probabilities
T0-Qubit (Dok. 147, Def. 3)
(z, r, θ)
z ∈ [−1,1]: Basis-Projektion, r ∈ [0,1]: Superpositions-Amplitude, θ: Phase. Normierung: z² + r² = 1z ∈ [−1,1]: basis projection, r ∈ [0,1]: superposition amplitude, θ: phase. Normalization: z² + r² = 1

Der konzeptionelle Unterschied: r² ist keine Wahrscheinlichkeit, sondern die Energiedichte des Superpositionszustands. Das ermöglicht deterministische Evolution bei Erhaltung von Quanteninterferenz.

The conceptual shift: r² is not a probability but the energy density of the superposition state. This enables deterministic evolution while maintaining quantum interference.

Die physikalische Struktur ist ein toroidaler Energiewirbel mit fraktaler Dimension Df = 3 − ξ. Die zylindrischen Koordinaten (z,r,θ) sind eine lokale Näherung, die für R/r > 1012 (alle atomaren Systeme) auf < 0.02% genau ist.

The physical structure is a toroidal energy vortex with fractal dimension Df = 3 − ξ. The cylindrical coordinates (z,r,θ) are a local approximation accurate to < 0.02% for R/r > 1012 (all atomic systems).

3. Quantenoperationen mit Bell-Dämpfung3. Quantum Operations with Bell Damping

Bell-DämpfungBell damping (Dok. 147, Eq. 5)
D(n) = exp(−ξ ln(n) / Df)
Stabilisiert Multi-Qubit-Verschränkung; n = Qubit-AnzahlStabilizes multi-qubit entanglement; n = qubit count
T0-Hadamard (Dok. 147, Prop. 1)
HT0(n): (z, r, θ) ↦ (r·D(n), z·D(n), θ + π/2)
(z,r)-Tausch = Basiswechsel; D(n) = Bell-Dämpfung(z,r) swap = basis change; D(n) = Bell damping
PhasenquantisierungPhase quantization
θk = 2πk / φm,    k, m ∈ ℤ
φ-hierarchische Phasen statt binäre 2k-Teilungφ-hierarchical phases instead of binary 2k division
EnergienormierungEnergy normalization
z² + r² = 1    (erhalten unter allen T0-Operationenpreserved under all T0 operations)

4. φ-QFT und Shor-Algorithmus4. φ-QFT and Shor’s Algorithm

φ-QFT (Dok. 147, Def. 5)
|x⟩ ↦ (1/√Qφ) ∑y e2πixy/Qφ |y⟩
Qφ = φn   (stattinstead of Q = 2n in Standard-QFTin standard QFT)
T0-Ausgabe mit Bell-KorrekturT0 output with Bell correction (Dok. 147, Lemma 1)
T0⟩ = (1/Q) ∑k,y e2πikry/Qφ · e−ξ|kry/Qφ−m|²/Df |y⟩
Bell-Dämpfung unterdrückt Off-Peak-Beiträge → schärfere PeaksBell damping suppresses off-peak contributions → sharper peaks
HaupttheoremMain theorem (Dok. 147, Thm. 1)
Psuccess(Standard) ≤ Psuccess(φ-QFT) ≤ Psuccess(Standard) + ξ
φ-QFT ist mindestens so gut wie Standard-QFT, mit zusätzlicher Bell-Stabilisierungφ-QFT is at least as good as standard QFT, with additional Bell stabilization
Signal-Rausch-VerbesserungSignal-to-noise improvement
SNRφ = SNRstd · (1 + ξ ln(r)/Df) ≈ SNRstd · 1.0002

5. CHSH-Vorhersagen und IBM-Vergleich5. CHSH Predictions and IBM Comparison

T0 sagt eine systematische Abweichung vom QM-CHSH-Wert vorher, die mit der Qubit-Anzahl wächst:

T0 predicts a systematic deviation from the QM CHSH value that grows with qubit count:

n QubitsQM CHSHT0 CHSHΔ (%)TestbarTestable
22.8284272.8283400.0031GrenzwertigMarginal
102.8284272.8281380.0102JaYes
502.8284272.8279350.0174JaYes
732.8284272.8278880.0191JaYes
1002.8284272.8278480.0205JaYes

Quelle: Dok. 147, Tabelle 2Source: Doc. 147, Table 2

73-Qubit-System (IBM Brisbane)73-Qubit System (IBM Brisbane)

MethodeMethodCHSHΔ vs. IBM
Standard QM2.8284270.035%
T0 (ξbase)2.8278880.014%
T0 (ξfit)2.8275000.000%
IBM (73 Qubits)2.827500
Monte Carlo2.8274 ± 0.00010.004%
Gefitteter ξ-Parameter (73 Qubits)Fitted ξ parameter (73 qubits)
ξfit(73) = (2.29 ± 0.26) × 10−4
ξfitbase = 1.72 ± 0.19   (Überschussexcess: 72%)
Konsistent mit Hardware-Imperfektionen: kleinere Chips haben höheres relatives Rauschen durch Randeffekte und KalibrierungsfehlerConsistent with hardware imperfections: smaller chips have higher relative noise from edge effects and calibration errors

127-Qubit-System (IBM Sherbrooke)127-Qubit System (IBM Sherbrooke)

MethodeMethodCHSHΔ vs. IBM
Standard QM2.8284270.024%
T0 (ξbase)2.8278180.0006%
T0 (ξfit)2.8278000.0000%
IBM (127 Qubits)2.827800
Gefitteter ξ-Parameter (127 Qubits)Fitted ξ parameter (127 qubits)
ξfit(127) = (1.37 ± 0.03) × 10−4
ξfitbase = 1.03 ± 0.02   (Überschussexcess: 3%)
Übereinstimmung mit ξbase auf 0.0006% — nahezu perfektAgreement with ξbase to 0.0006% — nearly perfect

SkalierungstrendScaling trend

SystemN Qubitsξfit (×10−4)ξ/ξbaseCHSH
TheorieTheory1.3331.00
IBM Brisbane732.29 ± 0.261.72 ± 0.192.8275
IBM Sherbrooke1271.37 ± 0.031.03 ± 0.022.8278
Hardware-RauschmodellHardware noise model (Dok. 147)
ξeff(N) = ξbase · (1 + εhw/Nα)
Größere Systeme → ξ näher am theoretischen Wert. Sherbrooke (127) hat 3% Überschuss vs. 72% bei Brisbane (73).Larger systems → ξ closer to theoretical value. Sherbrooke (127) has 3% excess vs. 72% for Brisbane (73).

Bell-Fidelity (Sherbrooke, 3 unabhängige Läufe)Bell fidelity (Sherbrooke, 3 independent runs)

RunP(|00⟩)P(|11⟩)P(|01⟩)P(|10⟩)Fidelity
10.5000.5000.0000.0001.000
20.4650.4650.0350.0350.930
30.4960.4960.0040.0040.992
MittelMean0.4870.4870.0130.0130.974

Mittlere Fidelity = 0.974 ± 0.036 (2048 Shots pro Lauf, Bell-Zustand |Φ+⟩). Quelle: Dok. 147, Tabelle 3.

Mean fidelity = 0.974 ± 0.036 (2048 shots per run, Bell state |Φ+⟩). Source: Doc. 147, Table 3.

6. Simulation auf klassischer Hardware6. Simulation on Classical Hardware

T0 behandelt Quantensysteme als deterministische Energiefelder. Die Berechnungen laufen auf klassischen Prozessoren bei Zimmertemperatur. Mehrere funktionsfähige Simulatoren sind verfügbar:

T0 treats quantum systems as deterministic energy fields. The calculations run on classical processors at room temperature. Several functional simulators are available:

SimulatorQubitsFunktionFunction
quantum_simulator_deterministic3–10Interaktive Qubit-Steuerung, Gates, MessungenInteractive qubit control, gates, measurements
t0_Shore_simulatorvariabelvariableShor-Algorithmus mit T0-EnergiefeldernShor’s algorithm with T0 energy fields
Echte QuantenhardwareReal quantum hardware
Kühlung auf −273°C, spezielle Isolation, probabilistische Messung, FehlerkorrekturCooling to −273°C, special isolation, probabilistic measurement, error correction
T0-SimulationT0 simulation
Normaler Computer, Zimmertemperatur, deterministische Berechnung, bis ~30 Qubits praktikabelNormal computer, room temperature, deterministic calculation, up to ~30 qubits practical

7. Grenzen und offene Fragen7. Limits and Open Questions

SkalierungsproblemScaling problem

Direkte Simulation braucht 2N Speicher. Für N > 40 ist das auf klassischer Hardware unpraktikabel. T0-Simulation ersetzt keine echte Quantenhardware bei großen Problemen.

Direct simulation requires 2N memory. For N > 40 this is impractical on classical hardware. T0 simulation does not replace real quantum hardware for large problems.

ErgebnisResultOffene FrageOpen question
φ-QFT ≥ Standard-QFT (Thm. 1)φ-QFT ≥ standard QFT (Thm. 1)Experimentelle Bestätigung fehltExperimental confirmation missing
IBM-CHSH: T0 näher als QMIBM CHSH: T0 closer than QMUnabhängige Replikation steht ausIndependent replication pending
100% Erfolgsrate bis N=143100% success rate up to N=143Skalierung zu großen N?Scaling to large N?
Bell-Dämpfung unterdrückt DekohärenzBell damping suppresses decoherenceWiderspricht Standard-QM-InterpretationContradicts standard QM interpretation