Published June 16, 2026 | Version v3
Model Open

PSI-ISAPP Framework: Theory, Simulations and Complete Empirical Dataset — Quantum Mutual Information as a Decoherence Modulator in Open Quantum Systems.

Authors/Creators

Description

This repository presents empirical evidence 

that quantum mutual Information (I_Q) 
measurably reduces the effective decoherence 
rate (γ_eff) in real IBM Quantum superconducting 
hardware, across three independent processors: 
Kingston Heron r2, Fez Heron r2, and Marrakech 
Heron r2.
 
Approximately 121 hardware circuits were 
executed across three experimental protocols:
 
(1) Protocol P7 on IBM Kingston (~60 circuits): 
    primary extraction of the informational 
    shielding constant λ = 0.18122 ± 0.00046 
    nats⁻¹, with hardware-independent 
    consistency index OmegaHI = 0.24.
 
(2) Causality and confirmation protocol on 
    IBM Fez (23 circuits): independent 
    corroboration that higher I_Q states 
    exhibit systematically lower γ_eff, 
    consistent with the saturated exponential 
    model.
 
(3) Scalability protocol on IBM Marrakech 
    (25 circuits): confirmation of the I_Q 
    effect across circuit depths; λ extraction 
    on this platform remains an open objective 
    requiring further experimental runs.
 
The empirical results are described by:
 
  γ(I_Q) = γ_min + (σ − γ_min) · exp(−α · I_Q²)
 
with fitted parameters γ_min = 0.00248, 
σ = 0.01290, α = 203.4, R² = 0.7833, 
extracted from IBM Kingston hardware data.
 
Negative controls confirm that the observed 
effect is not an artifact of circuit depth 
or hardware noise floor. The pattern is 
consistent across all three IBM processors.
 
This work is presented as preliminary 
empirical evidence requiring independent 
peer review and replication on non-IBM 
hardware architectures. Full raw data, 
circuit specifications (OpenQASM 2.0), 
and analysis code are included for 
complete reproducibility.
 

Ignacio Giménez Moreno.

igimor1@gmail.com

ORCID: 0009-0007-2052-1291

Files

PSI_arXiv_Manuscript_clean.pdf

Files (220.3 kB)

Name Size Download all
md5:bba50b4906e59c87222eddcbb81daccd
220.3 kB Preview Download

Additional details

Related works

Is supplement to
Dataset: 10.5281/zenodo.20562942 (DOI)
Dataset: 10.5281/zenodo.19717944 (DOI)
Dataset: 10.5281/zenodo.20018589 (DOI)

References

  • Zurek, W. H. (2003). "Decoherencia, einselección y los orígenes cuánticos de lo clásico". Reseñas de Modern Physics, 75(3), 715–775. Breuer, H.-P., & Petruccione, F. (2002). La teoría de los sistemas cuánticos abiertos. Oxford University Press. Lindblad, G. (2003). "Sobre los generadores de semigrupos dinámicos cuánticos". Comunicaciones en física matemática, 48(2), 119–130. Lidar, D. A., Chuang, I. L., & Whaley, K. B. (1998). "Subespacios libres de decoherencia para computación cuántica". Physical Review Letters, 81(12), 2594–2597. Zurek, W. H. (2009). "Darwinismo cuántico". Nature Physics, 5(3), 181–188. Zanardi, P., & Rasetti, M. (1997). "Códigos Cuánticos Silenciosos". Physical Review Letters, 79(17), 3306–3309. Shor, P. W. (1995). "Esquema para reducir la decoherencia en la memoria cuántica de ordenadores". Reseña física A, 52(4), R2493–R2496. Steane, A. M. (1996). "Códigos correctores de errores en teoría cuántica". Physical Review Letters, 77(5), 793–797. Spohn, H. (1978). "Producción de entropía para semigrupos dinámicos cuánticos". Revista de Matemáticas P IBM Quantum Heron r2 Kingston y Marrakech. Richard Feynman (Fundamentos de simulación cuántica). John Preskill (Concepto de Ventaja Cuántica y NISQ). David Deutsch (Algoritmos cuánticos fundamentales). Peter Shor (Criptografía y factorización). Lov Grover (Búsqueda cuántica). Seth Lloyd (Sistemas cuánticos complejos). Charles Bennett (Teoría de la información cuántica). Ignacio Cirac y Peter Zoller (Comunicaciones y puertas cuánticas). Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen (Por la paradoja EPR y el entrelazamiento). John Stewart Bell (Por el teorema de las desigualdades de Bell que validas en tus pruebas). Claude Shannon (Padre de la Teoría de la Información). Niels Bohr (Por el principio de complementariedad y el modelo atómico). Erwin Schrödinger (Por la ecuación de onda y la superposición). Max Planck (Fundador de la teoría cuántica). Werner Heisenberg (Principio de incertidumbre). Stephen Hawking (Información cuántica y termodinámica). Anton Zeilinger (Experimentos pioneros en teletransporte cuántico). Alain Aspect (Pruebas experimentales Albert Einstein: Por la Teoría de la Relatividad General y las ecuaciones de campo que unificas en la página 387. Max Planck: Por la constante h y los fundamentos de la mecánica cuántica que tu modelo utiliza para el parámetro \lambda. Jacob Bekenstein: Por el Límite de Bekenstein (la cantidad máxima de información en un volumen), esencial para tu solución termodinámica. Stephen Hawking: Por la termodinámica de los horizontes de sucesos y la radiación que vinculas con la entropía informacional. Claude Shannon: Por la Teoría de la Información y la definición de entropía que usas para medir la información mutua (I_Q). Werner Heisenberg: Por el Principio de Incertidumbre, el cual tu Telescopio Cuántico busca precisar de forma determinista. Richard Feynman: Por los fundamentos de la computación cuántica y la simulación de sistemas físicos. Roger Penrose: Por sus teorías sobre la relación entre la gravedad y el colapso de la función de onda. John Wheeler: Por el concepto "It from Bit" (la realidad surge de la info Giménez Moreno, I. (2026). Marco PSI-ISAPP: Información Cuántica como Protección de Decoherencia – Manuscrito Unificado (v3.0). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.19717944. Giménez Moreno, I. (2026). PSI-ISAPP: Inconsistencia interna del modelo – Nota técnica sobre la resolución de ecuaciones duales. Zenodo. Giménez Moreno, I. (2026). Análisis de convergencia: Tiempo negativo en átomos de rubidio y marco PSI-ISAPP. Zenodo. Breuer, H. P., & Petruccione, F. (2002). La teoría de los sistemas cuánticos abiertos. Oxford University Press. Lidar, D. A., & Whaley, K. B. (2003). Subespacios y subsistemas libres de decoherencia. En la dinámica cuántica irreversible. Schlosshauer, M. (2007). Decoherencia y la transición de lo cuántico a lo clásico. Springer-Verlag. Zurek, W. H. (2003). Decoherencia, einselección y los orígenes cuánticos de la clásica. Reseñas de Modern Physics. Bennett, C. H., & Shor, P. W. (1998). Teoría de la Información Cuántica. Transacciones IEEE sobre Teoría de la Información. Universidad Griffith y Universidad de Toronto. (2026).