דוגם בוזונים בסרגל המפה: דגימת בוזונים
דוגם בוזונים
שעונים נגזרים
- סבב סינדרום
- —
- מחזור נמדד
- n/a — sampling; MHz-class clock, no cycle
- זמן תגובה
- 1.0 µs (לולאה שפורסמה) · חסם תחתון —
- קוהרנטיות
- T1 — · T2 — · פעולות לזמן קוהרנטיות —
- חשיפת סרק לסבב
- t_round/T2 = — · שגיאת סרק נמדדת —
- הערות
- measurement-driven photonic architecture: no syndrome round; native clock in the measured column; no code on this architecture
טכנולוגיות לפי שכבה — הראשית, ואחריה החלופיות
| 1 נושא הקיוביט | אופן של אור סחוט (CV) · פוטון בודד (משתנה בדיד) |
| 2 קידוד | — אין שכבת קידוד — דגימת מספר הפוטונים |
| 3 מנגנון השער | אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה) |
| 4 קישוריות והובלה | מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) |
| 5 בקרה | הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) |
| 6 קריאה | גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
| 7 קוד | — אין קוד — דגימה |
| 8 מפענח | — אין מפענח — דגימה |
| 9 חיבור בין-מודולי | — אין חיבור בין-מודולי — אינטרפרומטר אחד |
| 10 ייצור | הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים) · מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
קשרים בתוך הארכיטקטורה
סימוני המפה
מכונות בארכיטקטורה זו · 7
- PT-1 ORCA Computing מאמר דף מוצר
- PT-2 ORCA Computing דף מוצר עיתונות
- Jiuzhang (1.0) USTC (Pan Jianwei group) עיתונות
- Jiuzhang 2.0 USTC (Pan Jianwei group) מאמר עיתונות
- Jiuzhang 3.0 USTC (Pan Jianwei group) מאמר עיתונות
- Jiuzhang 4.0 USTC (Pan Jianwei group) מאמר עיתונות
- Borealis Xanadu מאמר קישור
הארכיטקטורה בדוח (§8.3)
8.3.12 דגימת בוזונים — דוגם בוזונים (ph_sampler)
הרעיון. אור סחוט או פוטונים בודדים נכנסים לאינטרפרומטר אופטי-ליניארי הניתן לתכנות (g_lointer) ונספרים ביציאותיו; הסתברויות היציאה הן הפניאנים של מטריצות הבנויות מהרשת (פרמננטים, במקרה של פוטונים בודדים), וחישובם #P-קשה [G][268]. אין שער שזירה, אין הזנה קדימה, אין קיוביט: הטענה היחידה היא שאף מחשב קלאסי אינו משחזר את הדגימות (יעד G1). במקום שבו ארכיטקטורת ההיתוך בונה קיוביטים ממצבי משאב קטנים וארכיטקטורת המשתנה הרציף מקודדת אותם ברשתות GKP, הארכיטקטורה הזו מדלגת על הקיוביט. ההימור: במספרי פוטונים גבוהים הסטטיסטיקה תעקוף את הדוגמים הקלאסיים לפני שהאובדן יחזיר להם את הפלט.
מה היא צריכה. האינטרפרומטר דורש אור ברשת ומסיטי פאזה אלקטרו-אופטיים בטמפרטורת החדר; הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (fab_bulk) דורשת מאפננים מצומדי-סיב ולולאות השהיה. טכנולוגיות הנושא מחליפות זו את זו, וכך גם ספירת פוטונים וגילוי הומודיני, והרכבה נפחית ומפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים. כל השאר הוא העברה: דגימת בוזונים גאוסית רועשת הופכת לניתנת לסימולציה יעילה ברגע שהסחיטה, ההעברה ויעילות הגלאים יורדות מתחת לחסם [S][269]. הקוד, המפענח והחיבור הבין-מודולי הם ∅ מעצם התכנון (§7.3): לדגימה אין מצב לוגי שיש להגן עליו, ולכן האובדן ממודל ולא מתוקן, והמערערים הקלאסיים מנצלים זאת [175].
היכן היא עומדת. שבע מכונות, שבעה התקנים, אף אחד מהם אינו בעל שערים (טבלה 8.3). Jiuzhang 4.0 (USTC, מאי 2026): 1,024 מצבים סחוטים ב-8,176 אופנים, עד 3,050 פוטונים שנגלו, יעילות מערכת של 51%, דגימה אחת לכל 25.6 µs [D][175]. Borealis (Xanadu, 2022): 216 אופנים סחוטים דרך שלוש לולאות סיב, גלאי TES המבחינים במספר הפוטונים, עד 219 פוטונים, דגימה אחת לכל 36 µs [D][270]; המרשם מסמן את הטענה שלה כנשחקה. PT-2 (ORCA, בהפעלה 2024–26) דוגמת מצבים סחוטים עם הפחתת פוטון, באינטרפרומטר משבצות זמן בעל שתי לולאות, עם גלאי המבחין במספר הפוטונים [P][271]; ORCA אינה מפרסמת את מספר האופנים, השעון או האובדן; PT-1 המוקדמת יותר שלה (שתי מערכות ב-PSNC בפוזנן, 2023) [C][877] ו-Jiuzhang 1.0, 2.0 ו-3.0 שהוצאו משימוש [D][460], [462], [878] הן שורות בפני עצמן. עבור המרשם, שכבות ה-∅ פירושן שלושה דברים: אף דוגם אינו נכנס לספירות השערים, הקודים או המפענחים; 21 תאי ה-none שלהם בשכבות 7–9 הם הארכיטקטורה עצמה, לא עיכוב, והם מנפחים את פרופיל הבשלות בטבלה 8.2; 7 מתוך 11 ההתקנים של הפוטוניקה (טבלה 8.1) הם דוגמים, ולכן מספר ההתקנים של המשפחה מציג יותר מעבדים ממה שיש לה.
חריגים והשאלות. Jiuzhang 4.0 ו-Borealis מחזיקות שערים גאוסיים CV, הטכנולוגיה של ארכיטקטורת המשתנה הרציף, כחלופה בשכבה 3 מחוץ למשבצות: אינטרפרומטר גאוסי ללא הזנה קדימה הומודינית. זו שושלת, לא תיוג שגוי; היורשת של Borealis היא Aurora. בשתיהן שכבה 2 נשארת none. טכנולוגיית הקידוד, קידוד פוטוני במשבצות זמן / במסלולים, נשענת על PT-2 בלבד ומתאימה לה רע: PT-2 ממלאת כל משבצת זמן, באופן נומינלי בפוטון אחד כל אחת [P][271], ולכן משבצות הזמן שלה הן אופנים, לא הקיוביט בן שתי משבצות הזמן שהטכנולוגיה מגדירה; והטכנולוגיה דורשת נושא של פוטון בודד, בעוד שהנושא של PT-2 הוא אור סחוט. גם בחלופות של פוטון בודד ושל גילוי הומודיני אין מכונה שמשתמשת: בשכבות 1, 2 ו-6 הארכיטקטורה משורטטת רחבה יותר מהמרשם שלה.
המבחן הבא. עד 31 בדצמבר 2027: אף דוגם קלאסי שפורסם אינו משתווה ל-Jiuzhang 4.0 במדדי הייחוס שלה עצמה, ו-ORCA מפרסמת את האופנים, הלולאות והאובדן של PT-3 יחד עם השוואה קלאסית. הורדה בדירוג אם אלגוריתם קלאסי ישתווה ל-Jiuzhang 4.0, כפי שאלגוריתם כזה השתווה לכל טענת יתרון קודמת, או אם PT-3, שהיה צפוי ב-2026 ולא סופק (§2.5), יסופק בלי הנתונים האלה.
מה אומרים הבונים. USTC מציגה את Jiuzhang 4.0 כיותר מדוגם: דגימת בוזונים גאוסית יכולה גם ליצור קודים בוזוניים לתיקון שגיאות [D][175], ושליטה באלפי פוטונים, לדבריה, מגיעה הרבה מעבר למה שניתן לחישוב קלאסי ופותחת דרך לחומרה פוטונית סובלנית לתקלות [D][175]. הטיעון של ORCA הוא ריבוב בזמן: השהיות בסיב מאפשרות להשתמש בכל מקור פוטונים פעמים רבות [C][858]. במאי 2025 צפה המנהל הכללי שלה יתרון קוונטי בתוך 24 חודשים, מ-PT-3, שהיה צפוי אז בתחילת 2026 [R][859]; ביוני 2026 התקינה ORCA מכונת PT-2 בחברה יפנית וקבעה את שדרוגה ל-PT-3 להמשך השנה [R][860].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 7, מהן 7 התקנים, 0 בעלי שערים). USTC (Pan Jianwei group) — Jiuzhang (1.0) (הוצא משימוש), Jiuzhang 2.0 (הוצא משימוש), Jiuzhang 3.0 (הוצא משימוש), Jiuzhang 4.0 (הודגם); ORCA Computing — PT-1 (בהפעלה), PT-2 (בהפעלה); Xanadu — Borealis (בהפעלה).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (2). Jiuzhang 4.0: L3 שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP (g_cv, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת); Borealis: L3 שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP (g_cv, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת).