Quantum Technology Atlas
Атлас квантовых технологий
אטלס הטכנולוגיות הקוונטיות
How to read the mapКак читать картуכיצד לקרוא את המפה
Columns are the ten layers of a quantum-computing stack, from the qubit’s carrier on the left to manufacturing on the right; each column holds the technologies that fill that layer. Within a column a technology sits higher the more natural its carrier is (atoms, ions and photons at the top) and lower the more fabricated (circuits, dots and cavities at the bottom). The order is not decoration: it predicts behaviour — natural carriers are identical and long-lived but slow and optically driven, fabricated ones are fast and wired but differ from unit to unit — and most technologies of a layer follow it. A hatched technology breaks the order — a *crossing technology*, one that takes a trait from the other side of the divide (§7.5). Coloured lines are the seventeen architectures, one technology per layer; dashed hollow technologies are slots nobody has filled. Click a technology for its brief, pick a lens to recolour the map by one attribute, or choose a machine to light the technologies it uses. Construction rules and derived tables: §7.
Колонки — десять слоёв стека квантового компьютера, от носителя кубита слева до производства справа; в каждой колонке — технологии, заполняющие этот слой. Внутри колонки технология стоит тем выше, чем естественнее её носитель (атомы, ионы и фотоны — вверху), и тем ниже, чем он искусственнее (схемы, квантовые точки и резонаторы — внизу). Этот порядок не украшение: он предсказывает поведение — естественные носители одинаковы и долгоживущи, но медленны и управляются оптически, искусственные быстры и подключены проводами, но различаются от экземпляра к экземпляру, — и большинство технологий слоя ему следует. Заштрихованная технология порядок нарушает — это *сквозная технология*, берущая свойство с другой стороны раздела (§7.5). Цветные линии — семнадцать архитектур, по одной технологии на слой; пунктирные полые технологии — слоты, которые никто не заполнил. Кликните технологию, чтобы открыть её обзор; выберите линзу, чтобы перекрасить карту по одному атрибуту, или машину, чтобы подсветить технологии, которые она использует. Правила построения и выведенные таблицы — в §7.
העמודות הן עשר השכבות של מחסנית המחשוב הקוונטי, מנושא הקיוביט משמאל ועד הייצור מימין; כל עמודה מכילה את הטכנולוגיות הממלאות את השכבה. בתוך עמודה, טכנולוגיה ממוקמת גבוה יותר ככל שהנושא שלה טבעי יותר (אטומים, יונים ופוטונים למעלה), ונמוך יותר ככל שהוא מיוצר יותר (מעגלים, נקודות קוונטיות ומהודים למטה). הסדר אינו קישוט: הוא מנבא התנהגות — נושאים טבעיים זהים זה לזה וארוכי חיים, אך איטיים ומונעים באופן אופטי; נושאים מיוצרים מהירים ומחווטים, אך שונים מיחידה ליחידה — ורוב הטכנולוגיות בשכבה נוהגות לפיו. טכנולוגיה מקווקוות שוברת את הסדר — זוהי *טכנולוגיה חוצה*, טכנולוגיה שלוקחת מאפיין מהצד השני של החלוקה (§7.5). הקווים הצבעוניים הם 17 הארכיטקטורות, טכנולוגיה אחת בכל שכבה; טכנולוגיות חלולות בעלות מתאר מקווקו הן משבצות שאיש לא מילא. לחץ על טכנולוגיה כדי לפתוח את התקציר שלה, בחר עדשה כדי לצבוע מחדש את המפה לפי תכונה אחת, או בחר מכונה כדי להאיר את הטכנולוגיות שהיא משתמשת בהן. כללי הבנייה והטבלאות הנגזרות: §7.
The English text is loading…
Русский текст загружается…
על האטלס
לקריאה ראשונה: על האטלס ← §1 (הקריטריונים) ← §3.1 (הציונים) ← המפה, כשההסבר "כיצד לקרוא את המפה" פתוח ← תקציר אחד ← §8 (המכונות). לכל רשומה — טכנולוגיה, מכונה, ארכיטקטורה, ארגון — יש גם דף משלה, והכרטיס שלה מקשר אליו.
מדוע אטלס הטכנולוגיות הקוונטיות. למחשוב הקוונטי אין טכנולוגיה שהיא הטובה ביותר בכל מצב, משום שאין לו יעד יחיד. כל פלטפורמה מציבה בפני החישוב ערוץ שגיאה, שעון (זמן מחזור תיקון השגיאות שלה), מספר קיוביטים ונתיב הגדלה, וכל יעד נותן לארבעתם משקל שונה: מכונה לקריפטואנליזה היא שעון מהיר על ~10³ קיוביטים לוגיים; סימולטור של תורות כיול על סריג זקוק לקיוביטים רבים, לקישוריות עשירה ולדרגות חופש מקומיות רב-ממדיות, ומסתפק בשעון איטי; צומת רשת הבנוי מקיוביטים מוליכי-על ממתין להתמרה ממיקרוגל לאופטיקה, שהנצילות השימושית שלה עדיין רחוקה כשלושה סדרי גודל — הנושא היחיד שיוצא מהקריוסטט הוא פוטון. ובכל זאת ההשוואות נעשות ברמת הפלטפורמות — מוליכי-על מול יונים מול אטומים — אף שפלטפורמה היא הרכבה של טכנולוגיות נפרדות, וההחלטות החשובות (מה לחקור, מה לבנות, עם מי לשתף פעולה, מה לקנות) מתקבלות טכנולוגיה אחת בכל פעם. החומר הקיים כיום בא בשלושה סוגים, וכל אחד מהם עיוור בדרכו: מפות דרכים של ספקים (כוונות, לא תוצאות), דוחות מעקב אחר השוק (כסף, לא הנדסה) וסקירות אקדמיות (הנדסה, לא כלכלה, ומיושנות כבר בהופעתן). האטלס קיים כדי שכל טכנולוגיה במחסנית המחשוב הקוונטי תיקרא לפי אותן תכונות, מול ראיות מתוארכות, עם ההתנגשויות שלה והכלכלה שלה במקום אחד — וכדי שהתמונה תתעדכן כמה פעמים בשנה ולא פעם אחת.
מהו. מקור עיון חי בחמישה חלקים מקושרים. השוואה של הפלטפורמות לפי יעדים: מערכת קריטריונים שאינה תלויה בטכנולוגיה מעצם בנייתה, כל פלטפורמה מרכזית מדורגת בנפרד לפי תוצאות שהודגמו ולפי כוונות מבוססות, הפלטפורמות מותאמות ליעדים — ורק אז הכיוונים שנראים המבטיחים ביותר. גרף טכנולוגיות: 110 טכנולוגיות עצמאיות על פני עשר שכבות של המחסנית, כל אחת מתוארת בשבע תכונות תכן ומחוברת בארבעה סוגי קשתות, והפלטפורמות מצוירות כארכיטקטורות העוברות דרך השכבות. תקציר על כל טכנולוגיה, באותו שלד סעיפים מהפיזיקה ועד הכלכלה. מרשם של 184 מכונות קוונטיות — כל מערכת שנבנתה, הוכרזה או תוכננה והמקורות מאפשרים למקם אותה — כל אחת מחוברת למפה כמופע של ארכיטקטורה אחת, טכנולוגיה אחר טכנולוגיה, והראיות לכל חיבור מדורגות; המכונות נקראות כאוכלוסייה ב-§8, שם מגמות התחום מנוסחות כהשערות, נבחנות מול המרשם והופכות לתחזיות שהמהדורה הבאה תעניק להן ציון. ומערכת ראיות: כל טענה מתויגת לפי מעמדה, כל נתון מוביל למקור מתוארך ומקושר, סתירות מוצגות ולא ממוצעות, ופריטי אימות פתוחים מפורטים. האטלס מתפרסם כמסמך אינטראקטיבי אחד במהדורות מתוארכות (2026.09), וכל מהדורה נשמרת בארכיון עם DOI משלה — ה-DOI הכללי (concept DOI) מפנה למהדורה האחרונה; הנתונים ותהליך הבנייה נמצאים ב-GitHub.
למי הוא מיועד. לחוקרים הבוחרים היכן להשקיע את שנות העבודה הבאות — הגרף מראה משבצות ריקות והתנגשויות שלא נפתרו, כל התנגשות עם המחיר הנמדד שלה — את מה שהתחום עדיין לא פתר. לארכיטקטים ולמהנדסים המתכננים מערכת — פלטפורמה היא ארכיטקטורה העוברת דרך השכבות, ולכל טכנולוגיה שעליה מצוין מה היא דורשת, במה אפשר להחליף אותה ועם מה היא מתנגשת, כולל המחיר. למשקיעים ולאנליסטים — כל תקציר מביא את השחקנים, את הכסף המתוארך, את שרשרת האספקה ואת ההשוואה בין מפת הדרכים לאספקה בפועל — של טכנולוגיה אחת, לא של חברה. לאנשי תוכניות ומדיניות — מי נמצא היכן, אילו ספקים הם נקודת כשל יחידה, אילו כללי ייצוא חלים. לחדשים בתחום — האטלס הוא כניסה מובנית לתחום שהספרות שלו אינה מובנית. לספקים — כדי לראות כיצד נקראות הטענות שלהם כשהן מתויגות ומתוארכות. זה אינו תרגיל בהערכת גודל השוק ואינו דירוג של חברות.
מה מזכה במקום. טכנולוגיה נכנסת למפה — טכנולוגיה במפה, צומת בגרף שמאחוריה — אם היא עצמאית — אפשר להחליף אותה בלי לתכנן מחדש את שאר המחסנית; עקרונית — היא נשענת על מנגנון פיזיקלי או מתמטי מובחן, לא על מוצר, על ספק או על בחירת פרמטר; והיא שייכת לשכבה אחת בדיוק. צריך שאפשר יהיה למקם אותה על כל שבע התכונות: הזיקה לטבע הנושא (טבעי ↔ מיוצר), הזמן האופייני ושזירה דטרמיניסטית או מבושרת, מנגנון הקריאה עם הזמן שלו, ההרסנות שלו והיכולת לקריאה באמצע המעגל, ניידות וקישוריות, אופן הבקרה ומיקומה, מבנה השגיאה השלטת כפי שקוד לתיקון שגיאות רואה אותה, וטכנולוגיית הייצור. צומת שהודגם זקוק לרשומה מתוארכת אחת לפחות, מלווה במקור; צמתים מתהווים או תאורטיים מתקבלים כאשר ארכיטקטורה זקוקה למשבצת, ומשבצות שאין בהן טכנולוגיה כלל מצוירות כריקות. פלטפורמות וחברות אינן צמתים לעולם: פלטפורמות הן ארכיטקטורות, חברות הן שחקנים. גם מכונות אינן צמתים, אך הן אינן הולכות לאיבוד: כל מכונה במרשם תופסת טכנולוגיה אחת בכל שכבה, ולכן המפה מראה אילו טכנולוגיות נמצאות בשימוש, בידי מי ובאילו ראיות. כל צומת נושא את התכונות שלו (מרחב התכן, יציב), את הרשומות המתוארכות שלו (מרחב ההערכה), את השחקנים והיעדים שלו (מרחב ההערות), את הקשתות שלו ואת התקציר שלו.
כיצד הוא מאורגן. יחידת המפה היא טכנולוגיה (במתמטיקה של הגרף ב-§7 היא צומת). עשר שכבות עוברות משמאל לימין — נושא הקיוביט, קידוד, מנגנון השער, קישוריות והובלה, בקרה, קריאה, קוד, מפענח, חיבור בין-מודולי, ייצור; המיקום האנכי הוא הזיקה לטבע הנושא, טבעי למעלה ומיוצר למטה, כך שהאלכסון טבעי/מיוצר נראה לעין, וכל טכנולוגיה ששוברת אותו — טכנולוגיה חוצה, כזו שנוטלת מאפיין מעברו השני של החלוקה — מקווקוות. הקווים הצבעוניים הם ארכיטקטורות העוברות דרך טכנולוגיה אחת בכל שכבה. ארבעה סוגי קשתות מחברים בין הטכנולוגיות: דורש/מספק בין שכבות; חלופות בתוך שכבה; מתנגש — כל התנגשות עם המנגנון שלה, המחיר הנמדד שלה, ההפחתה שלה ומצבה; מגדיר — רשומות מתוארכות עם מקורות. העדשות צובעות מחדש כל טכנולוגיה לפי תכונה אחת, והמקרא משמש גם כמסנן; בורר המכונה מאיר את הטכנולוגיות שמכונה רשומה אחת משתמשת בהן בפועל. כלל אחד קובע מה מואר: החיתוך של הארכיטקטורה המבודדת, הטכנולוגיה שבמיקוד, ערך העדשה והמכונה שנבחרה. הטכנולוגיות החוצות, המשבצות הריקות והשעון של כל ארכיטקטורה נגזרים מהנתונים ואינם מוצהרים; כל טבלה ניתנת למיון ולהחזרה לסדרה המקורי, והרחבות שבהן — להתאמה לרוחב החלון. התקצירים עוקבים אחר שלד אחד — זהות ומוצא, פיזיקה וגבולות, מצב ההנדסה העדכני, ייצור ושרשרת האספקה, בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט, תפקיד במחסנית, ראיות (כיצד נמדדו המספרים), שחקנים וכלכלה, תחזית, מקורות, פריטי אימות פתוחים — בעומק הנקבע לפי מרכזיות הטכנולוגיה בגרף. חיפוש (הכפתור שליד תוכן העניינים, או המקש /) מחפש בכל הדף בבת אחת — בדוח, בכל תקציר, פתוח או סגור, בטבלאות, בחלוניות ההסבר ובכרטיסים כפי שהם נקראים על המסך, בשפה אחת או בכל השפות — לפי ביטוי רגולרי או טקסט פשוט, מילה שלמה או תת-מחרוזת, תלוי רישיות או לא, מציג את ההתאמות בתוך המשפטים שלהן ועובר ביניהן במקש Enter, תוך פתיחת כל מה שמסתיר כל אחת מהן. בכרטיס של כל טכנולוגיה יש תמונה ממרשם המדיה, ובמסך מגע שתי אצבעות מגדילות את המפה סביב נקודת המגע.
מילון מונחים — 231 מונחים במובן שבו האטלס משתמש בהם
- ∅
- אין כאן מה למקם: או שהמכונה מריצה משהו שאין לו ערך במפה, או שהיא אינה חושפת דבר בשכבה זו
- ✅
- מאומת: המקור המצוטט — מאמר, מסמך טכני (whitepaper), דף מוצר או הודעה טכנית לעיתונות — נפתח, ונראה בו שהטכנולוגיה הזו נמצאת במכונה הזו
- 🔎
- לא מאומת: המקור המצוטט לא נפתח מחדש, או שהתא הוא הסקה — הטענה סבירה, אך לא נבדקה מול המקור שלה
- [C]
- טענת חברה: נמסרה על ידי היצרן, ועדיין אין מאחוריה נתונים שעברו ביקורת עמיתים
- [D]
- הודגם: תוצאה שפורסמה או שעברה ביקורת עמיתים, נכון לספטמבר 2026 — המעמד החזק ביותר שטענה מקבלת כאן
- F1a
- אחת התחזיות המתוארכות שמהדורה זו מתחייבת להן: מדד, ערכו כיום, הערך הצפוי בשנה הבאה, ומה יוכיח שהיא שגויה
- FEASIBLE
- מפת הדרכים מגיעה לאלגוריתם המטרה שלה עצמה במספר הקיוביטים, בשיעור השגיאות ובתקציב השערים גם יחד, ולא רק באחד מהשלושה
- G1
- יעד: סימולציה של מערכות רבות-גופים, אנלוגית ו-NISQ — מספר קיוביטים, קישוריות מובנית וקוהרנטיות על 10²–10⁴ קיוביטים, ללא תיקון שגיאות
- G2
- יעד: מעגלי תועלת עם הפחתת שגיאות — 100–150 קיוביטים ו-10³–10⁴ שערים דו-קיוביטיים, שמוכרעים לפי שיעור השגיאות ברוחב המלא ולפי קצב ההרצות
- G3
- יעד: סבילות מוקדמת לתקלות — 10²–10³ קיוביטים לוגיים, 10⁵–10⁶ שערי טופולי, על 10⁴–10⁵ קיוביטים פיזיים, צפויה ב-2027–2031
- G4
- יעד: סבילות לתקלות בקנה מידה גדול — 10³+ קיוביטים לוגיים ו-10⁹–10¹⁰ שערי טופולי; כאן זמן המחזור מכריע, ואחריו הנאמנות והמספר
- G5
- יעד: אופטימיזציה היוריסטית והרפיה — זמינים כבר היום, והיעד היחיד שאין מאחוריו יתרון קוונטי מוכח
- G6
- יעד: תקשורת ומחשוב מבוזר — צומתי אינטרנט קוונטי וקישורים בין מודולים, לפי קצב הממשק, הנאמנות והזיכרון
- G7
- יעד: מערכות הניתנות לפריסה — ארונות ציוד שפועלים בלי מקרר דילול, הנשפטים לפי השטח, צריכת ההספק והשילוב
- H1
- אחת הטענות על התחום שמהדורה זו בוחנת מול 184 המכונות הרשומות, במקום רק להצהיר עליהן; H7 ו-H8 הועברו ל-§8.1
- NOT EVALUABLE
- מפת הדרכים אינה מפרסמת מספיק מספרים מתוארכים כדי שאפשר יהיה לבדוק אותה בכלל — זו שאלה של גילוי, לא של איכות
- [R]
- מפת דרכים: מה שהתוכנית שפרסם היצרן תספק עד 2029 בערך, אם תעמוד בלוח הזמנים — כוונה, לא תוצאה
- SHORT
- מפת הדרכים מחטיאה את אלגוריתם המטרה שלה עצמה, והגירעון נקוב בשמו — לרוב תקציב השגיאה, לעתים רחוקות מספר הקיוביטים
- איכות הערוץ בקנה מידה
- עד כמה פעולה משתבשת ובאיזה אופן, כשהיא נמדדת בזמן שההתקן כולו פועל בבת אחת, ולא על זוג טוב אחד
- אינה נתמכת
- השורות של המרשם עצמו סותרות את הטענה — היא מודפסת משום שנבחנה ונכשלה
- ארבעת הפלטים
- ארבעת הדברים שבחירת טכנולוגיה נשפטת לפי השינוי שהיא מחוללת בהם: ערוץ השגיאה, זמן המחזור, כמה קיוביטים נשארים טובים בו-זמנית, והדרך למכונה גדולה יותר
- ארכיטקטורה
- פלטפורמה המצוירת כקו דרך עשר השכבות: טכנולוגיה אחת נבחרת בכל שכבה, והחלופות רשומות לצידה; מכונה היא מופע של קו כזה
- ארכיטקטורות
- פלטפורמה המצוירת כקו אחד דרך עשר השכבות, טכנולוגיה אחת לכל שכבה — 17 קווים כאלה נושאים את 184 המכונות הרשומות
- בורר המכונה
- הפקד שמאיר את הטכנולוגיות שמכונה רשומה אחת משתמשת בהן בפועל, ומסמן את השכבות שבהן היא משתמשת במשהו שאין לו ערך במפה
- בידוד
- הצגת הקו של פלטפורמה אחת לבדו: הטכנולוגיות שלו נשארות מוארות, וכל השאר מתעמעם
- בעל שערים
- מכונה שמבצעת בפועל פעולת שזירה דו-קיוביטית — מערך שרק מחזיק אטומים, או סימולטור אנלוגי, אינו עומד בכך
- בקרה משולבת
- קיוביטים המונעים על ידי אלקטרוניקה על השבב או בתוך המקרר, במקום ארונות של מכשירים בטמפרטורת החדר ואופטיקה במרחב חופשי
- דרגת הראיות
- לכל ספירה: החלק מבין הרשומות שמאחוריה שנמצא מסמך התומך בהן — כמה מהטענה שורד אם מוחקים את ההודעות לעיתונות
- המרוץ על מספר הקיוביטים
- התחרות על מספר הקיוביטים הפיזיים, שהמרשם מראה שנעצרה: המכונות הגדולות ביותר שמריצות שער בפועל לא גדלו זה שלוש וארבע שנים
- התקן
- בספירות של המרשם, מכונה שקיימת — בהפעלה, הודגמה או הוצאה משימוש — להבדיל מהכרזה, מתוכנית או מרכיב
- זוגות שיא
- שיעור שגיאות שיאי שנמדד על זוג קיוביטים אחד שנבחר ביד, ולא על פני ההתקן כולו; אינו נכלל בערכים הטובים ביותר ובחציונים של המרשם
- זיקת נושא הקיוביט
- תכונת התכנון הראשונה: עד כמה טכנולוגיה שייכת לנושאים טבעיים (יונים, אטומים, פוטונים) או לנושאים מיוצרים (מעגלים שיוצרו בשבב, נקודות קוונטיות), בציון מ-0 (טבעי) עד 1 (מיוצר) — המיקום האנכי במפה
- חומת החיווט
- מגבלת החיווט: מקרר אחד נושא רק מספר מסוים של קווי בקרה וכמות מסוימת של חום; אחת מארבע המגבלות על מספר הקיוביטים (§0 סעיף 5, §8.4–8.6) — במערכת המחווטת הגדולה ביותר יש 1,536 קווים
- חלופיות
- כאשר שכבה מציעה כמה טכנולוגיות, הראשונה ברשימה היא זו שהפלטפורמה נשענת עליה בפועל; השאר הן מה שהיא יכולה להחליף בה
- טבעי/מיוצר
- שני הקצוות של זיקת נושא הקיוביט: נושא טבעי הוא חלקיק שהטבע יוצר זהה (יון, אטום, פוטון); נושא מיוצר נבנה על שבב ומשתנה מהתקן להתקן (מעגל מוליך-על, נקודה קוונטית)
- טכנולוגיה חוצה
- טכנולוגיה שלוקחת מאפיין מהצד השני של החלוקה טבעי/מיוצר — נושא טבעי בבקרת מיקרוגל, מחיקה על נושא מיוצר; מקווקוות במפה
- טכנולוגיית קישור
- דרך מודגמת לחבר מודול אחד לאחר — השכבה שנעדרת או אינה נחשפת ב-149 מתוך 184 המכונות
- מופע של ארכיטקטורה
- מכונה אמיתית אחת המונחת על קו פלטפורמה אחד: במה היא משתמשת בכל שכבה, וחור מסומן בכל מקום שבו היא משתמשת במשהו שאין לו ערך במפה
- מחיקה מובנית
- בנוי כך שהשגיאה השולטת שלו היא כבר מחיקה: הקיוביט דועך מרמות העבודה שלו אל מצבים שבדיקה יכולה לגלות — כמו באטומים אלקליים-עפרוריים ובדומים להם (Yb, Sr) — בלי צורך בקידוד נוסף
- מיקוד
- בחירת טכנולוגיה אחת כך שהמפה מציירת את הקשתות הנוגעות בה — מה היא צריכה, מה יכול להחליף אותה, עם מה היא מתנגשת
- מכונה
- שורה אחת במרשם: מערכת בעלת שם שארגון כלשהו בנה, הכריז עליה או רק תכנן אותה
- מקווקוות
- סימונים המצוירים על המפה עצמה: טכנולוגיה מקווקוות כאשר היא שוברת את המגמה מטבעי למיוצר, ומצוירת חלולה כאשר עדיין אין דבר שממלא את המשבצת
- מרכזיות
- כמה נשען על טכנולוגיה בגרף — כמה משפחות פלטפורמה וארכיטקטורות תלויות בה, ועד כמה לאחרונה היא הגיעה לחומרה; היא קובעת את עומקו של תקציר, לא פסק
- מרשם המכונות הקוונטיות
- רשימת 184 המכונות הקוונטיות שמלווה את המפה, כל אחת ממוקמת עליה טכנולוגיה אחר טכנולוגיה, ולראיות של כל מיקום יש דרגה
- משבצת ריקה
- מקום במחסנית שבו עדיין לא הודגם דבר, מצויר חלול — המפה מראה את החור במקום להסתיר אותו
- משפחה
- פלטפורמת הקיוביטים של מכונה: מעגלים מוליכי-על, יונים לכודים, אטומים ניטרליים, פוטוניקה, ספינים במוליכים למחצה או ספיני פגם, טופולוגי, מחשבי הרפיה קוונטית
- נושא הקיוביט
- המערכת הפיזיקלית שמחזיקה את הקיוביט — יון, אטום ניטרלי, פוטון, מעגל מוליך-על, ספין במוליך למחצה או פגם; השכבה הראשונה מעשר השכבות של המפה, ובה תלויה כל בחירה אחרת
- ניסיונות
- מכונה הנקראת כטיעון: צירוף הטכנולוגיות הזה יגיע ליעד לפני האחרים — במרשם יש 184 כאלה
- נתמכת
- הספירה שנערכה על השורות של המרשם עצמו מאששת את הטענה
- נתמכת חלקית
- המרשם מאשש את הטענה רק בחלקה: המגמה קיימת, אך לא בכל מבחן, או לא משנה לשנה
- עדשה
- תצוגה הצובעת מחדש כל טכנולוגיה במפה לפי תכונה אחת בכל פעם, והמקרא שלה משמש גם כמסנן
- עוקבה
- מכונות המקובצות לפי שנת תאריך הסטטוס שלהן — שעשוי להיות ההפעלה הראשונה, הזמינות הכללית או אבן הדרך האחרונה, ולכן הקיבוץ גס מעצם תכנונו
- פנקס התחזיות
- טבלת התחזיות המתוארכות שמהדורה זו מתחייבת להן, כל אחת עם מה שיוכיח שהיא שגויה; המהדורות שיגיעו למועד יעניקו להן ציון בפומבי
- פסק מפת דרכים
- הבדיקה שהמרשם עצמו עורך למפת דרכים שפורסמה מול האלגוריתם שהיא מבטיחה: האם היא מגיעה אליו, מחטיאה אותו, או אינה מפרסמת מספיק כדי שאפשר יהיה לבדוק
- פענוח בלולאה סגורה
- המפענח של תיקון השגיאות עומד בקצב המכונה ופועל בתוך המחזור, במקום לנתח את ההרצה בדיעבד
- פער
- שכבה שבה אין במפה ערך למה שהמכונה מריצה בפועל, או שבה המכונה אינה חושפת דבר
- פער ההכרזות
- החלק ההולך וגדל של המכונות החדשות ביותר שהן הכרזות ותוכניות ולא חומרה — 43% מקבוצת 2026 לעומת 4% ב-2024
- קנה מידה באיכות
- כמה קיוביטים מגיעים לשיעור השגיאות הטוב בו-זמנית, לא כמה מהם יש בקופסה — יחד עם הקישוריות שיש להם
- רשומות התקן
- המספרים המתוארכים ומלווי המקור הנשמרים לכל טכנולוגיה — זמני שער וקריאה, קוהרנטיות, שיעורי שגיאה — שמהם בנויים החישובים של הדוח עצמו
- שיעור הפערים
- לכל שכבה, שיעור המכונות שאינן חושפות בה דבר או שמריצות בה משהו שאין לו ערך במפה — הגרוע ביותר בפער ניכר בקודים, במפענחים ובקישורים
- שכבה
- אחת מעשר העמודות של המחסנית, משמאל לימין: נושא, קידוד, שער, קישוריות, בקרה, קריאה, קוד, מפענח, חיבור בין-מודולי, ייצור
- שעון נגזר
- זמן מחזור שהדוח מחשב מתוך זמני השער, הקריאה והאיפוס שהפלטפורמה עצמה פרסמה, במקום לצטט מספר של היצרן
- תא ראיות
- מכונה אחת בשכבה אחת של המחסנית: במה היא משתמשת שם, ועוד המסמך שמראה זאת — למכונה יש כתריסר תאים כאלה, ולמרשם 2,006
- תאריך הקפאת הנתונים
- התאריך שלפיו נקרא כל מספר בדוח, כדי שאפשר יהיה להשוות נתונים ממקורות שונים — חדשות מאוחרות יותר מפורטות בנפרד ואינן משולבות
- תחנת מעבר
- טכנולוגיה שכמה קווי פלטפורמה עוברים דרכה — בחירה משותפת, כפי שהיא נקראת במפת רכבת תחתית
- תכונה של מרחב ההערכה
- כל מה שמשתפר עם תוצאות חדשות — שיעורי שגיאה, מספרי קיוביטים, זמני מחזור, מימון; תמיד מתוארך ומלווה במקור, ולעולם אינו משמש למיקום טכנולוגיה על המפה
- תכונות התכן
- שבע התכונות שעל פיהן ממוקמת כל טכנולוגיה, שנבחרו משום שהן אינן משתנות כשמתפרסמות תוצאות חדשות
- תקצירים
- המאמר העצמאי על טכנולוגיה אחת — אותו שלד בכל פעם, מהפיזיקה והייצור, דרך האימות והשחקנים, ועד למה שכדאי לעקוב אחריו
- #AQ
- קיוביטים אלגוריתמיים (algorithmic qubits): מדד המספר היחיד של IonQ — הגודל הגדול ביותר שבו חבילת מעגלי יישום עדיין עוברת רף נאמנות; מדד של ספק, לא ספירת קיוביטים
- 1Q
- חד-קיוביטי: פעולה על קיוביט אחד, מדויקת בדרך כלל פי עשרה עד פי מאה מפעולה דו-קיוביטית
- [[20,2,6]]
- קוד C₄-Helix של Quantinuum: 20 יונים פיזיים הנושאים 2 קיוביטים מוגנים במרחק 6 (כל שגיאה על פחות מ-6 יונים מתגלה), שנבנה בשרשור של קוד [[4,2,2]] (C₄) עם קוד [[10,2,3]] — קדם-פרסום מספטמבר 2026, שטרם עבר ביקורת עמיתים
- 2Q
- דו-קיוביטי: הפעולה ששוזרת שני קיוביטים — זו שהשגיאה שלה קובעת בדרך כלל את הגבול של המכונה כולה
- AOD
- מסיט אקוסטו-אופטי (acousto-optic deflector): גביש שבו גל קול בתדר רדיו מסיט קרן לייזר; כשמזינים אותו בכמה תדרים בבת אחת הוא יוצר מלקחיים אופטיים ניידים — כך מכונות אטומים מסדרות מחדש קיוביטים באמצע הריצה (מכונות יונים משתמשות בו למיעון יונים)
- AOM
- מאפנן אקוסטו-אופטי (acousto-optic modulator): גביש המונע בגל קול בתדר רדיו, שממתג קרן לייזר ומזיז את התדר ואת הפאזה שלה — כך מכונות יונים ואטומים יוצרות פולסים מהאור שלהן ומעצבות אותו
- ASIC
- מעגל משולב ייעודי (application-specific integrated circuit): שבב מותאם שנבנה למשימה אחת — מהיר יותר וצורך פחות הספק מ-FPGA, אבל קבוע לאחר ייצורו; הדרך של בקרים קריוגניים ושל מפענחי חומרה
- BB
- קודי bivariate bicycle: משפחה של קודי qLDPC המאחסנים קיוביטים לוגיים רבים בבלוק אחד בכעשירית מהקיוביטים הפיזיים שקוד המשטח צריך; כל קיוביט מחווט לשישה אחרים, שניים מהם בקישורים ארוכי-טווח (פריסה בשתי שכבות)
- BP
- התפשטות אמונה (belief propagation): מפענח שמעביר הסתברויות לאורך הרשת הדלילה של הבדיקות עד שהן מתיישבות זו עם זו — מהיר בקודים בצפיפות נמוכה (LDPC), אבל בקודים קוונטיים הוא זקוק לעזר (פענוח בסטטיסטי סדר, ordered-statistics decoding, OSD) או לגרסה כמו Relay-BP
- Braket
- שירות הענן של Amazon שדרכו משתמשים לפי דרישה במכונות קוונטיות של חברות אחרות
- Break-even
- הנקודה שבה קיוביט מוגן שורד זמן רב יותר מהקיוביט החשוף הטוב ביותר באותה מכונה — או שפעולה לוגית עולה על המקבילה הפיזית שלה — הראיה הראשונה לכך שהקידוד משתלם
- BTO
- בריום טיטנאט (BaTiO₃): חומר פרואלקטרי בעל אפקט פוקלס (אלקטרו-אופטי) חזק מאוד, המגודל כשכבות דקות על פרוסות צורן למזיזי פאזה מהירים ובעלי הפסד נמוך על השבב — המתגים שמכונות פוטוניות צריכות לריבוב ולהזנה קדימה
- CHIPS
- חוק CHIPS and Science האמריקאי (2022) ותוכנית התמריצים למוליכים למחצה של משרד המסחר שהחוק הקים — ב-2026 היא הוציאה מכתבי כוונות לא מחייבים למימון חברות קוונטיות
- Circuit QED
- אלקטרודינמיקה קוונטית של מעגלים / במהוד (circuit / cavity quantum electrodynamics): קיוביט או אטום המצומד לשדה של מהוד — QED במהוד עם אטומים במהודים אופטיים, QED של מעגלים עם קיוביטים מוליכי-על ומהודי מיקרוגל; הבסיס של הקריאה שלהם
- CLOPS
- פעולות שכבת מעגל לשנייה (circuit layer operations per second): מדד המהירות של IBM — כמה שכבות של מעגל בדיקה בעל פרמטרים מערכת מריצה בשנייה, כולל התקורה הקלאסית
- CMOS
- מוליך למחצה משלים של מתכת–תחמוצת (complementary metal–oxide–semiconductor): טכנולוגיית הטרנזיסטורים של שבבים רגילים — מפעלי ה-CMOS שלה, בפרוסות של 300 mm, הם מה שקיוביטי ספין, בקרים קריוגניים ושבבים פוטוניים שואלים
- CNOT
- NOT מבוקר (Controlled-NOT): פעולה דו-קיוביטית שהופכת את הקיוביט השני כאשר הראשון מוצב — שער השזירה של ספרי הלימוד
- Cryo-CMOS
- CMOS קריוגני (CMOS — מוליך למחצה משלים של מתכת–תחמוצת, complementary metal–oxide–semiconductor): אלקטרוניקה שבבית רגילה שתוכננה לפעול בתוך הקריוסטט, בדרך כלל בשלב 4 K סמוך לקיוביטים — הדרך לצאת מכבל אחד לכל קיוביט אל טמפרטורת החדר
- CV
- משתנים רציפים ומשתנים בדידים: האם המידע נישא על האמפליטודה והפאזה של אלומת אור, או על פוטונים בודדים
- CVD
- שיקוע כימי מאדים (chemical vapour deposition): גידול חומר מגזים מגיבים על מצע — כאן, היהלום הסינתטי החד-גבישי שמארח מרכזי NV, SiV ו-SnV
- CZ
- Z מבוקר (Controlled-Z): פעולת שזירה דו-קיוביטית סטנדרטית — היא הופכת את סימן המצב כאשר שני הקיוביטים מוצבים
- DAC
- ממיר ספרתי-לאנלוגי (digital-to-analog converter): המעגל שהופך מספרים לצורות הגל של המתח המניעות את הקיוביטים — כשסופרים אותם לכל קיוביט, הם עלות עיקרית של אלקטרוניקת הבקרה ושל החיווט
- DARPA
- Defense Advanced Research Projects Agency: סוכנות מימון המחקר של משרד ההגנה של ארה״ב — היא מנהלת את תוכניות QBI ו-US2QC, ששלביהן מצוטטים במפות דרכים רבות
- DC
- זרם ישר (direct current): מתח או זרם קבועים או משתנים לאט — כאן ההטיה שקובעת את נקודת העבודה של קיוביט או של מצמד, בניגוד להנעה המתנודדת שלו
- DD
- ניתוק דינמי (dynamical decoupling): קצב של פולסים מתקנים שמבטל רעש איטי ומאריך את הזמן שבו קיוביט שומר על הפאזה שלו
- DQI
- אינטרפרומטריה קוונטית מפוענחת (decoded quantum interferometry): אלגוריתם חדש לבעיות אופטימיזציה, אחד המקורות החדשים הספורים ליתרון מועמד
- ECC-256
- קריפטוגרפיה של עקומים אליפטיים במפתחות של 256 סיביות (העקום P-256 של NIST, ה-secp256k1 של Bitcoin), המשמשת ברוב המערכות המודרניות ובארנקים קריפטוגרפיים — יעד השבירה המקובל השני
- ECCN
- מספר סיווג לפיקוח על יצוא (Export Control Classification Number): הקוד לפי תקנות מינהל היצוא של ארה״ב (Export Administration Regulations) הקובע אילו רישיונות פריט צריך — 4A906, למשל, חל על מחשבים קוונטיים מעל ספים מוגדרים
- EDSR
- תהודת ספין של דיפול חשמלי (electric-dipole spin resonance): סיבוב ספין בשדה חשמלי מתנודד, דרך גרדיאנט השדה של מיקרו-מגנט או צימוד ספין–מסלול — כך מונעים רוב הספינים בנקודות קוונטיות
- EO
- חילוף בלבד (exchange-only): קיוביט ספין המקודד בשלושה ספינים של אלקטרונים ומונע באינטראקציית החילוף בלבד, בלי מיקרוגל ובלי מגנטים — הגישה של HRL בצורן
- EPLG
- שגיאה לשער בשכבה (error per layered gate): השגיאה הממוצעת לשער דו-קיוביטי, המוסקת מהנאמנות של שכבות של שערים בו-זמניים לאורך שרשרת של N קיוביטים (IBM מדווחת על N = 100) — כך שההפרעה ההדדית נספרת, בניגוד לשער שנמדד לבדו
- ESR
- תהודת ספין אלקטרונית (electron spin resonance): סיבוב ספין של אלקטרון בשדה מגנטי מתנודד מאנטנה או מקו על השבב — כך מונעים ספיני תורמים וחלק מספיני הנקודות
- EUV
- ליתוגרפיה באולטרה-סגול קיצוני (extreme-ultraviolet lithography): יצירת תבניות על שבבים באור של 13.5 nm, המשמשת לטרנזיסטורים המסחריים הזעירים ביותר — רוב תהליכי הקיוביטים אינם זקוקים לה
- FD-SOI
- צורן-על-מבודד בדלדול מלא (fully depleted silicon-on-insulator): תהליך CMOS עם שכבת צורן דקה מאוד על תחמוצת קבורה, שהשער האחורי שלו מכוונן את הטרנזיסטורים — משמש לבקרים קריוגניים ולייצור קיוביטי ספין במפעלי ייצור
- FeMoco
- הקו-פקטור ברזל–מוליבדן של הניטרוגנאז, האנזים המקבע חנקן — מולקולת המבחן המקובלת של הערכות משאבים בכימיה קוונטית
- FPGA
- מערך שערים הניתן לתכנות בשטח (field-programmable gate array): שבב לוגי שאפשר לתכנת מחדש — הפלטפורמה הרגילה של אלקטרוניקת הבקרה של קיוביטים ושל מפענחים בזמן אמת, איטי וזולל הספק יותר משבב ייעודי (ASIC)
- FT
- סבילות לתקלות: הרצת החישוב כולו — הכנה, שערים, מדידה ומחזור התיקון — על רכיבים פגומים כך שתקלות אינן יכולות להתפשט לשגיאות שאי אפשר לתקן; כששיעור השגיאות מתחת לסף, הגדלת הקוד מורידה את השגיאה הלוגית
- Ge
- גרמניום: קיוביטי ספין העשויים מחורים בבור קוונטי של Ge/SiGe, שאפשר להניע במתח בלבד, בלי מיקרו-מגנטים על השבב
- Genesis Q
- תחרות Quantum Genesis Q של ה-US Department of Energy (הושקה בספטמבר 2026): היא מממנת מכונות שלמות שנפרסו בפועל, של 100 קיוביטים לוגיים לפחות, המריצות מאות מיליוני פעולות סובלניות לתקלות — ולא רכיבים
- GHZ
- מצב Greenberger–Horne–Zeilinger: כל הקיוביטים יחד 0 וכולם יחד 1 בסופרפוזיציה אחת — המבחן המקובל לשזירה של קיוביטים רבים, שהנאמנות שלו יורדת מהר ככל שמוסיפים קיוביטים
- GKP
- קוד Gottesman–Kitaev–Preskill: קיוביט המאוחסן במתנד אחד כרשת של שיאים במרווחים שווים במקום ובתנע, כך שאפשר למדוד הזזות קטנות — דרך קיוביט עזר או אופן עזר — ולתקן אותן
- HOM
- התאבכות הונג–או–מנדל (Hong–Ou–Mandel): שני פוטונים זהים הנפגשים במפצל קרן יוצאים תמיד יחד; הנראות שלה מודדת עד כמה הפוטונים אינם ניתנים להבחנה, וזה קובע את נאמנות ההיתוך
- HPC
- מחשוב עתיר ביצועים (high-performance computing): מרכזי מחשבי-על — שבהם מותקנות מכונות קוונטיות כמאיצים לצד מעבדים קלאסיים
- HRL
- HRL Laboratories: מעבדת המחקר האמריקאית שבבעלות Boeing ו-General Motors (לשעבר Hughes Research Laboratories) — המפתחת המובילה של קיוביטי ספין בצורן מסוג חילוף בלבד (exchange-only)
- Imec
- מכון בלגי למחקר שבבים, שקו הצורן התעשייתי שלו משמש קבוצות אחרות לייצור קיוביטים כפי שמייצרים מעבדים
- JJ
- צומת ג'וזפסון: שני מוליכי-על המופרדים במחסום מבודד דק (בדרך כלל Al/AlOx/Al) — משרן לא-ליניארי ללא הפסדים, שבזכותו רמות המעגל אינן שוות-מרווח; פיזור הייצור של הצמתים קובע את פיזור תדרי הקיוביטים
- KT
- קבוע בולצמן כפול הטמפרטורה — האנרגיה התרמית; ב-20 mK היא שווה לפוטון של כ-420 MHz, ולכן מעבר של קיוביט מתחת לזה, כמו בפלוקסוניום, מעורר תרמית וזקוק לאיפוס
- LCD
- Local Clustering Decoder: מפענח החומרה בזמן אמת של Riverlane (FPGA, ואחר כך ASIC), שמגדיל וממזג אשכולות של אירועי גילוי באופן מקומי — מהיר דיו כדי לעמוד בקצב של מחזורי מוליכי-העל
- LOI
- מכתב כוונות (letter of intent): הצהרה לא מחייבת שמממן מתכוון להעניק כסף בתנאים שעוד ייקבעו — לא חוזה ולא תשלום
- MAGIC
- צימוד המושרה בגרדיאנט מגנטי (magnetic-gradient-induced coupling): שיטת שערים ליונים שבה גרדיאנט סטטי של שדה מגנטי מצמד את הספינים של היונים לתנועתם, כך שמיקרוגל, ולא לייזרים, מניע את השערים (eleQtron)
- MBE
- אפיטקסיה באלומה מולקולרית (molecular beam epitaxy): גידול גבישים שכבה אטומית אחר שכבה מאלומות אטומים בוואקום על-גבוה — כך מיוצרים ההטרו-מבנים מסוג III-V של ננו-חוטי מיורנה ושל מקורות פוטונים מנקודות קוונטיות
- MBQC
- חישוב קוונטי מבוסס-מדידה (measurement-based quantum computing): חישוב באמצעות מדידה, אחד אחר אחד, של הקיוביטים של מצב שזור גדול שהוכן מראש (מצב אשכול) — המודל שמכונות פוטוניות מריצות
- MdB
- מילי-דציבל, אלפית הדציבל: יחידת ההפסד האופטי לרכיב במכונות פוטוניות — 1 mdB מאבד כ-0.023% מהאור, והאובדן הוא השגיאה השולטת בהן
- MEMS
- מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות (micro-electro-mechanical systems): מבנים מכניים או מבני אלקטרודות זעירים המיוצרים בתהליכי שבבים — כאן, שבבי מלכודות יונים במיקרו-ייצור ומתגים אופטיים בעלי מראות נעות
- MK
- שני השלבים הקרים של מכונה: מיליקלווין, שבו חיים הקיוביטים, ו-4 K, שבו אלקטרוניקה עדיין יכולה לפעול
- MWPM
- זיווג מושלם במשקל מינימלי (minimum-weight perfect matching): אלגוריתם הפענוח הקלאסי — הוא מצמיד את האזעקות בזוגות לפי ההסבר הזול ביותר
- MZI
- אינטרפרומטר מאך–צנדר (Mach–Zehnder interferometer): שני מפצלי קרן ומזיז פאזה ביניהם — תא המיתוג והניתוב הניתן לתכנות של שבבים פוטוניים, שההפסד שלהם נספר לכל MZI
- [[n,k,d]]
- n קיוביטים פיזיים הנושאים k קיוביטים מוגנים; כל שגיאה הנוגעת בפחות מ-d מהם ניתנת לגילוי — הדרך המקובלת לציין את גודלו של קוד
- NISQ
- קוונטי רועש בקנה מידה בינוני: מכונות בגודל של ימינו ללא תיקון שגיאות, שבהן המעגל חייב להסתיים לפני שהרעש מנצח
- NQCC
- National Quantum Computing Centre: המעבדה הלאומית של בריטניה ב-Harwell, המארחת ובוחנת מכונות של כמה ספקים כמעריך ניטרלי
- NV
- מרכז חנקן–ריקות (nitrogen-vacancy centre): אטום חנקן לצד אתר ריק בסריג היהלום; את הספין האלקטרוני שלו אפשר לאתחל ולקרוא באופן אופטי אפילו בטמפרטורת החדר, אבל קישורו לפוטונים דורש פעולה קריוגנית (מתחת לכ-10 K)
- NVQLink
- הקישור של NVIDIA שמקרב מאיץ קלאסי למכונה קוונטית מספיק כדי לפענח את השגיאות שלה בזמן שהמעגל רץ
- OTOC
- קורלטור מחוץ לסדר הזמן (out-of-time-order correlator): מדד למהירות שבה מידע מתערבל במערכת קוונטית — מדד אהוב להדגמות יתרון
- P450
- ציטוכרום P450: משפחת אנזימים שהגוף משתמש בהם לפירוק תרופות; האתר הפעיל שלהם, המכיל ברזל, הוא יעד מקובל של הערכות משאבים בכימיה קוונטית
- PIC
- מעגל פוטוני משולב: שבב שבו אור מנותב דרך מוליכי גל במקום זרם דרך חוטים
- PMT
- שפופרת מכפיל-פוטונים (photomultiplier tube): גלאי ואקום שהופך פוטון אחד לפולס מדיד — הוא סופר את הפלואורסצנציה של יון לכוד כדי לקרוא את מצבו
- QBI
- Quantum Benchmarking Initiative: תוכנית של DARPA, סוכנות המחקר הביטחוני של ארה״ב, הבוחנת בשלבים A–C אם הגישה של חברה יכולה להגיע עד 2033 לפעולה בקנה מידה של תועלת (ערך העולה על העלות); שלבים A–B מעריכים תפיסה ותוכנית, לא מכונה
- QCCD
- התקן קוונטי צמוד-מטען (quantum charge-coupled device): שבב מלכודת המחולק לאזורים שביניהם מסיעים את היונים, כך שכל שער פועל על קבוצה קטנה ומבוקרת היטב — השם שאול מחיישן המצלמה שמזיז מטענים (CCD)
- QCVV
- אפיון, אימות ותיקוף קוונטיים: המלאכה של מדידת מה שמכונה קוונטית עושה באמת, ושל הוכחת המדידה
- QD
- נקודה קוונטית (quantum dot): אי של מוליך למחצה בקנה מידה של ננומטרים, הלוכד מטענים בודדים — כמקור פוטון בודד לפי דרישה במכונות פוטוניות, או כמארח של קיוביט ספין
- QEC
- תיקון שגיאות קוונטי: קיוביט שמיש אחד הפרוש על פני קיוביטים פיזיים רבים, כך ששגיאות נתפסות ומתוקנות בזמן שהחישוב רץ
- QFP
- פרמטרון שטף קוונטי (quantum flux parametron): תפסן שטף מסוג rf-SQUID שמגביר ומחזיק את מצבו של קיוביט שטף לצורך קריאה — שרשרת הקריאה של מחשבי ההרפיה של D-Wave והתא של לוגיקה מוליכת-על אדיאבטית
- QKD
- הפצת מפתחות קוונטית (quantum key distribution): שיתוף מפתחות הצפנה על גבי אור קוונטי כך שאפשר לגלות ציתות — שוק של רישות, לא של חישוב
- QLDPC
- קודי בדיקת זוגיות קוונטיים בצפיפות נמוכה (quantum low-density parity-check): כל בדיקה נוגעת בקיוביטים ספורים בלבד וכל קיוביט משתתף בבדיקות ספורות בלבד — קוד המשטח הוא המקרה הפשוט ביותר; חברי המשפחה בעלי הקצב הגבוה קונים את אותה הגנה בהרבה פחות קיוביטים פיזיים
- QND
- קוונטי לא-הורס (quantum non-demolition): מדידה שמשאירה את הקיוביט במצב שעליו דיווחה, כך שחזרה עליה נותנת אותה תשובה — מה שבדיקות סינדרום חוזרות צריכות
- QPU
- יחידת עיבוד קוונטית: השבב הקוונטי עצמו, להבדיל מאלקטרוניקת הבקרה ומהמחשב הקלאסי שסביבו
- QV
- נפח קוונטי: מספר אחד לגודל המעגל האקראי הריבועי הגדול ביותר שמכונה עדיין מריצה נכון — מדד ביצועים של המכונה כולה, המצוטט כחזקה של שתיים
- RB
- בחינת ביצועים אקראית (randomised benchmarking): הדרך המקובלת למדידת שגיאת שער — מריצים רצפים אקראיים של שערי קליפורד באורך הולך וגדל; דעיכת הסתברות ההישרדות נותנת את השגיאה הממוצעת לשער, ללא שגיאות הכנת המצב והמדידה
- RF
- תדר רדיו (radio frequency): אותות מתנודדים מכקילו-הרץ ועד ג'יגה-הרץ — כאן השדה שמחזיק יונים במלכודת פאול, האות הבודק בקריאה ברפלקטומטריית rf, וקווי ההנעה של הקיוביטים
- RL
- למידת חיזוק (reinforcement learning): תוכנה שמשפרת את הכיול או את הפענוח של מכונה בניסוי וטעייה במקום לפי כלל קבוע
- RSA-2048
- הצפנת המפתח הציבורי RSA במפתח של 2048 סיביות, הנפוצה כיום — קנה המידה המקובל לשאלה מתי מחשב קוונטי ישבור הצפנה
- RT
- טמפרטורת החדר (room temperature): כ-300 K, מחוץ לקריוסטט — המקום שבו יושבת כיום רוב אלקטרוניקת הבקרה, המחוברת לקיוביטים בקו אחד לכל ערוץ
- SFQ
- קוונט שטף בודד (single flux quantum): לוגיקה ספרתית מוליכת-על שהסיביות שלה הן פולסי מתח של פיקו-שניות, שכל אחד מהם נושא קוונט אחד של שטף מגנטי; היא יכולה לפעול בתוך הקריוסטט לצד הקיוביטים ולהחליף חלק גדול מהחיווט אל טמפרטורת החדר
- SHYPS
- Subsystem hypergraph product simplex codes: משפחת קודי qLDPC של Photonic Inc. (2025), שלפי הטענה צריכה עד פי 20 פחות קיוביטים פיזיים מקוד המשטח
- Si/SiGe
- הטרו-מבנה של צורן/צורן–גרמניום: אלקטרונים הכלואים בבור קוונטי של צורן מתוח, הקבור מתחת ל-SiGe הרחק מממשק התחמוצת שמשבש את הנקודות של SiMOS; נקודת התורפה שלו היא פיצול עמקים קטן שמשתנה מנקודה לנקודה
- SiMOS
- צורן מתכת–תחמוצת–מוליך למחצה (silicon metal–oxide–semiconductor): קיוביטי ספין בנקודות קוונטיות הנוצרות מתחת לאלקטרודות שער בממשק Si/SiO₂ של מבנה שכבות דמוי טרנזיסטור — הקרובים ביותר לייצור המוני, אבל עם יותר רעש מטען ואי-סדר שמקורם בממשק הזה
- SiN
- ניטריד צורן: חומר דמוי זכוכית בעל הפסדים נמוכים לנתיבי אור על השבב, המיוצר בקווי צורן סטנדרטיים
- SLM
- מאפנן אור מרחבי (spatial light modulator): מסכת פאזה ניתנת לתכנות שמעצבת קרן לייזר אחת למלכודות נייחות רבות בכל תבנית — המקבילה הקבועה של המלקחיים הניידים של ה-AOD
- SNR
- יחס אות לרעש (signal-to-noise ratio): עד כמה האות הנמדד גדול מהרעש שעליו — הוא קובע כמה מהר וכמה אמין אפשר לקרוא קיוביט
- SNSPD
- גלאי פוטון בודד מננו-חוט מוליך-על (superconducting nanowire single-photon detector): הגלאי המהיר ובעל הנצילות הגבוהה (> 90%) שמכונות פוטוניות תלויות בו; הוא פועל בכ-1–3 K ורושם גילוי, לא את מספר הפוטונים, אלא אם נבנה להבחין במספר הפוטונים
- SnV
- מרכז בדיל–ריקות (tin-vacancy centre): אטום בדיל בין שני אתרים ריקים ביהלום; יש לו סימטריית היפוך, ולכן הקו האופטי שלו יציב, והספין שלו נשאר קוהרנטי בכ-1–2 K במקום במיליקלווין
- SPAM
- הכנת מצב ומדידה: השגיאה בקביעת מצבו של קיוביט לפני המעגל ובקריאתו אחריו, הנספרת בנפרד מהשערים
- SQC
- Silicon Quantum Computing: החברה מסידני (שיצאה מ-UNSW ב-2017, בהובלת Michelle Simmons) הממקמת אטומים תורמים של זרחן בצורן אטום אחר אטום במיקרוסקופ מנהור סורק
- SQUID
- התקן התאבכות קוונטית מוליך-על (superconducting quantum interference device): לולאה מוליכת-על עם צומת ג'וזפסון אחד (rf-SQUID) או שניים (dc-SQUID), שהתנהגותה מכוונת בשטף מגנטי — מצמד בר-כוונון, קיוביט שטף וגלאי רגיש
- STM
- מיקרוסקופ מנהור סורק (scanning tunnelling microscope): חוד חד שמדמה ומזיז אטומים בודדים על משטח — ליתוגרפיית מסכת המימן שלו ממקמת אטומים תורמים של זרחן בצורן בדיוק אטומי
- T1
- זמן רלקסציית האנרגיה: קבוע הזמן שבו המצב המעורר של קיוביט עובר רלקסציה למצב היסוד — אחד משני השעונים שכל מעגל חייב להיכנס בתוכם
- T2
- זמן הדה-פאזה (זמן הקוהרנטיות): כמה זמן קיוביט שומר על הפאזה היחסית של הסופרפוזיציה שלו — לכל היותר פי שניים מ-T1, ובדרך כלל המחמיר מבין שני השעונים; הנתון המדווח הוא בדרך כלל ערך ההד (echo), הנמדד עם פולסי מיקוד מחדש
- T2*
- זמן הדה-פאזה של ראמזי: זמן החיים של הפאזה כשהוא נמדד בלי פולסי מיקוד מחדש (הד) — הנתון הגולמי; ערך ההד T2 ארוך ממנו, והוא זה שמפורסם בדרך כלל
- TES
- חיישן קצה-מעבר (transition-edge sensor): שכבה מוליכת-על המוחזקת בנקודת המעבר שלה, שבה החום של פוטון אחד משנה את ההתנגדות שלה — הוא מבחין במספר הפוטונים בנצילות של כ-95%, אבל איטי וזקוק לכ-100 mK
- Tesseract
- שם שנושאים כאן שלושה דברים שונים: קוד הצבע tesseract בן 16 הקיוביטים — [[16,6,4]], ש-Microsoft ו-Quantinuum הריצו בצורת קוד תת-המערכת שלו [[16,4,4]] — הקוד הבוזוני רב-האופנים של Nord Quantique, והמפענח מבוסס החיפוש של Google
- TFLN
- ליתיום ניובט בשכבה דקה (thin-film lithium niobate): שכבה גבישית בעלת אפקט אלקטרו-אופטי חזק, המחוברת למצע מבודד — חומר מוביל למתגים ולמאפננים מהירים ובעלי הפסד נמוך על השבב, ואחת מאפשרויות המיתוג של מכונות פוטוניות לצד BTO
- THC
- היפר-התכווצות טנזורית (tensor hypercontraction): פירוק בדרגה נמוכה של ההמילטוניאן הכימי, שמקצץ את עלות המעגל (שערי טופולי) של כימיה קוונטית, ואיתה את זמני הריצה ומספרי הקיוביטים המצוטטים עבורה
- TLS
- מערכת דו-רמתית (two-level system): פגם מיקרוסקופי בתחמוצות אמורפיות ובממשקים, שבולע אנרגיה מהקיוביטים ונודד בתדר — מקור ההפסד העיקרי של קיוביטים מוליכי-על ומקור לתנודות בתכונותיהם
- TRL
- רמת מוכנות טכנולוגית (technology readiness level): הסולם 1–9 (NASA, האיחוד האירופי) מעיקרון שנצפה (1) ועד מערכת שהוכחה בפעולה (9) — ציון בשלות שהמפתח נותן לעצמו
- TSV
- מעבר דרך הצורן (through-silicon via): חור ממולא מתכת החוצה שבב ומוליך אותות מצדו האחד לצדו האחר — TSV מוליכי-על מביאים קווי בקרה אל שכבת הקיוביטים מלמטה
- TWPA
- מגבר פרמטרי בגל נע: המגבר הראשון והקר ביותר בשרשרת הקריאה — הוא קובע כמה מהר וכמה טוב נקרא קיוביט
- UHV
- ואקום על-גבוה (ultra-high vacuum): לחצים מתחת לכ-10⁻⁹ mbar — מלכודות אטומים ויונים זקוקות לו כדי שגז הרקע לא יעיף את הקיוביטים, וכך גם ליתוגרפיה של אטומים תורמים אטום אחר אטום
- US2QC
- Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing: תוכנית של DARPA הבוחנת גישות לא-שגרתיות; Microsoft ו-PsiQuantum הגיעו ב-2025 לשלב האחרון שלה, שלב התיקוף והתכנון המשותף
- WISE
- חיווט באמצעות אלקטרוניקת מיתוג משולבת (wiring using integrated switching electronics): ארכיטקטורת מלכודת יונים עם מתגים מתחת למלכודת, כך שמחוללי אותות ספורים מניעים אלקטרודות רבות — התשובה לחוט אחד לכל אלקטרודה
- XEB
- בחינת ביצועים באנטרופיה צולבת (cross-entropy benchmarking): ניקוד מעגלים אקראיים לפי התדירות שבה המכונה מחזירה את מחרוזות הסיביות שהמעגל האידיאלי הופך לסבירות — המדד של Google לטענות על חישוב מעבר ליכולת הקלאסית, הרגיש לכל השגיאות בבת אחת
- ZZ
- צימוד שמזיז את הפאזה של קיוביט אחד בהתאם למצבו של האחר: כשמפעילים אותו, הוא יוצר שער CZ; כשהוא נשאר פועל (ZZ שיורי), הוא שגיאת הפרעה הדדית שגדלה עם מספר השכנים
- Λ
- בכמה יורדת השגיאה הלוגית בכל פעם שמרחק הקוד גדל בשתיים — מעל 1 פירושו שקוד גדול יותר טוב יותר; 2 פירושו שהשגיאה נחצית בכל צעד
- אופטי-ליניארי
- חישוב בפוטונים באמצעות אופטיקה סבילה בלבד (מפצלי קרן, מזיזי פאזה), מקורות פוטון בודד, גלאים והזנה קדימה — פוטונים אינם מקיימים אינטראקציה זה עם זה, ולכן שערי שזירה הם הסתברותיים ומבושרים
- אופן הבקרה
- אופן הבקרה: סוג האות שמניע את הקיוביט — פולסי מיקרוגל, אור לייזר או מתח על אלקטרודת שער
- אטום תורם
- אטום אילוח בודד (בדרך כלל זרחן) בצורן, שהספין האלקטרוני או הספין הגרעיני שלו הוא הקיוביט — מן הקיוביטים הקוהרנטיים ביותר במצב מוצק, וקשה למקם אותם אטום אחר אטום
- אקראיות מאושרת
- מספרים אקראיים עם הוכחה שהם טריים ושבאו באמת מהמכונה הקוונטית ולא מחיקוי קלאסי
- בחירה בדיעבד
- שמירה רק על ההרצות שבהן לא התגלתה שגיאה והשלכת השאר — היא מייפה את המספרים, ולכן החלק שנשמר חשוב
- דליפה
- קיוביט שחומק משתי רמות העבודה שלו אל מצב שלישי, שבו שום תיקון אינו חל עד שהוא מאופס
- האברד
- מודל מינימלי של אלקטרונים המדלגים בין אתרי סריג ודוחים זה את זה כששניים חולקים אתר — המבחן הקשה המקובל לסימולציה של חומרים
- הגדלה מתחת לסף
- השגיאה הלוגית יורדת בכל פעם שהקוד מוגדל — הסימן הנצפה לכך שהתיקון מנצח בחומרה הזו; הפקטור שבו היא יורדת בכל פעם שמרחק הקוד גדל ב-2 הוא Λ
- הטיית רעש
- מצב שבו סוג אחד של שגיאה נדיר בהרבה מהאחר; קוד יכול לנצל את חוסר האיזון, אבל רק אם השערים אינם הורסים אותו
- הסעה
- נשיאה פיזית של קיוביטים — יונים במלכודת, ספינים לאורך תעלה — כדי להפגיש שותפים במקום לחווט ביניהם
- הרפיה קוונטית
- מכונה קוונטית ייעודית: בעיה מתייצבת על תשובה בעלת אנרגיה נמוכה כשהתנודות הקוונטיות מכובות לאט — בלי מעגל שערים, בלי תיקון שגיאות סובלני לתקלות, רק הפחתה. הרפיה קוונטית (quantum annealing) היא המונח של הספרות הקוונטית בעברית; הטיפול התרמי האיטי במתכות ובמוליכים למחצה, שממנו שאול השם, הוא ריפוי במונחי האקדמיה ללשון העברית (וכך באטלס לריפוי בייצור); הצירוף "חישול קוונטי", הנפוץ במדעי המחשב בעברית, הוא תרגום מוטעה — חישול הוא עיצוב מתכת בהקשה (forging)
- זוגות בל
- יחידת היסוד של שזירה: שני קיוביטים במצב שזור באופן מרבי (מצב בל), שתוצאות המדידה שלהם מתואמות באופן מושלם — הדלק שמוצא על קישור מודולים
- טופולי
- פעולה לוגית על שלושה קיוביטים שהופכת את הקיוביט האחרון רק כאשר שני הראשונים מוצבים — אבן הבניין של החשבון הקוונטי
- טטרון
- ההתקן בן ארבעת מצבי המיורנה שממנו Microsoft בונה את הקיוביט שלה — היחידה הקטנה ביותר שיכולה להחזיק קיוביט אחד כזה
- טיפוח
- גידול של מצב קסם טוב אחד במקומו, עם בדיקות לאורך הדרך, במקום זיקוק של מצבים גרועים רבים — זול בהרבה כשזה עובד
- טלפורטציה לוגית
- טלפורטציה של קיוביט מקודד: המצב שלו מועבר לבלוק קוד אחר באמצעות שזירה משותפת, מדידה משותפת והזנה קדימה קלאסית — רק תוצאות המדידה עוברות, לא הקיוביט
- טרנסברסלי
- פעולה המוחלת קיוביט אחר קיוביט על פני בלוק של קוד — או בזוגות בין קיוביטים תואמים של שני בלוקים, כמו ב-CNOT טרנסברסלי — כך שתקלה אחת אינה יכולה להתפשט בתוך בלוק; מהירה וזולה במקום שהקוד מאפשר אותה
- טרנסמון
- קיוביט מוליך-העל שהוא סוס העבודה של התחום: צומת ג'וזפסון המחובר במקביל לקבל גדול, שהופך אותו לבלתי רגיש לרעש מטען; מונע בפולסי מיקרוגל ומיוצר בליתוגרפיה של שבבים
- כל-לכל
- כל קיוביט יכול להישזר ישירות עם כל קיוביט אחר, בלי שרשרת של החלפות בדרך — הדבר מקצר מעגלים בפקטור גדול
- מבוסס-היתוך
- חישוב קוונטי מבוסס-היתוך (fusion-based quantum computing): מצבי משאב שזורים רבים, קטנים וזהים, של פוטונים ספורים, המחוברים במדידות שוזרות (מדידות היתוך); היתוך נכשל לפעמים, אבל הכישלון מבושר ונבלע בקוד תיקון השגיאות
- מבושר
- הסתברותי, אבל כל הצלחה או כישלון מוכרזים באות של גלאי — האות המבשר — כך שההצלחות נשמרות והכישלונות מושלכים או מתוקנים; הבסיס של מקורות פוטונים, של היתוך ושל קישורי שזירה מרוחקת
- מחולקת לאזורים
- מכונה המחולקת לאזורים של אחסון, שערים ומדידה, והקיוביטים מועברים ביניהם, כך שכל אזור מכוון לתפקיד אחד
- מחזור תיקון שגיאות
- סבב אחד של חילוץ הסינדרום, שבו כל בדיקה נמדדת פעם אחת — השעון של חישוב מוגן, כשהפענוח רץ במקביל: כ-1 µs במעגלים מוליכי-על, ומילי-שניות ועד עשירית שנייה ביונים ובאטומים
- מחיקה
- שגיאה שמקומה ידוע משום שהיא מבושרת — מתגלה שהקיוביט אבד או שעזב את רמות העבודה שלו — זולה בהרבה לתיקון מהיפוך שקט
- מיורנה
- אופן אפס של מיורנה (Majorana zero mode): מצב של קוואזי-חלקיק הקשור בכל אחד מקצות ננו-חוט מוליך-על טופולוגי; ארבעה כאלה מאחסנים קיוביט אחד באופן לא-מקומי בזוגיות המשותפת שלהם, שרעש מקומי אינו יכול לקרוא או להפוך — אם התקנים אכן מכילים אותם עדיין שנוי במחלוקת
- מלקחיים אופטיים
- קרן לייזר ממוקדת היטב שמחזיקה אטום אחד ויכולה לשאת אותו למקום אחר — כך בונות מכונות אטומים את המערכים שלהן ומסדרות אותם מחדש
- מסילה כפולה
- קיוביט המקודד כעירור יחיד באחד משני אופנים — שני מהודים, שני טרנסמונים או שני נתיבים אופטיים; אם העירור אובד, שני האופנים ריקים, ובדיקה מסמנת זאת כמחיקה: שגיאה במקום ידוע, שקל בהרבה לתקן אותה
- מפענח
- האלגוריתם הקלאסי — בתוכנה, או ממומש בשבבים ניתנים לתכנות (FPGA) או ייעודיים (ASIC) — שקורא את תוצאות הבדיקות ומסיק איזה תיקון להחיל; הוא חייב לעמוד בקצב של המכונה
- מצב קסם
- מצב שהוכן במיוחד ונצרך כדי להפעיל שער שאינו קליפורד (כגון T או טופולי), שהפעולות המובנות והזולות של הקוד אינן יכולות לספק — ייצור המצבים האלה שולט בעלות של אלגוריתמים ממשיים
- מקרר דילול
- מקרר הפועל בדילול הליום-3 בתוך הליום-4 ומגיע לכ-10 mK (מאית מעלה מעל האפס המוחלט) — מגושם וזולל הספק, ונחוץ לכל מכונה של קיוביטים מוליכי-על ולרוב המכונות של קיוביטי ספין
- מרחק הקוד
- כמה שגיאות בודדות נדרשות כדי להשחית נתונים מוגנים בלי שיבחינו בכך — מרחק גדול יותר, הגנה חזקה יותר, יותר קיוביטים
- מרכז T
- פגם פולט אור בצורן שגם מחזיק ספין וגם שולח פוטון, וכך מאפשר לקשר שבבי צורן על גבי סיב
- משתנים רציפים
- קידוד בקוודרטורות — רכיבי האמפליטודה והפאזה הרציפים — של אופנים אופטיים במקום בפוטונים בודדים: מצבים שזורים גדולים (מצבי אשכול) מתקבלים באופן דטרמיניסטי מאור סחוט, אבל תיקון שגיאות דורש מצבים לא-גאוסיים (GKP)
- נאמנות
- עד כמה מצב שהוכן או פעולה שבוצעה קרובים לאידיאל, מ-0 עד 1 (1 = מושלם); אחד פחות הנאמנות הוא השגיאה. בשערים זהו ממוצע על פני הרצות של בחינת ביצועים, שמסתיר אילו שגיאות מתרחשות ותחת איזה עומס
- ניתוח סריג
- ביצוע פעולות על קיוביטים מוגנים על ידי מיזוג ופיצול של הטלאים שלהם על הסריג, בלי להזיז אף קיוביט
- סינדרום
- דפוס תוצאות הבדיקות שמראה ששגיאה התרחשה ומצמצם את המקומות האפשריים שלה — המפענח מסיק ממנו את השגיאה הסבירה ביותר — בלי לחשוף את הנתונים המוגנים עצמם
- ספין-פוטון
- ממשק השוזר קיוביט ספין נייח עם פוטון שנפלט (או ממפה את מצבו אל פוטון כזה) — כך מקשרים מודולים נפרדים על גבי סיב
- פלוקסוניום
- קיוביט מוליך-על: צומת ג'וזפסון קטן המחובר במקביל להשראות-על (superinductance; בדרך כלל שרשרת ארוכה של צמתים גדולים יותר); התדר הנמוך והאנהרמוניות הגדולה שלו מעניקים קוהרנטיות ארוכה ושגיאה נמוכה, במחיר בקרה מורכבת יותר
- פענוח בזמן אמת
- חישוב התיקון בזמן שהמעגל עדיין רץ, מהר מספיק כדי לא לעכב אותו, במקום לאחר מכן בניתוח
- קוד gross
- קוד ה-bivariate bicycle [[144,12,12]] של IBM: 12 קיוביטים לוגיים ב-144 קיוביטי נתונים (288 עם קיוביטי הבדיקה), במרחק 12 — gross היא המילה הישנה לתריסר תריסרים, 144
- קוד המשטח
- קוד תיקון השגיאות המקובל: קיוביטים על סריג ריבועי, וכל בדיקה מודדת ארבעה שכנים; הוא סובל שגיאה של כ-1% לכל פעולה — אחד הספים הגבוהים ביותר — אבל דורש כ-2d² קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי במרחק קוד d
- קוד הצבע
- קוד סריג כמו קוד המשטח, אבל הקיוביטים יושבים בפינות של אריחים שאפשר לצבוע בשלושה צבעים, וכל אריח הוא בדיקה: כל שערי קליפורד טרנסברסליים (פעולות לוגיות זולות), במחיר בדיקות כבדות יותר ופענוח קשה יותר
- קוד חזרה
- הקוד הפשוט ביותר — סיבית אחת המועתקת לכמה קיוביטים — תופס רק סוג אחד של שגיאה (היפוכי ביט או היפוכי פאזה): בקיוביטים רגילים זו בדיקה של המנגנון, אבל בקיוביטי חתול, שהסוג האחר של השגיאות שלהם כבר מדוכא, זהו הקוד החיצוני האמיתי
- קוהרנטיות
- היכולת של קיוביט להישאר בסופרפוזיציה בעלת פאזה מוגדרת; זמן הקוהרנטיות שלו (T1, T2) הוא משך הזמן שזה נמשך עד שהרעש משבש אותה — תקציב הזמן שמעגל צריך להיכנס בתוכו
- קוואזי-חלקיקים
- קוואזי-חלקיקים הם זוגות קופר שבורים — עירורים של מוליך-העל ששואבים אנרגיה מהקיוביטים; פגיעת קרינה אחת (קרן קוסמית או רדיואקטיביות מהסביבה) יכולה לשחרר פרץ שלהם שפוגע בקיוביטים רבים בבת אחת
- קיוביט מאוחסן
- הקיוביט המקודד רק נשמר — מתוקן סבב אחר סבב, ואף פעם לא מופעלת עליו פעולה; המבחן הראשון והקל ביותר של קוד, ומה שתוצאת ההגדלה מכסה עד כה
- קיוביטי חתול
- קיוביט המאוחסן במהוד מיקרוגל כשני מצבים קוהרנטיים בפאזות מנוגדות, המוחזקים בו בהנעה דו-פוטונית או בדיסיפציה דו-פוטונית; ככל שמספר הפוטונים עולה, היפוכי הביט נעשים נדירים יותר באופן מעריכי, ואילו היפוכי הפאזה מתרבים באופן ליניארי בלבד
- קליפורד
- פעולות קליפורד — אלה הבנויות משערי הדמרד, פאזה (S) ו-CNOT — זולות במכונות עם תיקון שגיאות וניתנות לסימולציה קלאסית; שער שאינו קליפורד (T, טופולי) נחוץ לחישוב אוניברסלי, ומשלמים עליו במצבי קסם
- קריאה
- מדידת קיוביט וקבלת 0 או 1; “באמצע המעגל” פירושו לעשות זאת באמצע הדרך ולהמשיך — מה שתיקון שגיאות צריך
- רידברג
- אטום שאחד האלקטרונים שלו עורר לזמן קצר למסלול גבוה מאוד (מספר קוונטי ראשי n גדול), ולכן הוא מקיים אינטראקציה חזקה עם שכנים במרחק מיקרומטרים — הדרך המקובלת שבה מכונות אטומים ניטרליים שוזרות קיוביטים
- שער מולמר–סורנסן
- שער מולמר–סורנסן: שער השזירה המקובל של יונים לכודים — שדה לייזר (או מיקרוגל) בשני תדרים מצמד את הספינים של היונים דרך התנועה המשותפת שלהם ומשאיר את התנועה כפי שמצא אותה, ולכן השער פועל גם בגביש יונים חם
0עיקרי הדברים
- שלוש פלטפורמות מובילות, כל אחת ביתרון אחר, ולכן כיום הן משלימות זו את זו יותר משהן מתחרות. למעגלים מוליכי-על יש מחזור תיקון השגיאות המהיר ביותר (כ-1 µs) אך השגיאות הגבוהות ביותר בקנה מידה (שגיאת שער דו-קיוביטי ∼10-3, קריאה 5×10-3–10-2); ליונים לכודים — השגיאות הנמוכות ביותר בקנה מידה (שגיאת שער דו-קיוביטי 7.9×10-4, הכנת מצב ומדידה 3.3×10-4 על פני 98 קיוביטים) במחזור של מילישניות; לאטומים ניטרליים — מספר הקיוביטים הגדול ביותר תחת בקרה לוגית מלאה (448) וקישוריות הניתנת לסידור מחדש, גם הם במחזור של מילישניות. אף פלטפורמה אינה מובילה בשניים משלושת היתרונות, ומרשם 184 המכונות (§8) מראה את אותה חלוקה: ההתקן הגדול ביותר המבצע שער שזירה הוא מערך מלקחיים אופטיים, שגיאת השער הדו-קיוביטי הנמוכה ביותר — במלכודת יונים, והמחזור המהיר ביותר — בסריג טרנסמונים (§8.3). מערכות היברידיות כבר קיימות בחומרה — קישורים פוטוניים בין מודולים של יונים ושל אטומים, בקרת cryo-CMOS ו-SFQ לצד קיוביטים מוליכי-על וקיוביטי ספין, מהודים בוזוניים הנקראים באמצעות טרנסמונים. למקבלי החלטות: בחרו לפי האילוץ המכריע של היישום — זמן ריצה, תקציב שגיאות או מספר קיוביטים — ולא לפי הפלטפורמה. הטענה תופרך ביום שבו פלטפורמה אחת תוביל בשני יתרונות בבת אחת.
- שגיאה לוגית שיורדת ככל שהקוד גדל — התנאי שעליו נשענת הסבילות לתקלות — הוצגה עבור קיוביט מאוחסן בפלטפורמה אחת, ועבור מערכת מלאה של פעולות לוגיות — באף פלטפורמה. סבילות לתקלות היא תכונה של חישוב שלם: הכנת המצבים, השערים, המדידה ומחזור התיקון עצמו מאורגנים כך שהשגיאות, כולל אלה שהתיקון עצמו יוצר, נתפסות מהר יותר משהן נוצרות; הגדלת הקוד מורידה אז את השגיאה הלוגית, בתנאי שהשגיאות הפיזיות נשארות מתחת לסף של הקוד. ב-Willow של Google ירדה השגיאה של קיוביט מאוחסן פי Λ=2.14 בכל צעד של מרחק הקוד מ-3 עד 7, וזיכרון במרחק 5 רץ 106 מחזורים עם פענוח בזמן אמת (דצמבר 2024) [1]; ביולי 2026 הביאה אותה קבוצה את השגיאה במרחק 7 ל-7.7×10-4 למחזור [2]; קבוצת מוליכי-על שנייה הגיעה ל-Λ=1.40 במרחק 7 לאחר שסילקה את הדליפה — המנוף של טענה 4 [3]. ה-2.14× של האטומים הניטרליים הוא מעגל לוגי בן ארבעה סבבים עם גילוי אובדן, לא זיכרון [4]. יונים לכודים ואטומים ניטרליים מובילים במספר הקיוביטים הלוגיים ובפעולות הלוגיות שהוצגו (שערים טרנסברסליים, טלפורטציה, זיקוק מצבי קסם), והיונים הלכודים, מאז ספטמבר 2026, גם בשגיאת הזיכרון לקיוביט לוגי ולמחזור — 4.6×10-5 עם קוד [[20,2,6]] על Helios ללא בחירה בדיעבד, במחזור ארוך בערך פי אלף מזה של מוליכי-העל (קדם-פרסום, רווחי שגיאה רחבים) [5]. הפלטפורמה הראשונה שתציג זיכרון בר-הגדלה ומערכת אוניברסלית של שערים לוגיים בשגיאה נמוכה תקבע את אמת המידה לעשור.
- באלגוריתמים בגודל מעשי, שעון השערים קובע את זמן הריצה; מתחת לגודל זה אפשר להמיר מהירות ביתרונות אחרים. הערכות משאבים לכימיה ולשבירת צפנים נותנות זמני ריצה ארוכים בערך פי 103 במחזורי תיקון של מילישניות (ביונים המגבלה היא ההובלה והקירור, באטומים — הדימות וההובלה) לעומת מחזורים של מיקרושניות (מעגלים מוליכי-על) [6]; היחס עוקב אחר המחזור — מחזור של 100 µs עולה פי 102, מחזור של מילישנייה פי 103 — ובאלגוריתמים של 109–1010 שערי טופולי — RSA-2048 בפחות משבוע במחזור של 1 µs [7] — זה הפער בין ימים לעשורים. יונים ואטומים מחזירים חלק ממנו בזכות קודים צפופים יותר (יותר קיוביטים לוגיים לכל קיוביט פיזי), לוגיקה טרנסברסלית ופעולה מקבילית: די בכך עבור 102–103 קיוביטים לוגיים ועבור עומסי עבודה המוגבלים במספר החזרות על המעגל, אך הדבר לא הוכח ב-109 שערים. מתחת לקנה מידה זה המהירות נחשבת פעמיים: במספר החזרות ששיטות עם הפחתת שגיאות ושיטות וריאציוניות צריכות, ובהשהיית המפענח בתוך לולאת התיקון.
- המנוף המהיר ביותר הוא מבנה השגיאות, לא שיעורן: המבנה מעלה את הסף בצעד אחד, ואילו השיעורים משתפרים בשליש עד מחצית בשנה. הפיכת שגיאות למחיקות מסומנות (מעגלי מסילה כפולה, אטומי Yb/Sr מטא-יציבים, אובדן פוטונים), הטייתן (קיוביטי חתול), סילוק דליפה ופענוח בזמן אמת: כאשר כמעט כל השגיאות (98%) מגיעות כמחיקות, הסף של קוד המשטח עולה מ-0.94% ל-4.15% במודל ברמת המעגל של Wu et al. [8] — פי 4.4, הרווח של שנתיים עד ארבע שנים של שיפור בשיעור השגיאות בקצב הנוכחי, בצעד אחד. זה גם המקום שבו ארגזי הכלים של הפלטפורמות נבדלים יותר מכול: מתוך 98 הטכנולוגיות שמכונות רשומות משתמשות בהן כבחירה ראשית בשכבה (105 כולל החלופיות), רק 22 משותפות לשתי משפחות קיוביטים או יותר, ו-5 מהן לשלוש או יותר (§8.1).
-
שישה ממצאים מתוך 184 המכונות הרשומות (§8).
- (i) מרוץ מספר הקיוביטים נעצר היכן שהוא חשוב: ההתקנים הגדולים ביותר עם שער שזירה שנמדד עומדים על 413 קיוביטים שמישים (מעגלים מוליכי-על — Osprey, מאז 2022; Condor, השבב הגדול ביותר, הוא מדגים קנה מידה ללא נתון שער שפורסם) ועל 1,180 (מערכי מלקחיים אופטיים, מאז 2023); ההכרזות מקדימות בעשור (10,000–22,000 קיוביטים ל-2028–2029), ומערכים של אלפי אטומים מחזיקים אטומים בלי להפעיל עליהם שערים. ארבע סיבות, לא אחת: האיכות על פני הרוחב המלא יורדת עם הגודל; חומת החיווט, סביב 104 קווים לקריוסטט; פניית התעשייה ממספר לאיכות אחרי 2023; וההחלטה להגדיל על ידי חיבור מודולים ולא על ידי הגדלת שבב אחד (§8.4–8.6).
- (ii) שגיאת השער הדו-קיוביטי חדלה להתכנס בחציון משקוראים כל נתון במחלקת ההשוואה שלו — פרוטוקול, היקף, סטטיסטיקה, התניה — ורק למעגלים מוליכי-על יש חמישה התקנים או יותר עם נתון מאותה מחלקה (§8.4 H2); החזית משתפרת בשליש עד מחצית בשנה, והחציון מפגר אחריה בכשלוש שנים.
- (iii) הרצת קוד על החומרה כבר אינה נדירה — 53 מכונות הריצו קוד, ועוד 11 נוקבות בקוד במפת הדרכים שלהן — אך השיעור עדיין אינו עולה מעוקבה לעוקבה, ומפענח בלולאה נדיר (4).
- (iv) שכבת החיבור הבין-מודולי אינה נחשפת או חסרה ב-149 מכונות.
- (v) הבקרה נשארת מחוץ לקריוסטט ב-82 מתוך 110 המכונות של המשפחות הקריוגניות (מעגלים מוליכי-על, ספינים, טופולוגי, הרפיה).
- (vi) מתוך 65 בדיקות מפות הדרכים שבהן מפת הדרכים אינה מגיעה ליעדה, 49 מכמתות גם גירעון בקיוביטים וגם גירעון בשגיאה, וב-48 מהן הגירעון בשגיאה הוא הגדול יותר — חציון של ×7 בקיוביטים לעומת ×1000 בשגיאה (עוד 40 בדיקות אינן נוקבות ביעד שהבדיקה יכולה להשתמש בו) — ולכן המכונות שחשובות מעתה הן אלה שמורידות את השגיאה הלוגית לפעולה, יהיה גודלן אשר יהיה.
-
המקום שבו השחקנים הגדולים מניחים את ההימור השני שלהם אומר על מפת הדרכים יותר מההודעות שלהם לעיתונות.
- Google הוסיפה מסלול של אטומים ניטרליים לצד מסלול מוליכי-העל שלה [2], [9];
- IBM רכשה את HRL — ספינים בצורן ובקרת cryo-CMOS — לצד תוכנית הטרנסמונים שלה [10];
- Microsoft מוכרת מכונות של אטומים ניטרליים יחד עם Atom Computing, בעוד שלתוכנית הטופולוגית שלה עצמה אין קיוביט שהודגם [11]–[13];
- D-Wave רכשה את Quantum Circuits (קיוביטי מחיקה במסילה כפולה) בזמן שהכנסותיה מהרפיה ירדו [14]–[17];
- IonQ רכשה את Oxford Ionics (שערים אלקטרוניים) ומפעל ייצור [18], [19].
Google, IBM ו-Microsoft מחזיקות כעת כל אחת בשתי משפחות קיוביטים — אחת מהירה ואחת צפופה; IonQ ו-D-Wave הגדילו את ההימור בתוך המשפחה שלהן.
-
הפלטפורמות מדורגות לפי תרומתן הצפויה למכונה סובלנית לתקלות בקנה מידה שימושי בסביבות 2033 — כל אחת עם האירוע שיזיז אותה (§5.2):
- (i) טרנסמונים מוליכי-על עם מבנה שגיאות מהונדס, קודי qLDPC ובקרה משולבת בקריוסטט — הפלטפורמה היחידה עם זיכרון בר-הגדלה, המחזור המהיר ביותר ושרשרת אספקה של 300 mm; יורדים בדירוג אם עד 2027 לא יופיע שער לוגי דו-קיוביטי מעבר למרחק 3;
- (ii) אטומים ניטרליים בארכיטקטורות המחולקות לאזורים, עם סבילות תקלות טרנסברסלית או אלגוריתמית והמרה למחיקה — מספר הקיוביטים הגדול ביותר תחת בקרה לוגית מלאה והמערכת העשירה ביותר של פעולות לוגיות; יורדים בדירוג אם לא יוצג זיכרון מתחת לסף עם טעינה מחדש;
- (iii) יונים לכודים עם שערים אלקטרוניים ללא לייזר על מלכודות שבב דו-ממדיות — שגיאות השער והקריאה הנמוכות ביותר בקנה מידה והזיכרון הלוגי הטוב ביותר שדווח (קדם-פרסום מספטמבר 2026); יורדים בדירוג אם מחזור המילישניות לא יפוצה בקצב הקוד ב-10³ קיוביטים לוגיים;
- (iv) קיוביטי ספין בצורן כהימור ארוך-הטווח על ייצוריות — פרוסות של 300 mm ובקרה ב-4 K; עולים בדירוג ברגע שהתקן של יותר מ-12 קיוביטים יפרסם נתוני שער דו-קיוביטי לכל הזוגות;
- (v) פוטוניקה כשכבת החיבור הבין-מודולי של כל ארכיטקטורה מודולרית וכהימור חישובי שהורד בדירוג במהדורה זו (אוקטובר 2026): PsiQuantum כבר אינה מתארכת את המערכת הראשונה שלה — ההודעה שלה מיוני 2026 קובעת את אספקת מתקן הקירור למחצית השנייה של 2027 ואינה נוקבת במועד הפעלה — ולכן תנאי ההורדה "מועד מערכת שנדחה" התקיים; עולה חזרה בדירוג עם מערכת מתוארכת או עם קיוביט לוגי מבוסס-היתוך;
- (vi) קיוביטים טופולוגיים — עדיין אין קיוביט שהודגם: טטרון אחד הציג שתי מדידות זוגיות, אך המבחן שהן פועלות כ-X וכ-Z של קיוביט, שאינם מתחלפים זה עם זה (רצף X–Z מהיר), נדחה בידי המחברים עצמם, לא דווחו פעולה דו-קיוביטית או שזירה, והפרשנות הטופולוגית שנויה במחלוקת [20]–[23];
- (vii) הרפיה — נשחקת מבחינה מסחרית, בלי דרך אל היישומים של §4 מעבר לאופטימיזציה (G5) ולדינמיקה של זכוכיות ספין, שאותה הוא מדמה באופן מובנה (G1).
קודים בוזוניים (חתול, GKP, מסילה כפולה) הם כיוון שהזרם המרכזי של מוליכי-העל יספוג, לא מנצח נפרד; והמכונה שתגיע אל היישומים של §4 תהיה, ככל הנראה, הרכב של ארכיטקטורות המחוברות בקישורים ולא ארכיטקטורה אחת שגדלה (§8.6).
The English text is loading…
Русский текст загружается…
The English text is loading…
1כיצד משווים את הפלטפורמות — קריטריונים שנבחרו לפי היעדים, לא לפי הפופולריות
1.1 מדוע לא נאמנות
נאמנות של שער דו-קיוביטי היא מספר של מקרה ממוצע, התלוי בהקשר ובמערכת השערים. היא מסתירה את מבנה השגיאה (קוהרנטית לעומת סטוכסטית לעומת דליפה לעומת מחיקה), היא נמדדת בבידוד ולא תחת עומס מקבילי מלא, והיא אינה אומרת דבר על זמן. השוואה בין טכנולוגיות במרחב הנאמנות חסרת משמעות: "99.99%" של יון ו-"99.9%" של טרנסמון נבדלים פי 103 במשך השער ופי 103–105 בזמן מחזור תיקון השגיאות. האובייקט האינווריאנטי הוא ערוץ השגיאה לפעולה יחד עם משך הפעולה, מפורק לפי המחלקות שקוד מטפל בהן באופן שונה:
טבלה
| מחלקת שגיאה | המחיר לסבילות לתקלות | היכן היא שולטת |
|---|---|---|
| פאולי סטוכסטית | ליניארי, סף ∼1% | כל הפלטפורמות לאחר ערבול (twirling) |
| קוהרנטית | מצטברת ∼ n2; במקרה הגרוע ∼√r | יונים (פאזת הלייזר), ספינים (כיול), טרנסמונים (ZZ) |
| דליפה שאינה מתגלה | אינה מסוג פאולי, מתפשטת; דורשת יחידות לסילוק דליפה | טרנסמונים |2⟩, דעיכת רידברג, מצבי עמק |
| מחיקה (אובדן/דליפה שהתגלו) | זולה: סף ∼4% לעומת ∼1% | פוטונים (אובדן), אטומי Yb/Sr, מסילה כפולה במוליכי-על, יונים מטא-יציבים |
| פרצים מתואמים | קטסטרופליים מעבר למרחק הקוד | פרצי קוואזי-חלקיקים בטרנסמונים (~פעם בשעה ב-Willow), רעש גלובלי של לייזר/שדה ביונים/אטומים |
1.2 ששת הצירים (כל אחד מקבל ציון 1–5 לפי עוגנים קבועים)
טבלה
| ציר | מה הוא מודד | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A. איכות הערוץ בקנה מידה | שגיאת 2Q ושגיאת SPAM בפעולה מקבילית על כל הרוחב, וכן מבנה מחלקות השגיאה | ≤10-4 ב-≥50 קיוביטים | 10-4–10-3 ב-≥50 קיוביטים, או ≤5×10-3 עם מבנה מחיקה או הטיה שהודגם | 10-3–5×10-3 | 5×10-3–10-2 ב-≥10 קיוביטים, או טוב יותר רק באוגרים של ≤10 קיוביטים | לא הוצג מעבר לקיוביטים ספורים |
| B. שעון לוגי | זמן מחזור תיקון השגיאות, כולל מדידה, איפוס והובלה | ≤1 µs | 1–10 µs | ∼100 µs | 1–10 ms | ≥10 ms או לא מוגדר |
| C. קנה מידה באיכות | מספר הקיוביטים שעומדים בו-זמנית באיכות של ציר A; קישוריות | ≥1,000 | 100–1,000 | 50–100 | 10–50 | <10 |
| D. התקדמות בסבילות לתקלות | מה שהודגם: נקודת האיזון, Λ, שערים לוגיים, מצבי קסם, פענוח | Λ>2 מתמשך + שערים לוגיים + מצבי קסם | זיכרון עם Λ>1 מתחת לנקודת האיזון יחד עם שערים לוגיים, או זיכרון עם Λ>2 ללא שערים | קיוביטים לוגיים רבים מעבר לנקודת האיזון (מעגלים קצרים / קודי גילוי) | קוד שהורץ פעם אחת, ואינו עובר את נקודת האיזון באף מדד | אין |
| E. נתיב ההגדלה | מפעל ייצור, קלט-פלט, קריוגניקה, מודולריות — אמינות הדרך אל 105–106 קיוביטים פיזיים | מוכח במפעל ייצור + מודולריות שהודגמה | מוכח במפעל ייצור, מודולריות שהודגמה בשני מודולים | תואם מפעל ייצור, מודולריות על הנייר | תהליך ייעודי עם שחזור אחד | חומרים ייעודיים, ללא שחזור |
| F. אמינות מפת הדרכים | היסטוריית ביצוע (עמידה ביעדים לעומת דחיות), אימות חיצוני (שלב ב-DARPA QBI), טווח המימון | אספקה עקבית, שלב B/C, מימון לשנים רבות | אספקה ברובה בזמן, שלב B | היסטוריה מעורבת | דחייה משמעותית אחת, ללא שלב חיצוני | דחיות חוזרות / ללא אימות |
היכן שהציונים נבדלים, ניתנים שניים: [D] = מה שהודגם נכון לספטמבר 2026, [R] = מה שמפת הדרכים הייתה מספקת עד ~2029 אילו עמדו בה. מדד הבשלות הוא שני סכומים: A–D, ארבעת הציונים שהעוגנים קובעים לפי נתונים מדודים והדגמות, ו-E–F, שני ציוני השיפוט; אף אחד מהם אינו דירוג של תועלת — התועלת נקבעת ב-§4, לפי יעד.
1.3 היעדים
טבלה
| יעד | מה הוא צריך (עיקרי ← משני) | קנה מידה/זמן |
|---|---|---|
| G1 סימולציה אנלוגית ו-NISQ של מערכות רבות-גופים (פיזיקה: תורות כיול, זכוכיות ספין, תרמליזציה) | מספר × קישוריות מובנית × קוהרנטיות; ללא תיקון שגיאות | 102–104 פיזיים, כעת |
| G2 מעגלי תועלת עם הפחתת שגיאות (100–150 קיוביטים, 103–104 שערי 2Q; "מועמדים ליתרון", אקראיות מאושרת) | איכות הערוץ בקנה מידה, תפוקת הרצות | 100–150 פיזיים, כעת–2027 |
| G3 סבילות מוקדמת לתקלות (102–103 קיוביטים לוגיים, 105–106 שערי טופולי: מודלי האברד, זרזים קטנים) | מספר הקיוביטים הלוגיים × נאמנות; השעון משני | 104–105 פיזיים, 2027–2031 |
| G4 סבילות לתקלות בקנה מידה גדול (≥103 לוגיים, 109–1010 שערי טופולי: RSA-2048, FeMoco, P450) | שעון × נאמנות × מספר × קישוריות | 105–107 פיזיים, שנות ה-2030 |
| G5 אופטימיזציה היוריסטית / הרפיה | — (אין יתרון מוכח) | כעת, שנוי במחלוקת |
| G6 רישות / חישוב קוונטי מבוזר (צומתי אינטרנט קוונטי, קישורים בין מודולים) | קצב הממשק הפוטוני × נאמנות × זיכרון | כעת–2030 |
| G7 מערכות לפריסה / ריבוניות / משולבות ב-HPC (מסדים, ללא מקרר דילול, באתר הלקוח) | שטח, הספק, אינטגרציה | כעת |
עוגני משאבים ל-G3/G4 (ההערכות האמינות האחרונות): RSA-2048 עם <106 קיוביטים רועשים ב-<1 שבוע, בשגיאה של 10-3 ובמחזורים של 1 µs (Gidney, מאי 2025) [7]; FeMoco/P450 — ∼0.5–7×106 קיוביטים פיזיים וימים עד חודשים במחזורים של µs [24], [25] — והם הופכים לשנים עד מאות שנים במחזורים של מילישניות, אלא אם מקזזים זאת במקביליות; האברד 8×8 — ∼1.3×102 קיוביטים לוגיים ו-∼3×105 פיזיים, שעות (Kivlichan 2020) [26]. עדכוני 2026: ECDLP-256 בדקות עם פחות מ-0.5 M קיוביטים פיזיים על סריג מישורי בשגיאה של 10-3 (Google, מרץ 2026 — ~20× פחות מאשר אצל Litinski 2023 [27]) [28]; RSA-2048 עם פחות מ-100,000 קיוביטים פיזיים בקודי qLDPC, בשגיאה של 10-3 ובמחזורים של 1 µs (Iceberg Quantum 'Pinnacle', פברואר 2026) [29]; על אטומים ניטרליים הניתנים לסידור מחדש — אלגוריתם שור עבור P-256 בתוך ימים, עם 10,000 אטומים לפחות (26,000 בגרסה החסכונית בזמן), ו-RSA-2048 ארוך בסדר גודל אחד עד שניים על אותה ארכיטקטורה (Cain et al., מרץ 2026); הנקודה של RSA-2048 על עקומת הפשרה הזו היא 5.6 ימים על 19 M קיוביטים במחזור של 1 ms (ISCA 2025) [30], [31] — המספר כבר אינו המחסום; השעון הוא המחסום. ראו מקורות [6], [7], [24]–[26].
עלות ואנרגיה אינן ציר נפרד כאן (הספק המערכת נע בין 3 kW למכונת אטומים בטמפרטורת החדר, 12.5 kW למחשב הרפיה ועשרות kW להתקנה גדולה של מקרר דילול; $/קיוביט מצוטט רק כיעד במפת הדרכים של Diraq, < $1); הן נכנסות דרך G7 וציר E. קורא המתמחר פריסה צריך להוסיף אותן במפורש.
2פרופילי הפלטפורמות — מה שהודגם לעומת מה שמתוכנן
מקרא: [D] הודגם/פורסם · [C] טענת חברה ללא נתונים שעברו ביקורת עמיתים · [R] מפת דרכים · [S] סימולציה או הערכה · [G] עובדה מבוססת · [P] קדם-פרסום, עיתונות מקצועית או פרסום של המחבר עצמו. הציונים עוקבים אחר העוגנים של §1.2; "[D]/[R]" פירושו מה שהודגם / מפת הדרכים אם יעמדו בה.
2.1 מעגלים מוליכי-על (טרנסמונים, פלוקסוניום)
הודגם [D]. - הערוץ בקנה מידה: Google Willow (105 q, דצמבר 2024): ממוצעי ההתקן 1Q 99.97%, 2Q 99.88%, קריאה 99.5%, T1 68 µs; ניסוי הזיכרון במרחק 7 על טלאי של 101 קיוביטים באותו שבב רץ במחזור תיקון שגיאות של 1.1 µs [1], [32]. EPLG של צי ההתקנים של IBM (שגיאה לשער בשכבה, על כל הרוחב) — 3.7×10-3 באופן טיפוסי, הטוב ביותר 1.9×10-3 ב-ibm_boston (יולי 2026) [33], [34]. Zuchongzhi 3.0 (105 q): 2Q 99.62%, קריאה 99.18% [35]. Rigetti Cepheus-1-108Q (12 צ'יפלטים): חציון 2Q 99.1% [C] [36]. שיאים: CZ במצמד בר-כוונון של IQM, 99.93% לאורך 40 h, ו-CZ במצמד כפול-טרנסמון של Toshiba, 99.90% ב-48 ns [37], [38]; שיא 2Q בפלוקסוניום — CNOT 99.94% ב-60 ns (קבוצת Manucharyan, PRX Quantum 6, 010349), מעל 99.922% של MIT, שהוא ממוצע שעבר אופטימיזציה בלמידת חיזוק (RL) [39], [40]. השגיאות השולטות: שערי 2Q (~40% מתקציב קוד הצבע), דליפה, סחיפת TLS, פרצי קוואזי-חלקיקים בערך פעם בשעה ב-Willow [41]. - סבילות לתקלות: קוד משטח ב-d=7, Λ=2.14, זיכרון טוב פי 2.4 מהקיוביט הפיזי הטוב ביותר, פענוח בזמן אמת בהשהיה של 63 µs ב-d=5 [1]; קוד צבע Λ3/5=1.56, טלפורטציה בניתוח סריגים, הזרקת מצב קסם >99% [41]; טיפוח מצבי קסם בנאמנות 0.9999(1) עם שיעור קבלה של 8% [42]; כיול מונחה RL במהלך תיקון השגיאות, שגיאה לוגית שיא ב-d=7: 7.72×10-4 למחזור (יולי 2026) [2]. סין: מעבד של 107 קיוביטים של USTC (דווח כ-Zuchongzhi 3.2; מאמר ה-PRL אינו נוקב בשמו) — d=7 מתחת לסף, Λ=1.40 [3]; CNOT לוגי של USTC בין טלאים של d=3 (נאמנות 0.643, ללא בחירה בדיעבד) [43]; ניתוח סריגים על 125 q ב-Zhejiang [44]. IBM: 70 קיוביטים "לוגיים" בקוד מרחב-זמן לגילוי שגיאות, 468 שערי T (יולי 2026) — תוצאה מסוג הפחתה, לא סבילות לתקלות [45], [46]; מופע זה סומלץ במדויק באמצעות צמצום רשת טנזורים ב-37.3 min על 32 צמתי חישוב × 8 מעבדי H100, והאמפליטודות של מחרוזות הביטים של IBM עצמה נתנו log-XEB של 0.350, בהתאמה ל-≥0.284 של IBM (אוגוסט 2026) [D] [47]; גרסה v3 של המאמר, שבין מחבריה נמנים כעת גם מבצעי הסימולציה, מחליפה אותו ב-64 קיוביטים לוגיים על 76 פיזיים (ibm_boston), עומק 73, 314 שערי T, נאמנות ≥0.349 ברמת ביטחון של 95% (ספטמבר 2026) [D] [45], [46]; מפענח Relay-BP לקוד ה-gross מסוג [[144,12,12]] על FPGA, <1 µs למחזור (סימולציה) [48]. - קנה מידה/מודולריות: Nighthawk — 120 q בסריג ריבועי, 5,000 שערי 2Q למעגל [49]; IBM Loon (מצמדי c, ניתוב רב-שכבתי) יוצר, וכן שני תאים קריוגניים מצומדים (אוגוסט 2026) [C] [50]; ריצוף הצ'יפלטים של Rigetti הוא המערכת הרב-שבבית היחידה שסופקה, והוא מראה את מחיר הריצוף בנאמנות (מ-99.6% ל-99.1%) [36]; Fujitsu/RIKEN — 256 q עם תאים מוערמים בתלת-ממד [51], [52]. בקרה משולבת בקריוסטט: בקרה ספרתית SFQ של קיוביטים בטמפרטורה של מיליקלווין, של SEEQC, בנאמנויות 1Q של יותר מ-99% ועד 99.9% (Nature Electronics, מרץ 2026); הפרטים "5 קיוביטים / nW לקיוביט / ללא הרעלת קוואזי-חלקיקים" לקוחים מהסיקור העיתונאי של SEEQC [C] [53]; שילוב SFQ של SEEQC–IBM במסגרת QBI (הוכרז ביוני 2025) [54]; Google ספגה את Atlantic Quantum לטובת מחסנית הבקרה שלה בשלב הקר [55]; התחום הרחב של אלקטרוניקת מוליכי-העל שמאחורי בקרת SFQ — RSFQ, ERSFQ/eSFQ, RQL, AQFP, מפעלי הייצור ותהליכי התכן שלהם — נסקר ב-Superconductor Electronics Monitor [P] [56]. - מסחרי: התחייבות של $10 B מצד IBM (יוני 2026) [57]; רישום IQM למסחר ב-Nasdaq [58]; 26 מערכות שלמות (full-stack) נמכרו, 17 סופקו, צבר הזמנות של EUR 102 M (ספטמבר 2026) [D] [59]; OQC — סבב C של £260 M [60]; ל-Rigetti מזומנים והשקעות בסך $541 M (30 ביוני 2026) [D] [61], ובנוסף מענק מו״פ של US CHIPS בהיקף של עד $100 M תמורת אחזקת מיעוט בהון — אלקטרוניקת קריאה, ארכיטקטורת קריוסטט, ייצור שבבים בעלי קישוריות גבוהה (ספטמבר 2026) [D] [62], [63]; Google Willow — גישה באמצעות הגשת הצעה בלבד [64]. DARPA QBI, שלב B: IBM היא ספקית הטרנסמונים היחידה; Google (שהצטרפה לשלב A רק בספטמבר 2025), Rigetti ו-Atlantic Quantum לא נכללו ברשימת שלב B מנובמבר 2025 — לדברי DARPA, צוותים נוספים עדיין עשויים להיכנס [65], [66].
כוונות מבוססות [R]. IBM: Kookaburra (מודול ראשון של זיכרון qLDPC + לוגיקה) ב-2026 — נדחה בשנה לעומת מפת הדרכים של 2023; Cockatoo (מצמדי L בין מודולים) ב-2027; Starling ב-2029: 200 קיוביטים לוגיים, 108 שערים; Blue Jay ב-2033: 2,000 לוגיים, 109 שערים [67], [68]. היסטוריית ביצוע: Heron r3, Nighthawk r1 והמפענח הגיעו בזמן או לפניו; הטענה ל"יתרון קוונטי עד סוף 2026" נשענת על ההגדרה של IBM עצמה. Google: מפת דרכים בת שש אבני דרך, והבאה בתור היא "קיוביט לוגי ארוך-חיים" (10-6); "רלוונטי מסחרית" עד סוף העשור [32]. Rigetti: 108 q ב-99.5% נדחו מסוף 2025 ל"מאוחר יותר ב-2026" [69]. IQM: Halocene בן 150 q ב-99.7% (סוף 2026), סבילות לתקלות ב-2030 [70], [71]. Fujitsu: 1,000 q ב-2026 (לא אושר), 250 לוגיים בשנת הכספים 2030 [51], [52].
צווארי בקבוק. Λ≈1.4–2.1 קטן מדי: מ-7.7×10-4 ב-d=7 עם Λ≈2, ההגעה ל-10-6 דורשת d≈25 ו->103 קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי, אלא אם השגיאות הפיזיות ירדו הרבה מתחת ל-10-3. הקריאה (∼10-2 בקנה מידה) היא החוליה החלשה ביותר. שערים לוגיים דו-קיוביטיים קיימים רק ב-d=3. שום זיכרון של קוד gross לא רץ על חומרה — נכון לתאריך הקפאת הנתונים Kookaburra לא סופק, ואין תוצאה של קוד gross/bivariate-bicycle על חומרה של IBM (ההרצות היחידות של קוד BB על חומרה הן הזיכרונות של IonQ על שרשרת אחת של 40 יונים לכודים, מ-[[18,4,3]] עד [[30,4,5]], והקוד [[18,4,4]] של Zhejiang על 32 קיוביטים, ב-8.9% למחזור) [72]–[74]. Google לא פרסמה יורש ל-Willow ולא תוצאה רב-שבבית; מאמר השיא מיולי 2026 אינו מדווח על Λ עבור ההרצה ב-d=7 [2], [9]. המכונה של Fujitsu בת 1,000 הקיוביטים מתוכננת לשנת הכספים 2026 (אפריל 2026–מרץ 2027) וטרם הושקה [75], [76]. חיווט בכבלים קואקסיאליים/גמישים לכל קיוביט עדיין בשימוש; הדגמות cryo-CMOS/SFQ הן של ≤5 קיוביטים. אין בשום מקום תיקון שגיאות בין מודולים.
ציונים. A 3 · B 4 · C 4 · D 4 · E 4 · F 4 → A–D 15/20 · E–F 8/10 [D]; [R] מוסיף בעיקר ב-A (יעדים: מ-0.1% ל-0.05%) וב-C (מודולים).
2.2 קודים בוזוניים במוליכי-על: חתול, GKP, מחיקה במסילה כפולה
הודגם [D]. - קיוביטי חתול: זמני היפוך ביט של 430 s (Alice & Bob Boson 4), ממוצע של 44 min בשבב "Helium 2" בן 12 החתולים (ראשוני, ספטמבר 2025), 22 s לחתול סחוט [77]–[79]; AWS Ocelot: 5 חתולים + 4 קיוביטי עזר + 5 מהודי חיץ, קוד חזרה: d=3 — 1.75% ב-|α|2=1 → d=5 — 1.65% ב-|α|2=1.5, למחזור של 2.8 µs — שתי נקודות במספרי פוטונים ממוצעים שונים, לא סריקת מרחקים, משום שהיפוך הפאזה הוא 9.6(4)×10-2 לכל CX ב-n̄=2 (היפוך ביט 3.5(4)×10-3) וההטיה היא רק >25 תחת השער ו->30 בסרק [80]. לא הודגם CNOT חתול–חתול (ה-CNOT של AWS מיולי 2026 הוא תאוריה) [81]. - GKP: GKP באופן יחיד של Nord Quantique: T1=360 µs, שגיאה לוגית 8.1×10-3 לסבב, SPAM <10-3 בשיעור הישרדות של 0.24×0.39 (בחירה בדיעבד כבדה) [82]; קודיטים של GKP של Yale/Google מעבר לנקודת האיזון (רווח 1.8–1.9) [83]. רווח הזיכרון הבוזוני הטוב ביותר בכל מקום ≈2.3 — שום דבר שדומה להגדלה מסוג Λ. - מחיקה במסילה כפולה: CZ במסילה כפולה במהודים של Yale/QCI (כיום D-Wave), ~500 ns, מחיקה 0.53% לשער, שגיאת פאולי שיורית לאחר בחירה בדיעבד <0.1% (חסם של 0.12% בעומק), היפוכי ביט ∼10-6, SPAM ~0.02% (Nature, אוגוסט 2026) — שיעור המחיקות ברמת השער ≈80% [84]; מסילה כפולה בטרנסמונים של AWS: בדיקת מחיקה של 384 ns, שארית 6×10-4, הטיה 42 [85]; Aqumen Seeker בן 8 קיוביטים סופק (2024) [86]. - מסחרי: הרחבה של סבב B של Alice & Bob עם NVentures, ו-GENCI הצרפתית רכשה את ה-"Helium" הראשון (יוני 2026) — לא פורסמו נתוני ביצועים של קיוביטים לוגיים עבור המערכת בת 18 החתולים; לא נבחרה לשלב B של QBI [65], [66], [87], [88]. Nord Quantique: שלב B של QBI, שווי של $1.4 B (מאי 2026) [89], [90]. D-Wave רכשה את QCI תמורת $550 M (ינואר 2026) [14]; מענק מו״פ של CHIPS בהיקף של עד $100 M הושלם ב-8 בספטמבר 2026, כאשר ה-Department of Commerce נוטל אחזקת מיעוט בהון, ללא שליטה [91].
כוונות מבוססות [R]. Alice & Bob: Graphene ב-2030 — 2,000 חתולים / 100 לוגיים / 10-6, מה שדורש זמן היפוך ביט של ≥13 min במהלך CNOT [92]. Nord Quantique: 100+ לוגיים עד 2029, "1:1 פיזי:לוגי" [93]. D-Wave/QCI: 17 קיוביטים ב-2026, 181 ב-2028, 10 לוגיים ב-2030, 100 לוגיים ב-2032, יעד Λ=10 [94]; מענק CHIPS (ספטמבר 2026) תומך במערכת של מודל השערים בת 10,000 קיוביטים, "שתוכננה לאפשר 100 קיוביטים לוגיים" ולהריץ יותר מ-106 פעולות — 100 פיזיים לכל לוגי, ללא תאריך [91].
צווארי בקבוק — האם הטענות ל"100–1000× פחות קיוביטים" מחזיקות? לא, עדיין לא. ההערכות שבכותרות (126,133 חתולים עבור ECC-256 ב-9 h [95]; 758 חתולים עבור 100 קיוביטים לוגיים [96]) מניחות היפוך פאזה של 0.1% למחזור ב-n̄≈19; היפוך הפאזה הנמדד למחזור הוא ∼10-1 — רחוק בשני סדרי גודל. שערי חתול–חתול משמרי-הטיה: לא הודגמו. קיוביטי המחיקה הם החלק האמין של משפחה זו: שיעור מחיקות של 82–90% עם שארית פאולי של 10-3 הוא ערוץ טוב, אך שיעורי השלילה השגויה (1.5–8%) וטרנסמוני העזר שולטים בתקציב, וה-"99.9%" המשווק הוא לאחר בחירה בדיעבד.
ציונים. A 2 · B 4 · C 1 · D 2 · E 3 · F 2 → A–D 9/20 · E–F 5/10 [D]; [R] אם היפוך הפאזה יירד פי 100: A→4, D→4.
2.3 יונים לכודים
הודגם [D]. - הערוץ בקנה מידה: Quantinuum Helios (98 Ba⁺): 1Q 2.5×10-5, 2Q 7.9×10-4, SPAM 3.3×10-4 (הערך שפורסם; בטרום-הפרסום 4.8×10-4), דליפה 1.1×10-5 לשער קליפורד, קישוריות כל-לכל דרך טבעת + צומת, 8 אזורים [97]. H2 (56 q): QV 225 [98]. IonQ Forte (36 q): 2Q 0.4%, SPAM 0.5% [C] [99]; שערי הלייזר (MS) שלה נמשכים 550–883 µs (חציון 672 µs) בשרשראות של 30+ יונים, 1Q — 110 µs [100], [101]; עבור Tempo מתפרסמים רק 'נאמנות של 99.9%' ו-#AQ 64, ללא זמני שער [C]. השער האלקטרוני של Oxford Ionics נמשך 225.8 µs (2025) / ≈120 µs (2024) [102]. שיאים: 2Q 8.4×10-5 בשערים אלקטרוניים (ללא לייזר), ללא קירור למצב היסוד (IonQ/Oxford Ionics, אוקטובר 2025) [102]; 1Q 1.5×10-7 (Oxford) [103]; זיכרון בסדר גודל של שעות [104]. - סבילות לתקלות: Helios: 48 קיוביטים לוגיים עם תיקון שגיאות ([[80,48,4]]), בשגיאת שער לוגי של ∼1×10-4 לעומת 8×10-4 פיזית, SPAM לוגי <8×10-6, 94 קיוביטים עם גילוי שגיאות במצב GHZ, סימולציית XY על 64 קיוביטים לוגיים (שיעור קבלה של 3.2% בעומק) [105]; טלפורטציה לוגית 99.82% [106]; מצבי קסם ב-[[6,2,2]] באי-נאמנות של 7×10-5 [107]; QAOA/HHL סובלניים לתקלות עם שער T בקוד Steane ב-2.6×10-3 [108]; Helix — הקוד [[20,2,6]] C₄-Helix על Helios (קדם-פרסום, ספטמבר 2026) [P]: זיכרון 4.6×10-5 לקיוביט לוגי למחזור תיקון שגיאות, שער קליפורד לוגי דו-קיוביטי 2.8×10-4 (נמוך פי 4.3 מהבסיס הלא-מקודד), ומצב GHZ של שלושה קיוביטים לוגיים המשתרע על C₄-Helix ועל קוד משטח במרחק 5 ב-≥99.925%, כולם ללא בחירה בדיעבד [5]. IonQ: שמונה קודים על 40 יונים (תשעה בגרסת יוני), עם נקודת האיזון בתוך רווחי השגיאה בקוד אחד שהמאמר אינו מזהה (3.95 ± 0.68 s לעומת 3.84 ± 0.48 s פיזי — הבסיס הפיזי עודכן מ-3.3 ± 0.9 s בגרסת arXiv מ-14 בספטמבר 2026), עם בחירה בדיעבד של דליפה; זיכרון ה-bivariate-bicycle [[18,4,3]] שלה, 4 קיוביטים לוגיים ב-18 יונים, מגיע ל-2.48 ± 0.40 s, מתחת לזמן החיים הפיזי [109]. אין הגדלה במרחק מסוג Λ באף מערכת יונים; הדבר הקרוב ביותר הוא צעד שרשור אחד ב-Helix — מ-2.1×10-4 ([[10,2,3]], d=3) ל-4.6×10-5 ([[20,2,6]], d=6) לקיוביט לוגי למחזור — שתי נקודות, לא סדרת מרחקים [5]. - מהירות: שער 2Q ב-Helios ~70 µs, אך ~55 ms לשכבה על כל הרוחב (מיון, הובלה וקירור שולטים); ההובלה ≈60% מזמן הריצה ב-H2 [97], [110]; IonQ מניחה מחזורי סינדרום של 1–5 ms [111]; הערכת ה-secp256k1 שלה (לוגריתם בדיד על עקום אליפטי של 256 סיביות) מניחה 6.7 ms למחזור חילוץ סינדרום ו-≈29.5 ms לשכבת מדידה לוגית: 25.7 ימים לניסיון על 19,397 יונים (~1,450 לוגיים; בהנחת שגיאת 2Q של 10-4) (ספטמבר 2026) [S] [112]. - קנה מידה/מודולריות: מלכודת הרשת של Quantinuum עם החלפת יונים ב-2.5 kHz; הובלה דרך צומת ב-4 m/s [113], [114]; חישוב קוונטי מבוזר של Oxford על קישור פוטוני של 2 m: מצב בל מרוחק 96.9% ב-9.7 s⁻¹, CZ בטלפורטציה 86% [115]; 250 s⁻¹ (Duke/Maryland) [116]; הובלת יונים בין שני מודולים של מיקרו-שבבים ("הקישור החומרי" של Universal Quantum): 2,424 העברות לשנייה (s⁻¹), אי-נאמנות הובלה <7×10-8, קוהרנטיות הפאזה של הקיוביט אינה נפגעת (Nat. Commun., פברואר 2023) [117]. שבבי מלכודות ממפעלי מוליכים למחצה: מלכודת הרשת הדו-ממדית של Sol מבית Honeywell [118]; ה-QPU הראשונים של IonQ בני 256 קיוביטים יוצרו במפעל הייצור SkyWater שלה אחרי שש מסירות לייצור (tapeouts) במחצית הראשונה של 2026 — ביצועי הקיוביטים טרם פורסמו [C] [119]; מלכודות על פרוסות של 300 mm ב-GlobalFoundries במסגרת מענק CHIPS (מתוכנן) [120]. גביש דו-ממדי של 512 יונים ב-Tsinghua (אנלוגי) [121]. - מסחרי: Quantinuum גייסה $600 M לפי שווי של $10 B (ספטמבר 2025), הנפקה לציבור (IPO) ביוני 2026 ($1.68 B, Nasdaq QNT), מזומנים $2.1 B, ארבע מערכות Helios [122]–[124]; מענק מו״פ של CHIPS בסך $100 M הושלם ב-8 בספטמבר 2026 — GlobalFoundries תייצר מלכודות יונים ואלקטרוניקת בקרה מהדור הבא על פרוסות של 300 mm, ו-Monarch Quantum את הלייזרים והאופטיקה [120]; IonQ גייסה $3 B בהון ב-2025, ורכשה את Oxford Ionics ($1.075 B), Lightsynq, ID Quantique, Vector Atomic וכן את מפעל הייצור SkyWater ($1.8 B, הוכרז בינואר 2026, הושלם ביולי 2026) [18], [19]; סבב A של $140 M ל-Quantum Art (ישראל) [125]; eleQtron — €57 M; QUDORA מובילה את NFQC-1k, קונסורציום היונים הלכודים היחיד מבין שישה שנבחרו בתחרות המחשוב הקוונטי של גרמניה (22–23 בספטמבר 2026; €122 M מתוכננים על פני חמש שנים; ≥1,000 קיוביטים פיזיים ו-50 לוגיים בשגיאת שער לוגי <0.01% עד 2030 [R]; מערכת פועלת העומדת בתנאי הכניסה נדרשת עד 31 במרץ 2027) [126], [127]; AQT — מותקנת בארון, QV 32,768 [128], [129]. שלב B של QBI: Quantinuum ו-IonQ [65], [66].
כוונות מבוססות [R]. Quantinuum: Sol ב-2027 (192 פיזיים, ~100 לוגיים, מלכודת רשת דו-ממדית מתוצרת Honeywell, בשלב אימות) ← Apollo ב-2029 (אלפי פיזיים, מאות לוגיים, 10-6–10-10) [118]; "נאמנות לוגית של כמעט חמש תשיעיות עם משפחת קודים חדשה" נטענה בשיחת הרבעון השני של 2026 [123], [124]; התוצאה הפומבית הקרובה ביותר היא טרום-הפרסום Helix (ספטמבר 2026) — זיכרון 4.6×10-5 לקיוביט לוגי למחזור (≈99.995%) בקוד החדש C₄-Helix, שערי קליפורד לוגיים דו-קיוביטיים 2.8×10-4 — והקשר שלה לטענה לא אושר [P] [5]. היסטוריית ביצוע: חזקה — ההבטחה ל-QV פי 10 בשנה קוימה, Helios הושקה בזמן. IonQ: Superion 256 הושקה ב-8 בספטמבר 2026 — ניתנת להזמנה, יונים ראשונים נלכדו באבות-טיפוס [C], אספקות ללקוחות ב-2027 (הזמנות ראשונות: NVIDIA Accelerated Quantum Research Center, התקנה ב-2027; Florida International University, סוף 2027); לא פורסמה נאמנות שער עבור 256 קיוביטים — ההודעה מצטטת את ה-99.99% שנקבע באוקטובר 2025 [119], [130], [131]; Superion 10K (CMOS על שבב המלכודת, הדור הראשון לארכיטקטורת Walking Cat): 'סבילות מלאה לתקלות' במסגרת מעבדתית ב-2027, 'ניתנת לייצור, מסחרית' ב-2028 [R] [119]; 2 M פיזיים / 40–80 k לוגיים עד 2030 [132], [133]. היסטוריית ביצוע: מפת הדרכים של 2020 הבטיחה 4,000 קיוביטים עד 2026 (החטיאה פי ~40); השער של 99.99% אמיתי, אך לקפיצה מ-100 ל-10,000 אין נתונים שפורסמו על חימום במלכודות דו-ממדיות, על זמני שער או על חיבור בין-מודולי.
צווארי בקבוק. שעון: איטי פי 103–105 ממוליכי-על לכל שכבה; ההובלה והקירור, לא השערים, קובעים את התפוקה. הדגמות של קודים בקצב גבוה משליכות 75–97% מההרצות בעומק. ההגדלה הדו-ממדית לא הוכחה בקנה מידה של מוצר (Sol הוא המבחן הראשון). חיבורים בין-מודוליים ב-10–250 s⁻¹ לעומת ∼104 s⁻¹ הנדרשים. מורכבות אופטית (ב-Helios ≥7 אורכי גל של לייזר, 1,228 אלקטרודות) — שערים אלקטרוניים מסלקים את הלייזרים, אך אין להם זמן שער שפורסם בקנה מידה.
ציונים. A 4 · B 2 · C 3 · D 4 · E 4 · F 3 (Quantinuum 4 / IonQ 2) → A–D 13/20 · E–F 7/10 [D]. A הוא 4 ולא 5 לפי העוגנים: הנתונים של ≤10-4 הם שיאים של שני יונים, והנתון הטוב ביותר ב-≥50 קיוביטים הוא 7.9×10-4 של Helios [97], [102]. E הוא 4 לפי העוגנים: שבבי מלכודות ממפעלי מוליכים למחצה ומודולריות שהודגמה בשני מודולים — הקישור החומרי [117] והקישור הפוטוני [115]; קצבי הקישור הנמוכים נזקפים ל-B ול-C ואינם נספרים פעמיים; [R] Sol/Apollo היו מעלים את C→4 ואת B→3 (האצות של פי 2 בכל דור).
2.4 אטומים ניטרליים (מערכי מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג)
הודגם [D]. - הערוץ: CZ 99.854% גולמי / 99.941% לאחר בחירה בדיעבד של אובדן, יציב לאורך 10 h (Harvard, אפריל 2026) [134]; 99.72/99.40% (Atom Computing, Yb) [135]; 99.71% (Caltech, Sr) [136]; המפרט של QuEra Gemini — 2Q 99.2% גלובלי [137]. קריאה לא-הורסת: 0.46% היפוך ביט + 0.24% אובדן [4]; T2 על-דק 1.3 s, ו-12.6 s במערך Cs של 6,100 אטומים [138], [139]. השגיאה השולטת: אובדן אטומים (>80% מאירועי הדליפה) — ניתן לגילוי, ולכן ניתן להמרה למחיקה; דעיכת רידברג 0.05–0.1%; סקירה מ-2026 טוענת שסכמת ה-CZ הסטנדרטית מגיעה לרוויה סביב 99.9% ללא פיזיקת שערים חדשה [140]. המרה למחיקה הודגמה ב-Yb מטא-יציב (Princeton) וב-Sr (Caltech), עם טלפורטציה לוגית ב-[[4,2,2]] תחת רעש מוטה-מחיקה (Nature Physics, יוני 2026) [141]–[143]. - קנה מידה: 448 אטומים תחת בקרה מלאה סובלנית לתקלות [4]; >3,000 קיוביטים שנשמרו >2 h בטעינה מחדש רציפה (300,000 אטומים לשנייה נטענים מחדש למלקחיים אופטיים, 30,000 קיוביטים מאותחלים לשנייה) [144]; מערך Cs של 6,100 אטומים עם קוהרנטיות של 12.6 s [138], [139]; 11,000 אטומי Rb לכודים ב-18,225 מלקחיים אופטיים של מטא-משטח (Tsinghua, יוני 2026; ללא שערים) [145]; מערך Yb של Atom Computing עם 1,225 אתרים; מערכים ללא פגמים של Pasqal, עד 1,024 אטומים ב-4 K, זמן חיים במלכודת של ~5,000 s (אפריל 2026) [P] [146]. - סבילות לתקלות: ארכיטקטורת 448 האטומים של Harvard/MIT/QuEra (Nature, נובמבר 2025): קודי משטח d=3→5 עם דיכוי של 2.14× במעגל בן 4 סבבים, בעזרת גילוי אובדן אטומים ופענוח בלמידת מכונה (לא זיכרון ארוך), [[7,1,3]], [[15,1,3]] עם T טרנסברסלי, [[16,6,4]] עם עד 96 קיוביטים לוגיים פעילים, מאות טלפורטציות לוגיות, שימוש חוזר בקיוביטים באמצע המעגל [4]; זיקוק מצבי קסם לוגיים (5-ל-1, קודי צבע במרחק d=3 ו-d=5) [147]; קוד טורי של Atom/Microsoft: ΛZ≈1.9 אך ΛX≈1.2 (ממוצע 1.30) לאורך 4 מחזורים, 90 סבבים נשמרו עם טעינה מחדש — אך הדיכוי נעלם לאחר שהטעינה מחדש נכללה (0.63% לעומת 0.64% למחזור) [148]; Microsoft/Atom — 24 קיוביטים לוגיים שזורים, 28 מריצים את אלגוריתם ברנשטיין–וזיראני טוב יותר מקיוביטים פיזיים (2024) [149]; Infleqtion — 12 קיוביטים לוגיים עם תיקון אובדן, אלגוריתם שור עבור N=15 [150]; 30 קיוביטים לוגיים שזורים ב-80 אטומים על Sqale — עשרה בלוקים של [[8,3,2]] במרחק 2, כך שהשגיאות מתגלות (אטומים אבודים מתוקנים) ואינן מתוקנות; מעגל IQP עם ארבעה שערי CCZ לוגיים ו-~1,000 פעולות פיזיות, פלט של ~1,000× מעל בסיס ההשוואה האקראי-האחיד (ספטמבר 2026; המאמר טרם פורסם) [C] [151]. - מהירות: CZ ב-270 ns, אך דימות של ~0.5–1 ms והובלה של מאות µs נותנים סבבי תיקון שגיאות של ~1–4.5 ms [4], [31]; פענוח טרנסברסלי + מתואם (סבילות תקלות אלגוריתמית: מספר קבוע של סבבי סינדרום לכל שער לוגי) היא התאוריה המפצה [152]; הערכת RSA-2048 לארכיטקטורת אטומים טרנסברסלית: 19 M אטומים, 5.6 ימים במחזורים של 1 ms [31]. - מסחרי: הרחבה של סבב B של QuEra בסך $230 M+, שנסגרה ב-9 בספטמבר 2025 (Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures) [153]; Atom Computing — $300 M+, כולל מכתב כוונות (LOI) של $100 M מ-US DoC (יוני 2026) [154]; Infleqtion — רישום למסחר ב-NYSE בפברואר 2026 (>$550 M) + מכתב כוונות של $100 M מ-DoC [155]; מיזוג ה-SPAC של Pasqal הושלם באוגוסט 2026 (~$360 M במזומן, הכנסות של €16.5 M ב-2025) [156]; הכנסות של €4.9 M במחצית הראשונה של 2026 (+14%), €70.4 M בהזמנות ובזכיות, €312.9 M במזומן ב-27 באוגוסט 2026 [C] [157]; QuNorth הזמינה את "Magne" (1,225 פיזיים / 50 לוגיים, €80 M) מ-Atom/Microsoft [11], [12]; Google פתחה מסלול חומרה של אטומים ניטרליים בהובלת Adam Kaufman (מרץ 2026) [158]; Oratomic (חברת ספין-אוף של Caltech בהובלת Dolev Bluvstein עם Manuel Endres) גייסה סבב A של $300 M (יולי 2026) לקראת מכונה של ~10,000 אטומים [P] [159]. שלב B של QBI: Atom Computing ו-QuEra [65], [66]. תחרות המחשוב הקוונטי של גרמניה (משרד המחקר הפדרלי BMFTR, עד €640 M לשישה קונסורציומים, שניים לכל פלטפורמה) בחרה בקונסורציום LOGIQC של planqc, המבוסס על אטומי איטרביום (22 בספטמבר 2026) [G] [160]; חומרת MAQCS של planqc החלה להגיע ל-Leibniz Supercomputing Centre (LRZ) ב-9 בספטמבר 2026, לאחר שמדגים של 1,000 קיוביטים הגיע לרמת מוכנות טכנולוגית (TRL) 5, והפעלה מתוכננת עד סוף 2027 [C] [161].
כוונות מבוססות [R]. QuEra: מפת הדרכים מינואר 2024 הבטיחה 100 קיוביטים לוגיים ב-2026 ← כעת "Libra" ב-2028 (>256 לוגיים, 10-6, ב-Braket) ומערכת gigaquop ב-2028–29 (>1,000 לוגיים, >20,000 פיזיים לכל ליבה) — דחייה של שנתיים [162], [163]. Atom/Microsoft: Magne — ~50 לוגיים / >1,200 קיוביטים פיזיים; המתקן בקופנהגן הושלם וההתקנה החלה בספטמבר 2026, פעולה מלאה בתחילת 2027 [11], [12], [164], [165]. Pasqal: 10,000 פיזיים נדחו מ-2026 ל-2028; 100 לוגיים ב-2029 [166], [167]. Infleqtion: 30 לוגיים ב-2026 — הושג בצורת גילוי שגיאות (מרחק 2, ספטמבר 2026) [C] [168]; מערכת של >50 לוגיים באילינוי ב-2027 [150]; 100 לוגיים עד 2028, 1,000 עד 2030 (נאמר מחדש בספטמבר 2026) [168]. Google: מתמקדת בתיקון שגיאות, ללא תאריך מסחרי.
צווארי בקבוק. מחזור המילישניות (איטי פי 103 ממוליכי-על) הוא החיסרון המבני היחיד; המפענחים חייבים לעמוד בקצב בזמן אמת. פעולה מתחת לסף הוצגה רק במעגלים קצרים — עדיין אין Λ>2 בזיכרון ארוך עם טעינה מחדש. פער בקנה מידה באיכות: 11,000 לכודים לעומת 448 תחת בקרה לוגית. הספק הלייזרים והיגוי האלומות מגבילים מעל ~104 קיוביטים: מסיט אקוסטו-אופטי מבחין במספר נקודות השווה למכפלת רוחב הפס שלו בתדר הרדיו בזמן מעבר הגל האקוסטי דרך האלומה, ואותו זמן מגביל את מהירות ההכוונה מחדש, ואילו מאפנני גביש נוזלי מחליפים תמונה רק בקצב של עשרות הרץ; חיבורים בין ליבות — לא הוכחו.
ציונים. A 4 · B 2 · C 4 · D 4 · E 4 · F 3 → A–D 14/20 · E–F 7/10 [D]; [R] Libra/Magne היו מעלים את D→5 ואת C→5.
2.5 פוטוניקה (אופטיקה ליניארית / מבוססת-היתוך / משתנה רציף)
הודגם [D]. - רכיבים (מצוינים): PsiQuantum Omega (300 mm, GlobalFoundries): טוהר 99.5%, HOM 99.5%, נאמנות בל בהיתוך 99.22%, בל בין שבבים 99.72% על פני 42 m, אובדן במוליך גל 0.5 dB/m, 2 K [169]; מקור מבוסס נקודה קוונטית של USTC, נצילות מערכת של 71.2% — דווח כראשון מעל סף סבילות האובדן של 2/3 [170]; מקור מבוסס נקודה קוונטית של Sparrow Quantum: שטף של >500 MHz של פוטונים בודדים לתוך סיב ב-1 GHz, נצילות 51.5–56.2%, אך אי-הבחנה (HOM) של 55% ללא סינון (92.3% עם סינון) — קצב על חשבון איכות (קדם-פרסום, ספטמבר 2026) [P] [171]; צימוד קצה של Xanadu, 0.085 dB לפאה (יוני 2026) [C] [172]. - מערכות: Xanadu Aurora — 35 שבבים, 12 אופנים לכל מחזור של 1 MHz, מצב אשכול 12×N שנוצר לאורך 2 h, באובדן כולל של ~14 dB, ללא חישוב עם תיקון שגיאות [173]; מצב GKP על השבב בסחיטה אפקטיבית של 0.62 dB לעומת ~10 dB הנדרשים [174]; דגימת בוזונים ב-Jiuzhang 4.0 — 3,050 אירועי גילוי של פוטונים (Nature, מאי 2026) — לא אוניברסלית, ומוטלת בספק בידי אלגוריתמים קלאסיים המנצלים את האובדן [175]; Belenos/Lucy של Quandela, בן 12 קיוביטים, סופק ל-CEA (אוקטובר 2025) [176]; תת-מערכות MBQC אוניברסליות של QuiX בנות 8 קיוביטים סופקו ל-DLR (יולי 2026), הכנסתן לשירות טרם הושלמה [177]. - סבילות לתקלות: אין קיוביט לוגי פוטוני. Xanadu מצהירה שהאובדן שלה גבוה פי 24 מהסף ב-2026, ומכוונת ל-1× ב-2030 [178]. תאוריה: חישוב קוונטי מבוסס-היתוך סובל אובדן של 2.7% לפוטון עם מצבי משאב של טבעת-6, ועד 17% עם מצבי משאב של 168 קיוביטים שאיש עוד לא יצר [179]. - מסחרי: PsiQuantum — סבב E של $1 B לפי שווי של $7 B (ספטמבר 2025) [180], שלב C של DARPA QBI דרך US2QC: $31.8 M + $125 M בהרחבה (יולי 2026) לאימות מתגי בריום-טיטנאט (BTO), זיווד וקריוגניקה [181]; מענק מו״פ של US CHIPS בהיקף של עד $100 M הושלם ב-8 בספטמבר 2026 (אינטגרציה של ייצור, חומרים אלקטרו-אופטיים, גלאי פוטון בודד לטמפרטורה גבוהה, זיווד באובדן נמוך במיוחד) [62]; מפעל הייצור שלה, GlobalFoundries, השלים באותו יום מענק קוונטי של CHIPS בסך $375 M לחמש שנים, מבוסס אבני דרך (cryo-CMOS, זיווד מתקדם, אינטגרציה הטרוגנית), לצד מכתב כוונות של $300 M לפוטוניקה של צורן [182]; האתר בבריסביין הוחלף, הנחת אבן הפינה נדחתה ליוני 2026 והמתקן הקריוגני — למחצית השנייה של 2027; יעד ה"שימושי עד סוף 2027" בסכנה; החלפת מנכ״ל בפברואר 2026 [183]. מיזוג ה-SPAC של Xanadu הושלם במרץ 2026 (~$302 M, 40% מתחת לתוכנית), מימון של CAD 195 M למפעל בקנדה (אוגוסט 2026), מפת דרכים כמותית ראשונה ב-31 באוגוסט 2026: אבן דרך של סבילות לתקלות ב-2028–29, עד 200 קיוביטים לוגיים עד 2029, 500 עד 2030, 1,000+ עד 2031 [178], [184]; שיתוף פעולה עם ASML בליתוגרפיה להפחתת חספוס שפת הקו, מקור מרכזי לאובדן במוליכי גל (9 בספטמבר 2026; גישוש ראשוני, לא פורסם יעד אובדן) [185]. Photonic Inc — $200 M לפי שווי של $2 B (מרכזי T, ספין–פוטון) [186], ומציעה מפעל מוליכים למחצה קנדי רב-דיירים בהיקף של עד CAD 500 M (Project VANGUARD, 14 בספטמבר 2026; ללא מימון) [R] [187]; שלב B של QBI: Xanadu, Photonic Inc; Quandela — שלב A (יוני 2026) [65], [66], [188].
כוונות מבוססות [R]. PsiQuantum — קנה מידה שימושי "לפני 2033"; Xanadu — 1,000+ לוגיים עד 2031; Quandela — 50 לוגיים עד 2028 (אבן הדרך של הקיוביט הלוגי הראשון ב-2025 הוחמצה); ORCA PT-3 (2026) לא סופק.
צווארי בקבוק. האובדן הוא כל הסיפור: כל מתג עולה 0.1–0.2 dB מול תקציב כולל של ~0.5 dB; לסחיטת GKP חסרים 9 dB; המקורות הסתברותיים ומחייבים עומק ריבוב של ~10; אלפי ערוצי גלאים קריוגניים והזנה קדימה בקצבי MHz–GHz לא הוכחו ברמת המערכת. PsiQuantum לא פרסמה ב-2026 הדגמת חומרה — ההתקדמות שלה נראית רק דרך חוזי האימות והתיקוף (V&V) של DARPA.
ציונים. A 2 (ברמת הרכיבים) · B — (4 בתכנון) · C 1 · D 1 · E 3 · F 2 → A–D 4/20 · E–F 5/10 [D] (A–D 8 עם השעון ברמת התכנון); [R] אם האובדן יירד פי 20: D→3–4, C→4.
2.6 קיוביטי ספין במוליכים למחצה (Si/SiGe, Si-MOS, Ge, אטומים תורמים) ופגמים במצב מוצק
הודגם [D]. - הערוץ: 1Q עד 99.97% (Diraq/imec, 300 mm), 2×10-4 בממוצע על 18 קיוביטים בחילוף בלבד (HRL) [189]–[191]; 2Q 99.04–99.56% בהתקני מפעל ייצור של 300 mm (Diraq/imec, Nature, ספטמבר 2025) [189]; CZ של 99.90% בספין גרעיני של אטום תורם (SQC) [192]; CZ בין ספינים נעים 98.86% (Delft, מאי 2026) [193]; פעולה ב-1 K ב-98.9% 2Q [194]. קריאה 1–100 µs; אין ערוץ מחיקה. השגיאות השולטות: ²⁹Si שיורי, רעש מטען, ולדברי HRL — ~80% משגיאת ה-CNOT מקורם בבקרה/כיול חיצוניים [190], [191]. - קנה מידה: מערך Ge של 18 קיוביטים במתחים זהים (Groove/QuTech), 18 קיוביטים בחילוף בלבד (EO) מ-54 נקודות (HRL), 12 (Intel Tunnel Falls), סריג Ge דו-ממדי של 10 קיוביטים; הסעה במצב מסוע לאורך 10 µm אפקטיביים (הלוך ושוב) ב-99.5% [195], [196]; התקן של imec בן 8 קיוביטים שבו החילוף פועל רק ב-1 מתוך 4 זוגות [197]. - סבילות לתקלות: HRL: קוד חזרה ב-d=5, 200 סבבים, Λ5/3=4.7, נאמנות לוגית של 0.95 ב-[[4,2,2]] (לאחר בחירה בדיעבד), והכול מתוזמן בידי בקר cryo-CMOS ב-4 K, ללא אלקטרוניקת זמן אמת בטמפרטורת החדר (Nature, יולי 2026) [190], [191]; מערכת שערים אוניברסלית ב-[[4,2,2]] על אטומים תורמים (SUSTech) [198]. אין זיכרון לוגי מתחת לסף באף פלטפורמת ספין. - ייצור: Intel — 300 mm ב-EUV (>24,000 התקנים לפרוסה [199]; 96% מ-232 התקנים של 12 נקודות על פרוסה אחת תקינים במלואם — כל המגעים, אלקטרודות השער והנקודות — ב-1.6 K [766]); GlobalFoundries 22FDX (Quantum Motion: 1,024 נקודות אופיינו ב-5 min; מערכת שלמה ב-NQCC הבריטי) [200]; STMicro FD-SOI (Quobly: קריאת קיוביט, שערים חד-קיוביטיים ודו-קיוביטיים על שבב QSOI® יחיד של 300 mm, והנתונים נדחו למאמר עתידי [C] [201]; 377 נקודות עם 69% הצלחה בגילוי האלקטרון הראשון ופיזור של ±35 mV במיקום האלקטרון הראשון [P] [202], ספטמבר 2026); cryo-CMOS ב-mK הממוקם לצד הקיוביטים (UNSW/Diraq, Nature 2025) [203]. - מסחרי: IBM רכשה את HRL Laboratories (הוכרז ביולי 2026, הושלם ב-26 באוגוסט 2026) כדי להוסיף למפת הדרכים שלה קיוביטי ספין, בקרת cryo-CMOS וזיווד [10], [204]; Quantum Motion — סבב C של $160 M ועוד סגירה שנייה בספטמבר 2026 (הסכום לא נמסר) [205]; Quobly — €115 M; Diraq — >$100 M + מכתב כוונות של $38 M מ-CHIPS, ומערכת Diraq בת 8 קיוביטים שתפעל בתוך מרכז נתונים של Equinix בסידני (התקנה צפויה באוקטובר 2026, <20 kW; הוכרז ב-31 באוגוסט 2026) [C] [206]; SQC — A$60 M; שלב B של QBI: Diraq, Quantum Motion, SQC, Photonic — ארבע מתוך אחת-עשרה [65], [66]. Intel: אין שבב חדש מאז Tunnel Falls; מעבד של 12 קיוביטים הוצב ב-Argonne במסגרת Q-NEXT (ינואר 2026), ו-Intel הצהירה שהיא 'תגדיל למאות נקודות' — התוכנית חיה, אך ללא מפת דרכים מתוארכת [207]. Photonic (מרכזי T) הציגה את Project VANGUARD, מפעל מוליכים למחצה קנדי רב-דיירים בהיקף של עד C$500 M — הצעה למשקיעים, ללא מימון (ספטמבר 2026) [C] [187]. - קיוביטי פגם (NV/SiV/SnV/מרכז T): שגיאות שער <0.1% (NV של Fujitsu/QuTech); שזירה של SiV על פני 35 km של סיב פרוס, ב-~1 Hz (Harvard); CNOT בטלפורטציה בין קריוסטטים במרכזי T — צומתי רשת, לא מעבדים [208], [209]. Fujitsu (במחקר משותף עם TU Delft ו-QuTech מאז 2020) חשפה אב-טיפוס של מחשב קוונטי על ספינים ביהלום — מרכזי בדיל–ריקות (SnV) במעגלים פוטוניים משולבים, הפועלים ב-−271.6 °C וזמינים דרך הפלטפורמה הקוונטית ההיברידית שלה בסביבת ניסוי — ללא פרסום של מספר קיוביטים או של נאמנות; אב-טיפוס רב-מודולי צפוי עד 2027 (ספטמבר 2026) [C] [R] [210].
כוונות מבוססות [R]. Diraq: 150 k פיזיים / 1 k לוגיים עד 2029, >2 M פיזיים עד 2031 במחיר של <$1/קיוביט — אך שישה שבועות קודם לכן אמרה ההודעה שלה "אלפים עד 2029" (מסרים לא עקביים) [211], [212]; Iceberg Quantum ו-Diraq מדווחות שהידור qLDPC של Pinnacle מגיע ל-1,000 לוגיים מתוך 150,000 קיוביטים פיזיים, כשהספירות של מאמר Pinnacle נמצאות בטווח של 5% מהערכות מודעות-חומרה עבור התקני Diraq, והרעש התלוי בהסעה סומלץ ב-NVIDIA CUDA-Q Logical — סימולציה, לא חומרה (ספטמבר 2026) [S] [213]. Quobly: מיליון קיוביטים עד 2032, ומערכת Alloy Pioneer שלה בענן למשתמשים מוקדמים עד סוף 2026 [201]. SQC: קנה מידה מסחרי ב-2033. Quantum Motion: "שימושי מסחרית בעשור הזה", האספקה ל-NQCC בזמן.
צווארי בקבוק. אף התקן של יותר מ-12 קיוביטים לא פרסם נאמנויות 2Q לכל הזוגות; ה-2Q נתקע ברמה של 99–99.6% בהתקני מפעל ייצור; הקריאה איטית וזקוקה לחיישנים רבים (מחזור של מאות µs); פעולה חמה עולה ~1% בנאמנות; מפות הדרכים רחוקות פי יותר מ-100 מכל התקן שהודגם. ובכל זאת האות של 2026 אמיתי: תיקון השגיאות המתוזמן-עצמית של HRL והרכישה של IBM הם הראיה הראשונה לכך שחברת ענן ענקית (hyperscaler) מתייחסת ברצינות לטיעון ה-CMOS.
ציונים. A 2 · B 3 · C 2 · D 2 · E 3 (תקרה 5) · F 3 → A–D 9/20 · E–F 6/10 [D]; ב-[R] הפיזור הרחב ביותר מכל הפלטפורמות.
2.7 קיוביטים טופולוגיים (מיורנה)
הודגם [D]. קריאת זוגיות בהרצה יחידה בננו-תיל אחד של InAs–Al: שגיאת הקצאה של 1%, זמני שהייה של ms (Nature, פברואר 2025) — עם הערת עורך שלפיה התוצאות כשלעצמן אינן מבססות אופני אפס של מיורנה בהתקנים [13], [214]. זמן החיים של הזוגיות בלולאת Z של טטרון — 12.4 ms, לעומת 14.5 µs בלולאת X (קצר פי ~1000), קדם-פרסום מיולי 2025 — כיוונונים אחרים באותו קדם-פרסום נותנים ~9.3 ms ו-~4 µs, כך שהיחס של ~10³ יציב אך ערכי הנקודות אינם יציבים, והמאמר מייחס את זמן החיים הקצר בלולאת X להחלפות זוגיות בתוך התיל, ואת זמן החיים הארוך בלולאת Z להרעלת קוואזי-חלקיקים מבחוץ; המבחן שהלולאות פועלות כמדידות X ו-Z שאינן מתחלפות — רצף X–Z מהיר — נדחה בידי המחברים ל"שלב הבא במפת הדרכים שלנו" [20]. "Majorana 2" (arXiv:2606.03884, יוני 2026): InAs–Pb, זמן החלפת זוגיות של ~20 s בתיל אחד של טטרון אחד — זמן החלפת זוגיות, לא זמן חיים של קיוביט; אין קליעה (braiding), אין מדידת זוגיות משותפת/X, אין פעולה דו-קיוביטית, אין שזירה, אין מבחן בל, אין T1/T2 של קיוביט [21]. הבלוג של Microsoft מכנה את ה-20 s "זמן חיים של קיוביט" וחוזר על יעד של סבילות לתקלות ב-2029 [215]. בלתי תלויים: קריאת זוגיות של יותר מ-1 ms בשרשרת קיטאייב "של העני" ב-QuTech, וקיוביט זוגיות קוהרנטי בשרשרת קיטאייב מינימלית עם "הגנה מוגבלת בלבד" (2026) [216], [217]; הביקורת של Legg הפכה ל-Matters Arising ב-Nature (יוני 2026); התגובה של Microsoft, בחתימת מחברים רבים, אינה מודה בדבר [22], [23]. DARPA: השלב הסופי של US2QC (פברואר 2025), לא בשלב B של QBI [218]; מאז ספטמבר 2026 ניצבת מערכת Majorana 2 במרכז המחקר החדש של Microsoft במרילנד (Discovery District), עם גישה מלאה במקום לצורך הבדיקה וההערכה הבלתי תלויות של DARPA — גישה, לא תוצאה חדשה [C] [219].
כוונות מבוססות [R]. "שנים, לא עשורים" (2025) ← "2029" (2026). לנוכח משיכת המאמר ב-2018, פרוטוקול הפער הטופולוגי (TGP) השנוי במחלוקת והיעדרה של תוצאה דו-קיוביטית כלשהי, אין למפת הדרכים בסיס שהודגם.
הערכה. לא הודגם קיוביט טופולוגי. מה שקיים הוא קריאת זוגיות בנאמנות גבוהה בתיל יחיד, בחומר טוב יותר, שמקורה הטופולוגי שנוי במחלוקת ואינו ניתן לבדיקה עד שיופיעו זמני חיים דומים ב-X וב-Z, פעולות דו-קיוביטיות או שחזור בלתי תלוי.
ציונים. A 1 · B — · C 1 · D 1 · E 1 · F 1 → A–D 3/20 · E–F 2/10 [D].
2.8 הרפיה קוונטית ומכונות אנלוגיות
הודגם [D]. D-Wave Advantage2 בזמינות כללית (מאי 2025): 4,400+ קיוביטים, קישוריות Zephyr מדרגה 20, 12.5 kW [220]. דינמיקת זכוכיות הספין "מעבר ליכולת הקלאסית" (Science, מרץ 2025) נשחקה במידה ניכרת בתוך שבועות בידי רשתות טנזורים עם התפשטות אמונה (Tindall et al., Science, מאי 2026) ובידי t-VMC (Mauron & Carleo); D-Wave עומדת על כך שהמופעים הגדולים והמתוסכלים ביותר שלה עדיין ללא מתחרה — השאלה לא הוכרעה, אך החזית הקלאסית זזה [221]–[224]. כספים: הכנסות בשנת הכספים 2025 — $24.6 M; הכנסות במחצית הראשונה של 2026 — $5.9 M (−67% משנה לשנה), סמנכ״ל הכספים התפטר באוגוסט 2026 [15]–[17]; מימון של עד $100 M מכוח US CHIPS and Science Act הושלם בספטמבר 2026, כאשר ה-Department of Commerce נוטל אחזקת מיעוט בהון, ללא שליטה [C], לפיתוח לקראת מערכת הרפיה של 100,000 קיוביטים ומערכת של מודל השערים בת 10,000 קיוביטים המכוונת ל-100 קיוביטים לוגיים [R] [91]; תפנית למודל השערים דרך QCI (§2.2). סימולטורים אנלוגיים: הסימולטור האנלוגי-ספרתי של Google בן 69 q (מעבר ליכולת הקלאסית רק בבחינות ביצועים בסגנון XEB) [225]; QuEra Aquila (256 אטומים, ב-Braket) — שבירת מיתרים בתורת כיול, ללא טענת יתרון [226]; מגנטיות ספרתית של Quantinuum (Nature 2026) — טענה היוריסטית [227].
מבט מפוכח. אף מכונה אנלוגית לא פתרה בעיה שהוצגה מדעית, באופן שהוכח כחורג מהישג היד הקלאסי ובטענה שלא עורערה; ערכן של הפלטפורמות האנלוגיות הוא ככלי מחקר פיזיקליים (G1) וכאבני מדרך (QuEra/Pasqal: מאנלוגי לספרתי).
ציונים. אינו בר-השוואה ב-A–D (אין ערוץ שער); E 4 (ייצור בשל), F 2. מפת דרכים: 20,000 קיוביטים ב-2029, 100,000 ב-2031 [15]–[17].
3לוחות ציונים
3.1 ציוני הפלטפורמות בששת הקריטריונים (מה שהודגם, ספטמבר 2026)
טבלה
| פלטפורמה | A איכות הערוץ בקנה מידה | B שעון לוגי | C קנה מידה באיכות | D התקדמות בסבילות לתקלות | E נתיב ההגדלה | F אמינות מפת הדרכים | A–D, לפי העוגנים | E–F, שיפוט |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| מעגלים מוליכי-על | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 15 | 8 |
| אטומים ניטרליים | 4 | 2 | 4 | 4 | 4 | 3 | 14 | 7 |
| יונים לכודים | 4 | 2 | 3 | 4 | 4 | 3 | 13 | 7 |
| קודים בוזוניים (חתול/GKP/מסילה כפולה) | 2 | 4 | 1 | 2 | 3 | 2 | 9 | 5 |
| קיוביטי ספין (Si/Ge) | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 | 9 | 6 |
| פוטוניקה | 2 | (4 בתכנון) | 1 | 1 | 3 | 2 | 4 (8) | 5 |
| קיוביטים טופולוגיים | 1 | — | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 2 |
| הרפיה | n/a | n/a | n/a | n/a | 4 | 2 | n/a | 6 |
פרופילים לפי ציר (A ערוץ · B שעון · C קנה מידה · D התקדמות בסבילות לתקלות · E נתיב ההגדלה · F אמינות מפת הדרכים). הצורה היא המידע: המעגלים מוליכי-העל עגולים, היונים גבוהים ב-A ונמוכים ב-B, האטומים הם תמונת ראי של היונים ב-C/D, והבוזוניים והפוטוניקה הם חודים ב-B בלבד.
A–D נקבעים לפי העוגנים של §1.2 — A, B ו-C לפי נתוני המרשם, D לפי ההדגמות של §3.2; E–F הם שיפוט העורך.
ציר A — הראיות שמאחורי כל ציון (המרשם, ספטמבר 2026).
טבלה
| פלטפורמה | הנתון הטוב ביותר בקנה מידה (קיוביטים) | הנתון הטוב ביותר באוגר קטן | ציון |
|---|---|---|---|
| מעגלים מוליכי-על | Willow — חציון 2Q של 1.5×10-3 ב-105 q; IBM Heron r2 — 2.0×10-3 ב-156 q | CNOT בפלוקסוניום 6×10-4 (2 q) | 3 |
| אטומים ניטרליים | מעבד 448 האטומים — 5.0×10-3 (CZ 99.3–99.6% לפי RB) ב-448 q; Sqale — 2.7×10-3 (בבחירה בדיעבד; ללא התניה 6.5×10-3) ב-100 q, אובדן הניתן להמרה למחיקה | CZ ברמה של 99.7% (≤60 q) | 4 |
| יונים לכודים | Helios — 7.9×10-4 ב-98 q; H2 — <10-3 ב-56 q | 8.4×10-5 (2 יונים, Oxford Ionics) | 4 |
| קודים בוזוניים | Ocelot / התקני חתול של ≤12 q, אין שגיאת 2Q בקנה מידה | CZ במסילה כפולה: מחיקה 0.53% לשער, פאולי שיורי <0.1% | 2 |
| קיוביטי ספין | מעבד אטומים תורמים בן 11 קיוביטים — 3.6×10-3 | ברמה של 99.3% (2–6 q) | 2 |
| פוטוניקה | Belenos — 6.2×10-2 ב-12 q | היתוך 7.8×10-3 (ערכת שבבים) | 2 |
| קיוביטים טופולוגיים | אין | אין | 1 |
המדד מודד כמה ממחסנית הסבילות לתקלות הוכח שהוא פועל, לא תועלת. יש לקרוא אותו יחד עם §3.3 ועם §4.
רגישות. כל תא הוא שיפוט עם אי-ודאות של ±1. ב-A–D שלוש הפלטפורמות המובילות עומדות במרחק נקודה זו מזו — מעגלים מוליכי-על 15, אטומים ניטרליים 14, יונים לכודים 13 — וכל שינוי בודד של ±1 הופך סדר, ולכן יש לקרוא אותן כקבוצה: המעגלים מוליכי-העל מקדימים בשעון, האטומים בקנה מידה באיכות, היונים באיכות הערוץ; ב-E–F האטומים והיונים בתיקו (7 ו-7) אחרי המעגלים מוליכי-העל (8); שתי הפלטפורמות מקבלות 4 בנתיב ההגדלה מסיבות שונות (אופטיקת מערכים של 6,000–11,000 אתרים לעומת מלכודות מתוצרת מפעלי ייצור עם קישורים בין שני מודולים). ציר F מערבב ספקים בתוך פלטפורמה (Quantinuum ≈ 4, IonQ ≈ 2; QuEra/Pasqal ≈ 2–3 אחרי דחיות של שנתיים, Atom/Infleqtion ≈ 3–4): יש לקרוא את F לפי הספק המוביל, לא לפי הפלטפורמה. כל מספר שמאחורי הציונים האלה נושא תג [D]/[C]/[R] ב-§2; ציון שנבנה בעיקר על נתוני [C] (F של הקודים הבוזוניים, E של הפוטוניקה) יורש את החולשה הזו.
3.2 פרימיטיבים של סבילות לתקלות — מי הראה מה
טבלה
| פרימיטיב | מעגלים מוליכי-על | יונים לכודים | אטומים ניטרליים | קודים בוזוניים | פוטוניקה | קיוביטי ספין |
|---|---|---|---|---|---|---|
| הגדלה מתחת לסף (Λ) | Λ=2.14 (d=3→5→7); הרצה נפרדת של 106 מחזורים עם פענוח בזמן אמת ב-d=5; d=7 ב-7.7×10-4 | אין (במקום זאת — שרשור) | 2.14× (d=3→5, 4 סבבים); ΛZ≈1.9 / ממוצע 1.3 (4 מחזורים), אבד עם הטעינה מחדש | חזרה-חתול "שטוח" מתחת לסף | אין | חזרה ב-d=5, Λ=4.7 (היפוך ביט בלבד) |
| מרב הקיוביטים הלוגיים מעבר לנקודת האיזון | 1–2 | 48 מתוקנים / 94 עם גילוי | 96 (בלוקים של d=4) / 28 באלגוריתם | 1 | 0 | 0 |
| שערי 2Q לוגיים | ניתוח סריגים ב-d=3 (CNOT 0.64); טלפורטציה בקוד צבע | טרנסברסליים + ניתוח סריגים (0.85–0.98), טלפורטציה 99.8% | שערי CNOT טרנסברסליים, מאות טלפורטציות | — | — | — |
| מצבי קסם על קיוביטים לוגיים | טיפוח 0.9999 (קבלה של 8%) | החלפת קודים 5×10-4; [[6,2,2]] 7×10-5 | זיקוק 5-ל-1 בקודי צבע d=3/5 | — | — | — |
| פענוח בזמן אמת | 63 µs ב-d=5; FPGA <1 µs לסבב (סימולציה); כיול RL בלולאה | בלולאה (טלפורטציה); GPU ב-Helios | למידת מכונה במצב לא-מקוון (רווח של 1.7×) | — | גילוי בלבד | מתוזמן-עצמית בידי cryo-CMOS |
| qLDPC על חומרה | רכיבים (Loon); קוד ה-gross ממתין | זיכרונות BB עד [[30,4,5]] על שרשרת אחת של 40 יונים; נקודת האיזון בתוך רווחי השגיאה בקוד אחד שהמאמר אינו מזהה, לא ב-[[18,4,3]] של 4 לוגיים ב-18 יונים; דליפה בבחירה בדיעבד | תאוריה: 10-13 לסבב ב-p=10-3 | — | קודי SHYPS (תאוריה) | — |
| מחזור תיקון שגיאות | 1.1 µs | ~1–5 ms (55 ms לשכבה מלאה) | ~1–4.5 ms | 2.8 µs | MHz בתכנון | ~מאות µs |
3.3 העדפות נגלות — כיצד השחקנים הגדולים מגדרים סיכונים (2025–26)
טבלה
| שחקן | הימור ראשי | הימור שני | האות |
|---|---|---|---|
| מעגלים מוליכי-על (Willow; הבא בתור: קיוביט לוגי ארוך-חיים) | אטומים ניטרליים — מסלול חומרה חדש, מרץ 2026 | מעבדים מוליכי-על "קלים יותר להגדלה בממד הזמן", אטומים ניטרליים — "בממד המרחב" — Hartmut Neven, מייסד Google Quantum AI ומנהלה, מרץ 2026 [2], [9] | |
| IBM | מעגלים מוליכי-על + qLDPC (Starling ב-2029), $10 B | ספין בצורן — רכישת HRL (הוכרזה ביולי 2026, הושלמה ב-26 באוגוסט 2026) [204] | רוצה צפיפות CMOS + בקרת cryo-CMOS; מפעל הייצור הקוונטי הייעודי שלה ל-300 mm, Anderon (Albany), השלים מענק CHIPS של $1 B, שמגובה ב-$1 B נוספים מצד IBM — פרוסות של קיוביטים מוליכי-על כבר בייצור, ושיטות אחרות יבואו בהמשך (16 בספטמבר 2026) [228] |
| Microsoft | טופולוגי (עדיין אין קיוביט) | אטומים ניטרליים — מוכרת את Magne יחד עם Atom Computing | ההכנסות באות מהגידור |
| AWS | קיוביטי חתול (Ocelot), מחיקה במסילה כפולה | אטומים ניטרליים / יונים / מוליכי-על דרך Braket, תכן משותף עם QuEra | תיקון שגיאות חסכוני בחומרה כמחקר, וכל השאר כשוק |
| NVIDIA | אין | NVQLink + השקעות ב-Quantinuum, QuEra, Alice & Bob ואחרות; CUDA-Q Logical בקוד פתוח, שכבת תזמור ליישומים סובלניים לתקלות, ובין שותפיה IQM, IonQ, Infleqtion, Quandela, Diraq ו-Quantum Motion (14 בספטמבר 2026) [229] | שכבת הפענוח/הבקרה אינה תלויה בפלטפורמה |
| IonQ | יונים לכודים | שערים אלקטרוניים (Oxford Ionics) + מפעל ייצור (SkyWater) + רישות פוטוני (Lightsynq) | אינטגרציה אנכית, יונים בלבד |
| D-Wave | הרפיה (הכנסות −67%) | מחיקה במסילה כפולה במוליכי-על (QCI, $550 M) | ההרפיה ננטשה כסיפור הצמיחה, אף שמענק המו״פ של CHIPS (ספטמבר 2026) תומך במחשב הרפיה של 100,000 קיוביטים לצד המערכת של מודל השערים בת 10,000 הקיוביטים [91] |
| DARPA QBI, שלב B (11) | אטומים ×2, יונים ×2, מוליכי-על ×1, בוזוניים ×1, ספינים ×3, ספין–פוטון ×1, פוטוניקה ×1 | שלב C: PsiQuantum, Microsoft (דרך US2QC) | Google, Rigetti, Alice & Bob ו-Oxford Ionics לא היו ברשימה של נובמבר 2025 (DARPA: צוותים נוספים עדיין עשויים להיכנס) |
הדפוס זהה אצל שלוש החברות המחזיקות בשתי משפחות: Google, IBM ו-Microsoft מצמידות כל אחת פלטפורמה מהירה אחת (מוליכי-על, בצורה זו או אחרת) לפלטפורמה צפופה אחת (אטומים או ספינים); IonQ ו-D-Wave נשארו בתוך המשפחה שלהן. איש אינו מצמיד שתי פלטפורמות איטיות. זו ההערכה של השוק ל-§1.3: המהירות חשובה ל-G4, הצפיפות ל-G3.
4יעדים × טכנולוגיות — מטריצת ההתאמה
●●● התאמה מיטבית · ●● טובה · ● שולית · ○ לא מתאימה. הסמל הימני = מה שהודגם (2026), השמאלי = המסלול האמין (~2029), היכן שהם שונים.
טבלה
| יעד | מעגלים מוליכי-על | יונים לכודים | אטומים ניטרליים | קודים בוזוניים במוליכי-על | פוטוניקה | קיוביטי ספין | קיוביטים טופולוגיים | הרפיה |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| G1 פיזיקה של מערכות רבות-גופים, אנלוגית / NISQ | ●●● | ●● | ●●● | ○ | ● | ○ | ○ | ●● |
| G2 תועלת עם הפחתת שגיאות (100–150 q) | ●●● | ●●● | ●● ← ●●● | ○ | ● | ○ | ○ | ○ |
| G3 סבילות מוקדמת לתקלות (102–103 לוגיים) | ●● ← ●●● | ●●● | ●●● | ● ← ●● | ○ ← ● | ○ ← ● | ○ | ○ |
| G4 סבילות לתקלות בקנה מידה גדול (RSA-2048, FeMoco) | ●● ← ●●● | ● | ● ← ●● | ● ← ●● | ○ ← ●● | ○ ← ●● | ○ ← ? | ○ |
| G5 אופטימיזציה היוריסטית | ● | ● | ● | ○ | ○ | ○ | ○ | ●● (שנוי במחלוקת) |
| G6 רישות / חישוב קוונטי מבוזר | ● | ●●● | ●● | ● | ●●● | ●●● (פגמים) | ○ | ○ |
| G7 לפריסה / באתר הלקוח / משולב ב-HPC | ●● | ●●● | ●●● | ● | ●● | ●● | ○ | ●● |
מדוע התאים הם מה שהם.
- G1. אטומים (Aquila 256, מערך Cs של 6,100 אטומים, שבירת מיתרים בתורת כיול) ומעגלים מוליכי-על (הסימולטור האנלוגי-ספרתי של Google בן 69 q, ובמקום השני — המגנטיות הספרתית של Quantinuum על יונים) הם הכלים שפיזיקאים משתמשים בהם בפועל; מחשבי הרפיה מבצעים דינמיקה אמיתית של זכוכיות ספין, אך כל טענה ל"מעבר ליכולת הקלאסית" נשחקת בהתמדה.
- G2. מוליכי-העל מנצחים בתפוקה (IBM Nighthawk: 5,000–7,500 שערי 2Q למעגל, קצבי הרצות בסדר גודל של 100 kHz; Q-CTRL — 120 q עם 104 שערים) והיונים מנצחים באיכות לכל הרצה (Helios; אקראיות מאושרת) אך מפסידים בהרצות לשנייה (~18 לשנייה על כל הרוחב). "המועמדים ליתרון" של 2026 (מעגלי קליפורד מסוממים של IBM — מופע ה-70 q שלהם סומלץ במדויק ב-37 min על 256 GPU, אוגוסט 2026 [47], והוחלף במופע של 64 q על ibm_boston, ספטמבר 2026 [45], [46]; מעגל פלוקה של Qedma על 74 q, שהוצלב מול Helios; OTOC של Google [230]–[233]) נמצאים כולם כאן.
- G3. זה חלון ההזדמנויות של היונים והאטומים: 48 קיוביטים לוגיים מתוקנים כיום (Helios), 50 (Magne) בתחילת 2027, ~100 (Sol) ב-2027, >256 (Libra) ב-2028 — כולם עם קודים טרנסברסליים או קודים בקצב גבוה, שסריגי השכנים הקרובים של מוליכי-העל אינם יכולים להשתמש בהם. מוליכי-העל מגיעים לאותו מספר רק דרך מודולי qLDPC (Kookaburra → Starling 2029). בעיות ממחלקת האברד (∼105–106 שערי טופולי, שעות במחזורים של µs) סובלות שעון איטי: במחזורים של 1 ms הן נמשכות ימים עד שבועות, וזה מקובל.
- G4. רק הפלטפורמות של מיקרושניות יכולות להריץ אלגוריתמים של 109–1010 שערי טופולי בתוך ימים ולא עשורים. מוליכי-העל הם הפלטפורמה המהירה היחידה עם Λ שהודגם; קודים בוזוניים, פוטוניקה וספינים מהירים בתכנון, אך לא הציגו קיוביט לוגי (פוטוניקה, ספינים) או תקציב היפוך פאזה שעובד (חתולים). אטומים יכולים לפצות חלקית באמצעות ארכיטקטורות טרנסברסליות (19 M אטומים, 5.6 ימים ל-RSA-2048 בהערכה אחת) — סביר, לא מוכח. יונים במחזורי סינדרום של 1–5 ms, עם שבבים של 104 קיוביטים שעדיין אינם קיימים, אינם יכולים לקבל כיום יותר מ-●; ההערכה של IonQ עצמה לעקום אליפטי של 256 סיביות דורשת 19,397 יונים ו-25.7 ימים לניסיון, ב-6.7 ms למחזור סינדרום (ספטמבר 2026) [S] [112].
- G5. לאף פלטפורמה אין יתרון אמין באופטימיזציה: האצות מסוג גרובר אינן מעניקות יתרון מעשי על חומרה מוקדמת סובלנית לתקלות, אינטרפרומטריה קוונטית מפוענחת (DQI) מרוויחה בבעיה מלאכותית [234], [235], והראיות ל-QAOA הן סימולציה ללא רעש של ≤40 קיוביטים. ההרפיה מקבלת ●● רק משום שהיא פרוסה בשטח ולעתים מועילה כהיוריסטיקה.
- G6. הפוטוניקה היא החיבור הבין-מודולי, יהיה המנצח בחישוב אשר יהיה; יונים (ה-CZ המבוזר של Oxford) וספיני פגם (SiV על פני 35 km, מרכזי T) הם צומתי הרשת שהודגמו; האטומים מצטרפים (Atom Computing–Nu Quantum/Cisco; שיתוף פעולה מחקרי של Infleqtion–Cisco על זיכרון קוונטי באטומים ניטרליים ועל התמרה אופטית, ספטמבר 2026 [236]); למוליכי-העל חסר מתמר מיקרוגל–אופטי בנצילות שימושית.
- G7. מסדים בטמפרטורת החדר (AQT, IonQ Tempo, ORCA, Quandela), מסדים קריוגניים עצמאיים ללא מקרר דילול (Equal1 RacQ: קיוביטים ב-0.3 K על מקרר קריוגני משולב במחזור סגור, 1,600 W [C] [237]) ומערכות אטומים של <4 kW (Pasqal), לעומת מוליכי-על במקרר דילול — אף ש-26 המערכות שמכרה IQM (17 סופקו, ספטמבר 2026) [59] מראות שמוליכי-על באתר הלקוח הם שוק אמיתי.
5הכיוונים המבטיחים ביותר
מדורגים לפי התרומה הצפויה למחשב סובלני לתקלות בקנה מידה שימושי עד ~2033, במשקלות: פיזיקה שהודגמה ×2, נתיב ההגדלה ×1, אמינות מפת הדרכים ×1. "כיוון" צר בכוונה מ"פלטפורמה": בתוך כל פלטפורמה, קו עבודה מסוים אחד הוא שנושא את ההבטחה.
1. טרנסמונים מוליכי-על עם מבנה שגיאות מהונדס, קודי qLDPC ובקרה בשלב הקר. הפלטפורמה היחידה עם הגדלת Λ שהודגמה בזיכרון ארוך, שעון של מיקרושניות, קו ייצור של 300 mm, קריוגניקה מודולרית ומאזן של $10 B מאחורי מפת דרכים מתוארכת. הכיוון המסוים שחשוב הוא לא "טרנסמונים טובים יותר": הוא (a) המרת ערוץ השגיאה — מחיקה במסילה כפולה (D-Wave/QCI, AWS), סילוק דליפה, הטיה — כך שהסף האפקטיבי יעלה פי 3–4; (b) מודולי זיכרון qLDPC (Kookaburra ב-2026 הוא המבחן); (c) פענוח בזמן אמת וכיול RL בלולאה (העמידות של Google לסחיפה, פי 3.5); (d) העברת הבקרה אל השלב הקר — cryo-CMOS (Google/Atlantic Quantum, HRL/IBM) או SFQ (SEEQC בטמפרטורה של מיליקלווין, IBM–SEEQC במסגרת QBI) — משום שהחיווט והחום הם אחת מארבע המגבלות על מספר הקיוביטים (§0 סעיף 5, §8.4–8.6). סיכונים: Λ≈2 פירושו >103 פיזיים לכל לוגי; קריאה ב-10-2; אין שער 2Q לוגי מעבר ל-d=3; אין תיקון שגיאות בין מודולים.
2. אטומים ניטרליים בארכיטקטורות המחולקות לאזורים, עם סבילות תקלות טרנסברסלית/אלגוריתמית והמרה למחיקה. ההגדלה הטובה ביותר "בממד המרחב" (הביטוי של Hartmut Neven למספר הקיוביטים, [2], [9]): אלפי אטומים עם קוהרנטיות בסדר גודל של שניות, קישוריות כל-לכל באמצעות הובלה, ההדגמות העשירות ביותר של פעולות לוגיות (96 בלוקים לוגיים, זיקוק מצבי קסם, מאות טלפורטציות), טעינה מחדש רציפה ושגיאה שולטת הניתנת להמרה למחיקה (אובדן). המסלול החדש של Google, המכונות המסחריות של Microsoft/Atom, התכן המשותף של AWS–QuEra ושני מקומות בשלב B של QBI הופכים זאת להימור השני המוסכם. הכיוון שחשוב: איזוטופים בעלי מחיקה מובנית (Yb, Sr), פענוח טרנסברסלי + מתואם כדי לפזר את עלות מחזור המילישניות, qLDPC בקצב גבוה (קצב >1/2 שסומלץ ב-10-13 לסבב), ודימות/הובלה מתחת למילישנייה. סיכונים: אין Λ>2 מתמשך עם טעינה מחדש; פער השעון של פי 103; מפות הדרכים נדחו בשנתיים ב-QuEra וב-Pasqal.
3. יונים לכודים עם שערים אלקטרוניים ללא לייזר על מלכודות שבב דו-ממדיות (ו-QCCD כמוצר לטווח הקרוב). איכות הערוץ הגבוהה ביותר בקנה מידה (Helios) ותוצאות הקיוביטים הלוגיים המשכנעות ביותר כיום (48 קיוביטים מתוקנים בשגיאת שער לוגי של 10-4; זיכרון qLDPC בנקודת האיזון בתוך רווחי השגיאה, עם בחירה בדיעבד של דליפה, ב-IonQ). הכיוון שיש לו סיפור הגדלה אמיתי הוא השערים האלקטרוניים של Oxford Ionics/IonQ ב-8.4×10-5 ללא קירור למצב היסוד על שבבי מפעל ייצור — סילוק הלייזרים, החסם ההיסטורי בפני ההגדלה — ועוד SkyWater כמפעל ייצור פנימי, וחיבורים פוטוניים. Sol של Quantinuum (2027) היא המלכודת הדו-ממדית הראשונה בקנה מידה של מוצר. סיכונים: מהירות (פי 103–105 לכל שכבה), בחירה בדיעבד של 75–97% בהדגמות בקצב גבוה, קצבי חיבור הנמוכים פי 102 מהנדרש, ולמפת הדרכים של IonQ (2 M קיוביטים עד 2030) אין נתונים שפורסמו על חימום במלכודות דו-ממדיות או על זמני שער.
4. קיוביטי ספין בצורן/גרמניום כהימור ארוך-הטווח על ייצוריות. השנה האחרונה סיפקה לטיעון ה-CMOS את הראיות שלו: 2Q >99% על פרוסות imec של 300 mm, קוד החזרה המתוזמן-עצמית של HRL ב-d=5 (Λ=4.7) תחת בקר cryo-CMOS ב-4 K, מערכים של 18 קיוביטים במתחים זהים, הסעת ספינים ב-99.5%, רכישת HRL בידי IBM, וארבעה מתוך אחד-עשר המקומות בשלב B של QBI. התקרה (צפיפות טרנזיסטורים, פחות מ-$1 לקיוביט) היא הגבוהה ביותר מכל הפלטפורמות; הרצפה (אין התקן של יותר מ-12 קיוביטים עם נתוני 2Q לכל הזוגות; מחזורים של ~100 µs המוגבלים בקריאה) היא הנמוכה ביותר מבין ארבע המובילות. כיוון: תאים הניתנים לריצוף בתצורת 2×N עם אפיקי הסעה, אינטגרציה משותפת של cryo-CMOS, ותהליכי 300 mm בצורן מטוהר איזוטופית.
5. פוטוניקה: ודאית כחיבור בין-מודולי, בעלת שונות גבוהה כחישוב. מדדי הרכיבים מצוינים (היתוך 99.22%, SiN + BTO + SNSPD בקנה מידה של מפעל ייצור, 300 mm), הכסף אמיתי ($1 B, אימות ותיקוף (V&V) בשלב C של QBI), והמודולריות של כל פלטפורמה אחרת תרוץ על קישורים פוטוניים. אבל אין קיוביט לוגי פוטוני, האובדן גבוה פי 10–25 מהסף, לסחיטת GKP חסרים 9 dB, ויעד ה"שימושי" של PsiQuantum ל-2027 כבר אינו קיים: ההודעה שלה מיוני 2026 מתארכת רק את מתקן הקירור (המחצית השנייה של 2027) ואינה נוקבת במועד הפעלה — תנאי ההורדה של §5.2; ההימור החישובי הורד בדירוג במהדורה זו (אוקטובר 2026). יש להתייחס לכך כאופציה לשנות ה-2030 עם תוצאה בינארית; יש לעקוב אחר ההדגמה הראשונה של מצב משאב רב-פוטוני / רשת היתוך, שתעלה אותה שני מקומות בדירוג.
6. קודים בוזוניים (חתולים, GKP, מסילה כפולה) — כיוון, לא מנצח. חצי המחיקה של משפחה זו (טרנסמונים ומהודים במסילה כפולה: שיעור מחיקות של 82–90%, שארית פאולי של 10-3) נספג בזרם המרכזי של מוליכי-העל ושייך לכיוון 1. חצי החתולים פתר את היפוכי הביט (שעות) אך לא את היפוכי הפאזה (10-1 למחזור לעומת ה-10-3 שהערכות המשאבים מניחות); עד שיהיה CNOT חתול–חתול משמר-הטיה, הטענה ל"100× פחות קיוביטים" היא הערכה בלבד. GKP עדיין תלוי בבחירה בדיעבד. המקום של Nord Quantique בשלב B של QBI הוא האימות החיצוני היחיד.
7. קיוביטים טופולוגיים — עדיין לא קיוביט. זמני חיים ארוכים של זוגיות בחומר טוב יותר הם התקדמות במדע החומרים; ללא זמן חיים במדידת X הדומה לזה של Z, ללא פעולה דו-קיוביטית וללא שחזור בלתי תלוי, אין בסיס לדרג את הפלטפורמה. העמדה המסחרית של Microsoft עצמה (מכירת אטומים ניטרליים) היא הסימן המסגיר.
8. הרפיה קוונטית — נשחקת מבחינה מסחרית. רשתות טנזורים קלאסיות עם התפשטות אמונה סגרו את רוב הפער של 2025; ההכנסות ירדו ב-67% במחצית הראשונה של 2026; החברה רכשה פלטפורמה של מודל השערים. התוצאה המדעית היחידה שלה ששיטות קלאסיות לא שחזרו במלואה — ההתאמה של דינמיקת זכוכיות הספין מ-2025 — שייכת ל-G1, שם מתחרים כעת סימולטורים אנלוגיים של אטומים, יונים ומוליכי-על, בלי תצורת מחשב ההרפיה.
5.1 כיוונים רוחביים (ערך שאינו תלוי בטכנולוגיה)
- הנדסת מבנה השגיאותהמרה למחיקה, הטיית רעש, סילוק דליפה: המנוף היחיד שמעלה את הספים פי 3–4 בלי לגעת בפיזיקה של השערים. לכל אחת מארבע הפלטפורמות המובילות יש כעת תוכנית מחיקה.
- פענוח בזמן אמת וכיול בלולאהמפענחי FPGA/GPU/על השבב ב-<1 µs לסבב (Riverlane, IBM Relay-BP, IQM–Zurich Instruments ב-<4 µs מקצה לקצה [238], [239]), כיול RL במהלך תיקון השגיאות (Google), בקרים המתזמנים את עצמם (HRL). במחזור של מילישנייה מעבד CPU אחד עומד בקצב — לעת עתה בסימולציה: המפענח מקצה לקצה של IonQ על CPU יחיד (Apple M4 Max) טיפל בעומסי עבודה של עד 408 קיוביטים לוגיים (68 בלוקי זיכרון qLDPC, 20 מפעלי מצבי קסם, עד 106 שערי T), והאריך את ההרצה ב-<0.3% ב-pCNOT=10-4 וב-<12% ב-5×10-4, בהנחת מחזורים של 1–5 ms (קדם-פרסום מאוגוסט 2026, הוכרז ב-22 בספטמבר 2026) [S] [111], [240]. NVQLink של NVIDIA הופך זאת לשכבה שאינה תלויה בפלטפורמה.
- qLDPC וסבילות תקלות טרנסברסלית/אלגוריתמיתהפחתת התקורה מ-∼103 ל-∼102 פיזיים לכל קיוביט לוגי. הרצות qLDPC (bivariate-bicycle) על חומרה: IonQ (שמונה קודים על שרשרת אחת של 40 יונים, bivariate-bicycle עד [[30,4,5]]; נקודת האיזון בתוך רווחי השגיאה, עם בחירה בדיעבד של דליפה, בקוד אחד שהמאמר אינו מזהה — לא ב-[[18,4,3]] של 4 לוגיים ב-18 יונים) ו-Zhejiang ([[18,4,4]], לא בנקודת האיזון). קודי בלוק טרנסברסליים בקצב גבוה: Quantinuum ו-Harvard/QuEra (טסרקט [[16,6,4]]). קוד ה-gross של IBM הוא המבחן של 2026–27.
- שילוב הבקרה בשלב הקרCryo-CMOS או SFQ: החיווט ועומס החום הם אחת מארבע המגבלות על מספר הקיוביטים בפלטפורמות של מוליכי-על ושל ספינים (§0 סעיף 5, §8.4–8.6); במערכת המחווטת הגדולה ביותר יש 1,536 קווים, ולכן תקרה של 104 היא הערכה, לא מדידה. 2026 הביאה את תיקון השגיאות הראשון המתוזמן ב-cryo-CMOS ב-4 K ואת בקרת ה-SFQ החד-קיוביטית הראשונה במיליקלווין שעברה ביקורת עמיתים.
- חיבורים בין-מודוליים פוטונייםלכל ארכיטקטורה מודולרית; הקצבים הנוכחיים (10–250 זוגות בל לשנייה) נמוכים פי 102–104 מקצבי השעון הלוגי.
5.2 רשימת מעקב הניתנת להפרכה ל-12–18 החודשים הבאים
טבלה
| כיוון | אבן דרך שתאשר | אבן דרך שתוריד בדירוג |
|---|---|---|
| מעגלים מוליכי-על | Λ≥3 מתמשך ב-d≥9 עם שער 2Q לוגי; זיכרון בקוד gross על Kookaburra; בקרה בשלב הקר (cryo-CMOS או SFQ) של ≥50 קיוביטים; התקן עם שער שנמדד מעל 413 הקיוביטים השמישים שעליהם עומדת המשפחה מאז 2022 (§8.5, F1a) | Kookaburra נדחה שוב; הקריאה תקועה ב-10-2; אבן הדרך הבאה של Google מוחמצת |
| אטומים ניטרליים | Λ>2 בזיכרון של ≥100 סבבים עם טעינה מחדש; Magne מספקת 50 קיוביטים לוגיים; סבב תיקון שגיאות קצר ממילישנייה; מעבד מלקחיים אופטיים בעל שערים מעל 1,180 קיוביטים (§8.5, F1b) | Libra נדחית אל מעבר ל-2028; מאושרת רמה קבועה של CZ ב-99.9% ללא סכמת שער חדשה |
| יונים לכודים | Sol ב-192 q עם שערים אלקטרוניים או שערים של ≥99.9% בדו-ממד; שבב 256 q של IonQ ב-99.99% נכנס לשירות; הגדלה מסוג Λ בקוד יונים כלשהו | מערכת 256 q נדחית אל מעבר ל-2027; נתוני החימום/ההובלה של Sol מאכזבים |
| קודים בוזוניים | היפוך פאזה בחתול ≤10-2 למחזור ב-n̄≈10 עם CNOT משמר-הטיה; מערכת מסילה כפולה בת 17 קיוביטים עם שגיאה לוגית נמוכה פי 2 מהפיזית | Helium מסופקת ללא נתונים לוגיים עד סוף 2027 |
| פוטוניקה | רשת היתוך / מצב משאב רב-פוטוני מעבר לזוגות בל; אובדן בטווח של פי 10 מהסף | יעד 2027 של PsiQuantum נדחה רשמית — התקיים ביוני 2026 (אין מועד הפעלה; מתקן הקירור — המחצית השנייה של 2027), הורד בדירוג באוקטובר 2026; תוצאת V&V שלילית בשלב C |
| קיוביטי ספין | >20 קיוביטים עם 2Q ≥99.5% לכל הזוגות על 300 mm; קריאה בסדר גודל של µs | המספרים של Diraq ל-2029 מתוקנים שוב כלפי מטה |
| קיוביטים טופולוגיים | זמן חיים ב-X ≈ זמן חיים ב-Z; שזירה דו-קיוביטית כלשהי | אף אחד מאלה עד סוף 2027 |
| חיצוני | בחירות שלב C של DARPA QBI (משתמע שבסוף 2026 / תחילת 2027; אין תאריך רשמי); תחרות Quantum Genesis Q של DOE (הושקה ב-17 בספטמבר 2026: עד $215 M למערכות של 100 קיוביטים לוגיים לפחות המריצות מאות מיליוני פעולות סובלניות לתקלות, קרנות בונוס ב-150 וב-200; ההגשות עד 19 באוקטובר 2026) [241] — מי נכנס, ועל איזו פלטפורמה; תחרות המחשוב הקוונטי של גרמניה (שישה קונסורציומים בפלטפורמות של מוליכי-על, יונים לכודים ואטומים ניטרליים נבחרו ב-22–23 בספטמבר 2026, עד €640 M מתוכננים; מערכות פועלות נדרשות עד 31 במרץ 2027, בחירה נוספת לאחר 30 חודשים, לפחות שתי מכונות עם תיקון שגיאות עד 2030) [127] — אילו פלטפורמות עוברות | — |
פנקס התחזיות של §8.5 מתארך כל אחד מהכיוונים האלה. אחד מתנאי ההורדה בדירוג שלעיל כבר מתקיים בחלקו: Kookaburra רשום במרשם כמכונה שהוכרזה אך לא סופקה; ומתוך 65 מפות הדרכים שאינן עומדות ביעד ושהמרשם יכול היה להעריך, 49 מכמתות את שני הגירעונות, וב-48 מהן הגירעון בשגיאה הוא הגדול יותר (§8.4, H6).
6שיטה, מידת הביטחון והיכן המקורות חלוקים
- שיטה. המחקר נערך בספטמבר 2026 ועודכן עד ההכרזות של 26 בספטמבר 2026 — תאריך הקפאת הנתונים של המהדורה שפורסמה, 2026.09; האתר נושא את התיקונים והעדכונים שנוספו מאז, עד 15 באוקטובר 2026, וכל אחד מהם רשום ביומן השינויים. מקורות ראשוניים תחילה: טרום-פרסומים ב-arXiv, כתבי עת שפיטים, חדרי החדשות של החברות ודפי מפות הדרכים שלהן, דפי תוכניות כגון אלה של DARPA; העיתונות המקצועית שימשה רק לאיתורם. כאשר מחברים מתקנים תוצאה, האטלס עוקב אחר הגרסה האחרונה ומתארך אותה. הטענות נושאות את מעמדן: [D] הודגם או פורסם, [C] טענת חברה ללא נתונים שעברו ביקורת עמיתים, [P] קדם-פרסום, עיתונות מקצועית או פרסום של המחבר עצמו, [R] מפת דרכים, [S] סימולציה או הערכה, [G] עובדה מבוססת. כל מספר ב-§2–§3 נושא מספר הפניה אל §9; הציונים ב-§3.1 והמטריצה ב-§4 הם שיפוט של המחבר לפי העוגנים של §1.2. מה שהשתנה בין המהדורות מופיע בטבלת המהדורות, לא כאן.
- ביטחון גבוה: מספרים שמאחוריהם מאמר שעבר ביקורת עמיתים (פיזיים ולוגיים, עבור הקבוצות הנזכרות ב-§2–§3), רשימות משתתפים של תוכניות כגון DARPA QBI, ואירועי מימון שנלקחו מההודעה המקורית.
- ביטחון בינוני: היפוכי הביט בסדר גודל של שעות של Alice & Bob (מסומנים כראשוניים בידי החברה, ללא מאמר); תוצאת הטסרקט של Nord Quantique (הודעה לעיתונות בלבד); הטענה של Quantinuum ל"כמעט חמש תשיעיות לוגיות" (שיחת רווחים; התוצאה הפומבית הקרובה ביותר היא טרום-הפרסום Helix — §6.1); החציונים של IBM Heron r3 (תמונת מצב של לוח מחוונים); הנתונים של Origin Wukong-180 (מהחברה בלבד); 30 הקיוביטים הלוגיים עם גילוי שגיאות של Infleqtion (הודעה ובלוג, המאמר טרם פורסם, ספטמבר 2026) [151].
- מכונות קוונטיות. 184 המכונות הקוונטיות של §8 — מעבדים של מודל השערים, מחשבי הרפיה, סימולטורים אנלוגיים, דוגמי בוזונים ומערכי ניסוי, שנבנו, הוכרזו או תוכננו — באות ממרשם המכונות הקוונטיות (הנתונים נכונים לתאריך הקפאת הנתונים), ומחוברות למפה טכנולוגיה אחר טכנולוגיה; כל אחד מ-2,006 החיבורים נושא את הראיות שלו — מאמר, מסמך טכני (whitepaper) או איור, או רק דף עיתונות או הסקה — והוא מאומת (✅) כאשר המקור נפתח ונמצא שהוא מראה את הטכנולוגיה במכונה, ואם לא — לא מאומת (🔎); כל ספירה ב-§8 מציינת את החלק המאומת מבין התאים שעליהם היא נשענת. ל-22 מכונות אין אף תא מאומת, והן נכנסות לספירות ברמה זו.
- כיצד לקרוא טענה ליתרון או לקיוביט לוגי. טענות ה"יתרון" של 2026 הן כולן טענות מועמדות, הפתוחות במפורש לאתגר קלאסי; אקראיות מאושרת, בדיקות צולבות בין פלטפורמות (Qedma על Heron + Helios) ומדדים ממחלקת נאמנות השכבה תחת עומס מלא הם מה שמבדיל תוצאה מהודעה לעיתונות. לגבי קיוביטים לוגיים, Troyer ו-Nayak (Microsoft) יחד עם Martinis (QOLAB) מציעים ארבעה תנאים לקיוביט לוגי בר-הגדלה: הוא נשמר בתיקון שגיאות חוזר במהלך החישוב; מערכת שערים אוניברסלית סובלנית לתקלות עם פענוח ומשוב בזמן אמת בהשהיה נמוכה; משפחת קודים שהשגיאה הלוגית שלה יורדת באופן צפוי ככל שמוסיפים קיוביטים; דרך אמינה למאות עד אלפי עותקים (קדם-פרסום, ספטמבר 2026) [242] — לפי §3.2, אף פלטפורמה עדיין אינה עומדת בכל הארבעה.
- המפה האינטראקטיבית. מה שהמפה מאירה עבור כל צירוף של ארכיטקטורה, טכנולוגיה, ערך עדשה ומכונה נקבע לפי כללים כתובים; כל בנייה נבדקת מול מימוש בלתי תלוי של כללים אלה לפני פרסומה, והכללים מתפרסמים במאגר.
- סתירות ידועותכאשר שני מקורות נותנים שני נתונים, המאמר גובר, ונתון הבלוג או העיתונות מצוין כל עוד הוא נפוץ: SPAM של Helios 4.8×10-4 (arXiv) לעומת 3.3×10-4 (Nature); Ocelot ב-d=3: 1.72% (בלוג) לעומת 1.75% (מאמר); Λ של קוד המשטח של Google: 2.14 (מאמר) לעומת 2.31 (בלוג); "2.14× מתחת לסף" של 448 האטומים של Harvard (תקציר ב-Nature) לעומת סיכום עיתונאי מוקדם של גרסת ה-arXiv; זמן הזוגיות של Majorana 2: "20 s בממוצע" (Microsoft) לעומת "~20 s אופייניים" (המאמר) לעומת 22 ± 1 s (ניתוח); Diraq: "אלפים עד 2029" (יולי 2026) לעומת "150 k עד 2029" (אוגוסט 2026); מועד ההפעלה של Magne — סוף 2026 בהכרזות של 2025, "תחילת 2027" בדף של QuNorth ובחדשות על המתקן מספטמבר 2026 [164]; שווי ה-IPO של Quantinuum — $14–17.6 B, בהתאם למקור.
6.1 מה שהמקורות לא אישרו (נכון ל-26 בספטמבר 2026)
טבלה
| ציפייה | מה שהמקורות הראשוניים מראים | מעמד |
|---|---|---|
| יורש של Google ל-Willow / תוצאה רב-שבבית | לא פורסם דבר עד 26 בספטמבר 2026: הפוסטים של Google מאוקטובר 2025 וממרץ 2026 עדיין מתארים את Willow (105 q) כשבב הנוכחי; מאמר תיקון השגיאות מיולי 2026 רץ על Willow; אין תוצאה בין מקררים או תוצאה רב-שבבית [2], [9] | לא נמצא |
| Λ עבור השיא מיולי 2026 (7.72×10⁻⁴ ב-d=7) | לא דווח: המאמר (arXiv:2511.08493 → Nature 655, 879) מביא את שיעור השגיאות הלוגיות (LER) ב-d=7 עם AlphaQubit2, את ה-LER של קוד הצבע ב-d=5 (8.19×10⁻³), רווח של ~20% מ-RL ועמידות לסחיפה של פי 3.5, אך אין ערך מספרי ל-Λ ואין LER של קוד המשטח ב-d=3/d=5 [2], [9] | הערך לא פורסם |
| חומרת Kookaburra / Loon ב-2026 | Kookaburra לא סופק; דף מפת הדרכים עדיין מציין אותו ל-2026; Loon 'מדגים את כל רכיבי המפתח' ללא מספרי ביצועים; Nighthawk r2 צפוי בתפוקה של פי 25 מזו של Heron (בלשון עתיד); אין תוצאת חומרה של קוד gross [72]–[74] | טרם סופק |
| השקת מכונת 1,000 הקיוביטים של Fujitsu | מתוכננת לשנת הכספים 2026 (אפריל 2026–מרץ 2027) ב-Fujitsu Technology Park; לא נחשפו ארכיטקטורה או נאמנות; טרם הושקה [75], [76] | טרם סופק |
| IQM / OQC ב-DARPA QBI | אף אחת מהן אינה מופיעה ברשימות שלב A/B של DARPA ולא בבחירות של 2026 בתוכנית ההמשך של DARPA — QBIT [243]–[245] | לא נמצא |
| משכי שערי הלייזר של IonQ, נאמנויות Tempo | Forte: שערי MS של 550–883 µs (חציון 672 µs), 1Q 110 µs, SPAM 0.5% [100], [101]; Tempo: 'נאמנות של 99.9%', #AQ 64 על אוגר של 64 קיוביטים בשרשרת אחת (מערכת פיתוח), ללא זמני שער; השער האלקטרוני של Oxford Ionics — 225.8 µs (2025), ≈120 µs (2024) [102] | נענה |
| מדדי planqc ל-2025–26 | לא פורסמו מדדי חומרה מאז האוגר של 1,200 אטומים מאוקטובר 2024; מערכת של 100 קיוביטים ל-DLR מתוכננת לאביב 2027, ומערכת של 1,000 קיוביטים (2×500) ל-LRZ 'בסביבות 2027' — מדגים של 1,000 קיוביטים הגיע ל-TRL 5, וחומרת ה-MAQCS הראשונה הגיעה ל-LRZ ב-9 בספטמבר 2026, והפעלה עד סוף 2027 [C] [161]; מענק של €2.3 M במרץ 2026, ללא סבב הון [246], [247]; LOGIQC (אטומי איטרביום) נבחר לתחרות המחשוב הקוונטי של גרמניה, 22 בספטמבר 2026 [G] [160] | נדחה; החומרה מגיעה כעת |
| העמדה של Intel | התוכנית חיה ללא מפת דרכים: Tunnel Falls בן 12 הקיוביטים הוצב ב-Argonne (ינואר 2026), 'הגדלה למאות נקודות'; הדף הקוונטי לא השתנה מאז אוגוסט 2025; אין שבב יורש ואין הודעת יציאה [207] | נענה |
| החברה ה-18 בשלב A של QBI | בדף של DARPA עדיין כתוב '17 מתוך 18 החברות הוכרזו; אחת עדיין במשא ומתן'; שמה של ה-18 מעולם לא נמסר. רשימת שלב A: 15 ב-3 באפריל 2025 + QuEra (29 באפריל) + Google (9 בספטמבר 2025); DARPA מונה '20 חברות שנבחנו', כולל Microsoft ו-PsiQuantum (US2QC) [243]–[245] | מעולם לא נמסר |
| עדכון של Gidney ל-RSA-2048 ב-2026 | אין עדכון מצד Gidney/Ekerå; ארבע הערכות אחרות מ-2026: Pinnacle (qLDPC) — < 100 k קיוביטים פיזיים [29]; Google — ECDLP-256 עם < 0.5 M קיוביטים בתוך דקות [28]; אלגוריתם שור על אטומים ניטרליים עם ~10⁴–2.6×10⁴ אטומים הניתנים לסידור מחדש (P-256 בתוך ימים, RSA-2048 ארוך ב-1–2 סדרי גודל) [30], [31]; secp256k1 (עקום אליפטי של 256 סיביות) על יונים לכודים של IonQ: 19,397 יונים, ~1,450 לוגיים, 25.7 ימים לניסיון (ספטמבר 2026) [112] | הוחלף בארבעה מאמרים |
| בחירות שלב C של DARPA QBI | אין, נכון ל-26 בספטמבר 2026, מעבר לשני המבצעים של US2QC (PsiQuantum, Microsoft). שלב B נמשך 'שנה' מנובמבר 2025; לפי השאלות והתשובות של DARPA מ-2025, שלב B ≈ 12 חודשים ושלב C ≈ 36 חודשים, מה שמרמז על החלטות בסוף 2026 / תחילת 2027; אין תאריך רשמי [243]–[245] | טרם סופק |
| המאמר של Quantinuum על 'כמעט חמש תשיעיות לוגיות' | אף קדם-פרסום אינו נקוב כבסיס לטענה; ההודעה של הרבעון השני של 2026 חוזרת על הטענה ומביאה 2Q של 99.921% ב-Helios [123], [124]; התוצאה הפומבית הקרובה ביותר היא Helix (קדם-פרסום, ספטמבר 2026): 4.6×10-5 לקיוביט לוגי למחזור תיקון שגיאות (≈99.995%) בקוד החדש [[20,2,6]] C₄-Helix, שער קליפורד לוגי דו-קיוביטי 2.8×10-4 [5] | טענת חברה; קדם-פרסום תואם, הקשר לא אושר |
7גרף הטכנולוגיות — צמתים, תכונות, קשתות ומה שהגרף אומר בפני עצמו
7.1 כללי הבנייה
הצמתים הם טכנולוגיות, לא פלטפורמות. טכנולוגיה נכנסת לגרף אם היא עצמאית (אפשר להחליף אותה בלי לגעת בשאר המחסנית) וגם עקרונית (החלפתה מזיזה בסדר גודל לפחות אחד מארבעת הפלטים — ערוץ השגיאה, השעון, מספר הקיוביטים ואיכותם, נתיב ההגדלה). פלטפורמה היא ארכיטקטורה: טכנולוגיה אחת לכל שכבה לאורך עשר השכבות — המחסנית, הנקראת מהקיוביט כלפי מעלה: נושא ← קידוד ← מנגנון השער ← קישוריות/הובלה ← בקרה ← קריאה ← קוד ← מפענח ← חיבור בין-מודולי ← ייצור. כאשר ארכיטקטורה משתמשת ביותר מטכנולוגיה אחת בשכבה, זו שמגדירה אותה — הבחירה האופיינית לה — היא הראשית, והיא מצוירת על הקו שלה; האחרות הן החלופיות שלה (§7.3).
שבע תכונות לכל צומת (מרחב התכן; יציבות לאורך זמן):
- (a) זיקה לטבע הנושא על הרצף טבעי ↔ מיוצר (פוטון = חלקיק טבעי באופנים מהונדסים; אטום תורם/פגם = ביניים; בלתי תלוי בנושא = ניטרלי);
- (b) הזמן האופייני שהצומת כופה (בסולם לוגריתמי), עם דגל השזירה: דטרמיניסטית / הסתברותית-מבושרת;
- (c) מנגנון המדידה, עם חסם הזמן, ההרסנות והיכולת לקריאה באמצע המעגל;
- (d) מנגנון הניידות/הקישוריות;
- (e) אופן הבקרה ומיקומה (דרגת הטמפרטורה: טמפרטורת החדר / 4 K / מיליקלווין; צומת יכול לשאת כמה דרגות, והראשונה היא העיקרית);
- (f) מבנה השגיאה השלטת כפי שהקוד רואה אותה;
- (g) טכנולוגיית הייצור.
תכונה היא מאפיין שאינו זז כשהשיאים משתפרים; כל מה שזז עם השיאים (נאמנות, Λ, מספרי קיוביטים, זמני מחזור, שלב QBI, מימון) הוא תכונה של מרחב ההערכה — מתוארכת, מלווה במקור, מוצמדת לצומת, ולעולם אינה משמשת לקביעת מיקום. שחקנים ויעדים הם ביאורים על ארכיטקטורות.
ארבעה סוגי קשתות: דורש/מספק (תלות, הנקראת בכיוון האספקה — B נחוצה ל-A — וראש החץ ב-A, הטכנולוגיה הזקוקה ל-B; תלות היא קשיחה (A אינה יכולה להתקיים בלי B) או רכה (B היא הדרך המקובלת), ו-B יכולה להיות אחת מתוך קבוצת טכנולוגיות שכל אחת מהן תתאים; לכל תלות יש סוג — פועלת על הנושא, מסלול ייצור, הולכת אותות, מערך קריאה, מדידה או בישור, צורך הקישוריות של הקוד, מפענח ↔ קוד, קידוד מסוים, בנויה מפעולות אחרות, חלק או עידון — ראו §7.8), חלופות (שתי טכנולוגיות שיכולות למלא את אותה משבצת בשכבה; היחס סימטרי ואין פירושו מניעה הדדית — פלטפורמה יכולה לשלב את שתיהן במודולים שונים או ברמות היררכיה שונות, למשל עיבוד בקוד המשטח וזיכרון בקוד gross), מתנגש (שתי הטכנולוגיות פועלות יחד רק בעזרת רכיב מפחית או בשינוי בשכבה שלישית; כל קשת התנגשות נושאת את המנגנון, את המחיר הנמדד, את ההפחתה, מצב — פתוח / מופחת / נעקף — ומקור מתוארך, ראו §7.8), מגדיר (צומת ← אחד מארבעת הפלטים, כל אחד עם מקור, תאריך ומספר).
השעון אינו תכונה. לכל ארכיטקטורה הוא נגזר כאורכו של סבב אחד של חילוץ הסינדרום, t_round = d₂·(t_2Q + t_move) + d₁·t_1Q + t_meas + t_reset, כאשר d₂ ו-d₁ הם מספרי שכבות השערים הדו-קיוביטיים והחד-קיוביטיים בקוד של הארכיטקטורה (מצומת הקוד), t_2Q ו-t_meas באים מתכונות השער והקריאה, ו-t_1Q, t_move (הובלה בין שכבות שערים, בפלטפורמות ניידות בלבד) ו-t_reset באים מרשומות התקן; מחזור תיקון השגיאות הנמדד מוצג לצדו כבדיקה. שני שעונים נוספים נגזרים מאותן רשומות: זמן התגובה (מדידה ← פעולה מותנית; הלולאה שפורסמה, אם קיימת, ואחרת קריאה + השהיית הפענוח כחסם תחתון), וכן פעולות לזמן קוהרנטיות, T₂/t_2Q; חשיפת הסרק לסבב, t_round/T₂, מושווית לשגיאת הסרק הנמדדת.
מבחן החצייה (מונח של המפה עצמה). לאורך הציר טבעי–מיוצר התכונות מתואמות: לנושאים טבעיים יש כברירת מחדל בקרה אופטית בטמפרטורת החדר, קישוריות באמצעות הובלה, שגיאות מסוג אובדן, קריאה איטית בפלואורסצנציה, הרכבה אופטית/MEMS; לנושאים מיוצרים יש כברירת מחדל בקרה במיקרוגל או בחשמל בטמפרטורת החדר, חיווט סטטי לשכנים הקרובים ביותר, שגיאות פאולי/דליפה, קריאה מהירה דיספרסיבית/מבוססת מטען, ליתוגרפיה. טכנולוגיה היא טכנולוגיה חוצה — מקווקוות במפה — כאשר בארכיטקטורה המשתמשת בה היא שוברת את המתאם הזה: נושא טבעי + בקרה במיקרוגל; מיוצר + קישוריות רחוקה; מיוצר + מחיקה; מיוצר + בקרה או פענוח בדרגה הקרה; נושא במצב מוצק + חיבור בין-מודולי פוטוני; טבעי + שער תת-µs; טבעי + קריאה של ≤ 30 µs; טבעי + ייצור מוליכים למחצה/שבבים פוטוניים. משבצות ריקות הן צמתים ללא טכנולוגיה מודגמת, או משבצות של ארכיטקטורה שאין בהן דבר.
7.2 טבלת הצמתים (110 טכנולוגיות × 7 תכונות)
הצג את הטבלה
| # | שכבה | טכנולוגיה | (a) זיקת הנושא | (b) זמן · שזירה | (c) קריאה | (d) ניידות | (e) בקרה · מיקום | (f) מבנה השגיאה | (g) ייצור | מצב · מאז |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 נושא הקיוביט | אופן בוזוני של מהוד cavity |
מיוצר | 316 ns; דטרמיניסטית | דיספרסיבית במיקרוגל; 1 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | אפיק משותף (תנועתי / מהוד) | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה), מוטה | מהודים תלת-ממדיים בעיבוד שבבי | הודגם · 2013 |
| 2 | 1 נושא הקיוביט | פלוקסוניום fluxonium |
מיוצר | 50.1 ns; דטרמיניסטית | דיספרסיבית במיקרוגל; 316 ns; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | חיווט סטטי לשכנים קרובים | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | פאולי סטוכסטית, קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2009 |
| 3 | 1 נושא הקיוביט | קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה) fluxq |
מיוצר | 3.16 ns; לא ישים | דיספרסיבית במיקרוגל; 1 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=לא | מצמדים סטטיים לטווח ארוך | חשמלית בתדר נמוך @ שלב המיליקלווין | פאולי סטוכסטית, קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2011 |
| 4 | 1 נושא הקיוביט | זוגיות מיורנה (טטרון InAs–Pb) majorana |
מיוצר | 1 µs; דטרמיניסטית | קיבול קוונטי rf (זוגיות); 100 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | חיווט סטטי לשכנים קרובים | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | לא ידועה / שנויה במחלוקת | הטרו-מבנים III-V ב-MBE | מתהווה · 2025 |
| 5 | 1 נושא הקיוביט | ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) qd_spin |
מיוצר | 50.1 ns; דטרמיניסטית | ספין-למטען + רפלקטומטריית rf; 6.31 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | חיווט סטטי לשכנים קרובים | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול, פאולי סטוכסטית, דליפה | מפעל CMOS 300 mm | הודגם · 2012 |
| 6 | 1 נושא הקיוביט | טרנסמון transmon |
מיוצר | 10 ns; דטרמיניסטית | דיספרסיבית במיקרוגל; 316 ns; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | חיווט סטטי לשכנים קרובים | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | דליפה, פאולי סטוכסטית, פרצים מתואמים, קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2007 |
| 7 | 1 נושא הקיוביט | ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T) defect |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | 1 µs; דטרמיניסטית | פלואורסצנציה (PMT/SNSPD); 100 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אופטית @ טמפרטורת החדר | פאולי סטוכסטית, אובדן (מחיקה) | גידול יהלום / השתלה | הודגם · 2004 |
| 8 | 1 נושא הקיוביט | ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) donor |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | 1 µs; דטרמיניסטית | ספין-למטען + רפלקטומטריית rf; 10 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | חיווט סטטי לשכנים קרובים | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | פאולי סטוכסטית | ליתוגרפיית מימן ב-STM | הודגם · 2012 |
| 9 | 1 נושא הקיוביט | פוטון בודד (משתנה בדיד) photon |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | 100 ns; הסתברותית / מבושרת | גילוי פוטון בודד; 10 ns; הרסנית=כן; mid-circuit=לא | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2001 |
| 10 | 1 נושא הקיוביט | אופן של אור סחוט (CV) squeezed |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | 1 µs; הסתברותית / מבושרת | גילוי פוטון בודד; 10 ns; הרסנית=כן; mid-circuit=לא | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | גאוסית (הזזות קטנות), אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2012 |
| 11 | 1 נושא הקיוביט | אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית ae_atom |
טבעי | 251 ns; דטרמיניסטית | דימות פלואורסצנציה (מצלמה); 501 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | הובלה פיזית | אופטית @ טמפרטורת החדר | ניתנת להמרה למחיקה, אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2019 |
| 12 | 1 נושא הקיוביט | אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים alkali |
טבעי | 251 ns; דטרמיניסטית | דימות פלואורסצנציה (מצלמה); 501 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | הובלה פיזית | אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה), דליפה, קוהרנטית / כיול | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2016 |
| 13 | 1 נושא הקיוביט | יון אטומי לכוד ion |
טבעי | 63.1 µs; דטרמיניסטית | פלואורסצנציה (PMT/SNSPD); 10 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | הובלה פיזית | אופטית @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול, דליפה, פאולי סטוכסטית | MEMS / מלכודות אלקטרודות משטח | הודגם · 1995 |
| 14 | 2 קידוד | קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) enc_bare |
מיוצר | — | — | — | — | דליפה | — | הודגם · 2007 |
| 15 | 2 קידוד | קידוד חתול (רעש מוטה) enc_cat |
מיוצר | — | — | — | — | מוטה | — | הודגם · 2020 |
| 16 | 2 קידוד | קידוד ספין בחילוף בלבד / סינגלט-טריפלט enc_eo |
מיוצר | — | — | — | — | דליפה, קוהרנטית / כיול | — | הודגם · 2013 |
| 17 | 2 קידוד | קידוד בזוגיות פרמיונית (טטרון) enc_parity |
מיוצר | — | — | — | — | לא ידועה / שנויה במחלוקת | — | תאוריה / תכנון בלבד · 2025 |
| 18 | 2 קידוד | קידוד רשת GKP enc_gkp |
היברידי (מארח מיוצר) | — | — | — | — | גאוסית (הזזות קטנות) | — | מתהווה · 2020 |
| 19 | 2 קידוד | קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני enc_spin_ld |
היברידי (מארח מיוצר) | — | — | — | — | קוהרנטית / כיול, פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 1998 |
| 20 | 2 קידוד | קידוד מסילה כפולה (מחיקה) enc_dualrail |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | — | — | ניתנת להמרה למחיקה | — | הודגם · 2023 |
| 21 | 2 קידוד | קידוד פוטוני במשבצות זמן / במסלולים enc_timebin |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | — | — | אובדן (מחיקה) | — | הודגם · 1999 |
| 22 | 2 קידוד | קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג enc_gr |
טבעי | — | — | — | — | אובדן (מחיקה), קוהרנטית / כיול | — | הודגם · 2017 |
| 23 | 2 קידוד | קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון enc_hf |
טבעי | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית, דליפה | — | הודגם · 1995 |
| 24 | 2 קידוד | קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg") enc_omg |
טבעי | — | — | — | — | ניתנת להמרה למחיקה | — | מתהווה · 2023 |
| 25 | 2 קידוד | קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי) enc_opt |
טבעי | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית, דליפה | — | הודגם · 2003 |
| 26 | 3 מנגנון השער | הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית) g_anneal |
מיוצר | 3.98 ns; לא ישים | — | מצמדים סטטיים לטווח ארוך | חשמלית בתדר נמוך @ שלב המיליקלווין | קוהרנטית / כיול, פאולי סטוכסטית | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2011 |
| 27 | 3 מנגנון השער | שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה) g_bos |
מיוצר | 501 ns; דטרמיניסטית | — | אפיק משותף (תנועתי / מהוד) | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | ניתנת להמרה למחיקה, מוטה, פאולי סטוכסטית | מהודים תלת-ממדיים בעיבוד שבבי | הודגם · 2018 |
| 28 | 3 מנגנון השער | CNOT חתול–חתול משמר-הטיה g_catcnot |
מיוצר | —; דטרמיניסטית | — | אפיק משותף (תנועתי / מהוד) | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | מוטה | ליתוגרפיה של מוליכי-על | משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה · |
| 29 | 3 מנגנון השער | תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד) g_cr |
מיוצר | 316 ns; דטרמיניסטית | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול, פאולי סטוכסטית | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2011 |
| 30 | 3 מנגנון השער | שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי) g_elec |
מיוצר | 200 µs; דטרמיניסטית | — | אפיק משותף (תנועתי / מהוד) | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | פאולי סטוכסטית, קוהרנטית / כיול | MEMS / מלכודות אלקטרודות משטח | הודגם · 2024 |
| 31 | 3 מנגנון השער | שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) g_exch |
מיוצר | 100 ns; דטרמיניסטית | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול, פאולי סטוכסטית, דליפה | מפעל CMOS 300 mm | הודגם · 2018 |
| 32 | 3 מנגנון השער | שער מיורנה מבוסס-מדידה g_mbq |
מיוצר | —; דטרמיניסטית | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | לא ידועה / שנויה במחלוקת | הטרו-מבנים III-V ב-MBE | משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה · |
| 33 | 3 מנגנון השער | CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון g_tc |
מיוצר | 39.8 ns; דטרמיניסטית | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול, דליפה, פאולי סטוכסטית | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2014 |
| 34 | 3 מנגנון השער | שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q) g_mwspin |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | 1 µs; דטרמיניסטית | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | פאולי סטוכסטית, קוהרנטית / כיול | גידול יהלום / השתלה | הודגם · 2004 |
| 35 | 3 מנגנון השער | שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP g_cv |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | 1 µs; דטרמיניסטית | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | גאוסית (הזזות קטנות), אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2020 |
| 36 | 3 מנגנון השער | היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) g_fusion |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | 100 ns; הסתברותית / מבושרת | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2005 |
| 37 | 3 מנגנון השער | אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה) g_lointer |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2020 |
| 38 | 3 מנגנון השער | מחולל מצבי משאב רב-פוטוניים (RSG; טבעת-6 וכו') src_resource |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | —; הסתברותית / מבושרת | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה · |
| 39 | 3 מנגנון השער | שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור g_ms |
טבעי | 63.1 µs; דטרמיניסטית | — | אפיק משותף (תנועתי / מהוד) | אופטית @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול, דליפה, פאולי סטוכסטית | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2003 |
| 40 | 3 מנגנון השער | CZ בחסימת רידברג g_ryd |
טבעי | 251 ns; דטרמיניסטית | — | הובלה פיזית | אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה), דליפה, קוהרנטית / כיול | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2010 |
| 41 | 3 מנגנון השער | התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג g_rydanalog |
טבעי | — | — | — | אופטית @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול, אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2017 |
| 42 | 4 קישוריות והובלה | בקרת crossbar בקווים משותפים (ספינים) cx_crossbar |
מיוצר | — | — | crossbar בקווים משותפים | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | מפעל CMOS 300 mm | מתהווה · 2023 |
| 43 | 4 קישוריות והובלה | מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm) cx_lr |
מיוצר | — | — | מצמדים סטטיים לטווח ארוך | — | קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | מתהווה · 2023 |
| 44 | 4 קישוריות והובלה | סריג סטטי של שכנים קרובים cx_nn |
מיוצר | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | — | קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2014 |
| 45 | 4 קישוריות והובלה | הסעת ספינים (מצב מסוע) cx_shuttle |
מיוצר | 200 ns; לא ישים | — | הובלה פיזית | — | קוהרנטית / כיול | מפעל CMOS 300 mm | מתהווה · 2025 |
| 46 | 4 קישוריות והובלה | מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) cx_switch |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | 1 µs; לא ישים | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2015 |
| 47 | 4 קישוריות והובלה | הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) cx_aod |
טבעי | 1 ms; לא ישים | — | הובלה פיזית | — | אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2022 |
| 48 | 4 קישוריות והובלה | אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) cx_bus |
טבעי | — | — | אפיק משותף (תנועתי / מהוד) | — | קוהרנטית / כיול | MEMS / מלכודות אלקטרודות משטח | הודגם · 2003 |
| 49 | 4 קישוריות והובלה | הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) cx_qccd |
טבעי | 2 ms; לא ישים | — | הובלה פיזית | — | קוהרנטית / כיול | MEMS / מלכודות אלקטרודות משטח | הודגם · 2002 |
| 50 | 4 קישוריות והובלה | טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי) cx_reload |
טבעי | 79.4 ms; לא ישים | — | הובלה פיזית | אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2024 |
| 51 | 5 בקרה | בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) ct_base |
מיוצר | — | — | — | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | מפעל CMOS 300 mm | הודגם · 2012 |
| 52 | 5 בקרה | בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) ct_cryocmos |
מיוצר | — | — | — | מיקרוגל @ שלב 4 K / שלב המיליקלווין | קוהרנטית / כיול | מפעל CMOS 300 mm | הודגם · 2024 |
| 53 | 5 בקרה | ריבוב DAC-שטף על השבב ct_fluxdac |
מיוצר | — | — | — | חשמלית בתדר נמוך @ שלב המיליקלווין | קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2026 |
| 54 | 5 בקרה | בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) ct_ionmw |
מיוצר | — | — | — | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | פאולי סטוכסטית | MEMS / מלכודות אלקטרודות משטח | הודגם · 2024 |
| 55 | 5 בקרה | אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט ct_rt |
מיוצר | — | — | — | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2007 |
| 56 | 5 בקרה | בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) ct_sfq |
מיוצר | — | — | — | מיקרוגל @ שלב 4 K / שלב המיליקלווין | פאולי סטוכסטית | ליתוגרפיה של מוליכי-על | מתהווה · 2026 |
| 57 | 5 בקרה | הולכת אותות אנכית (מחוץ למישור) — VIO, קואקסמון, חיווט תלת-ממדי ct_vio |
מיוצר | — | — | — | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2016 |
| 58 | 5 בקרה | הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) ct_eo |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | — | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2020 |
| 59 | 5 בקרה | מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים ct_pic_trap |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | — | אופטית @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | מתהווה · 2026 |
| 60 | 5 בקרה | מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) ct_ionaod |
טבעי | — | — | — | אופטית @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2016 |
| 61 | 5 בקרה | בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים) ct_ionlaser |
טבעי | — | — | — | אופטית @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2020 |
| 62 | 5 בקרה | בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) ct_laser |
טבעי | — | — | — | אופטית @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2016 |
| 63 | 6 קריאה | קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) ro_disp |
מיוצר | — | דיספרסיבית במיקרוגל; 282 ns; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | — | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | דליפה | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2005 |
| 64 | 6 קריאה | קריאת שטף באמצעות QFP / אוגרי הזזה SQUID (מחשבי הרפיה) ro_fluxro |
מיוצר | — | תפסן שטף (QFP/SQUID); 100 µs; הרסנית=כן; mid-circuit=לא | — | חשמלית בתדר נמוך @ שלב המיליקלווין | פאולי סטוכסטית | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2011 |
| 65 | 6 קריאה | קריאת זוגיות בקיבול קוונטי rf ro_qcap |
מיוצר | — | קיבול קוונטי rf (זוגיות); 100 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | — | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | לא ידועה / שנויה במחלוקת | הטרו-מבנים III-V ב-MBE | מתהווה · 2025 |
| 66 | 6 קריאה | איפוס קיוביט מהיר בלתי מותנה / דיסיפטיבי ro_reset |
מיוצר | — | — | — | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | דליפה | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2018 |
| 67 | 6 קריאה | המרת ספין-למטען + רפלקטומטריית rf ro_s2c |
מיוצר | — | ספין-למטען + רפלקטומטריית rf; 6.31 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | — | חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר | קוהרנטית / כיול | מפעל CMOS 300 mm | הודגם · 2004 |
| 68 | 6 קריאה | בדיקת מחיקה באמצע המעגל ro_erasure |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | בדיקת מחיקה בקיוביט עזר; 398 ns; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | — | מיקרוגל @ טמפרטורת החדר | ניתנת להמרה למחיקה | — | הודגם · 2023 |
| 69 | 6 קריאה | גילוי קוודרטורה הומודיני (CV) ro_homodyne |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | קוודרטורה הומודינית; 1 µs; הרסנית=כן; mid-circuit=כן | — | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | גאוסית (הזזות קטנות) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2012 |
| 70 | 6 קריאה | גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) ro_spd |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | גילוי פוטון בודד; 10 ns; הרסנית=כן; mid-circuit=לא | — | אלקטרו-אופטית @ שלב 4 K | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2001 |
| 71 | 6 קריאה | גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) ro_fluor |
טבעי | — | פלואורסצנציה (PMT/SNSPD); 100 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | — | אופטית @ טמפרטורת החדר | פאולי סטוכסטית | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 1995 |
| 72 | 6 קריאה | דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים ro_img |
טבעי | — | דימות פלואורסצנציה (מצלמה); 501 µs; הרסנית=לא; mid-circuit=כן | — | אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2016 |
| 73 | 7 קוד | שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) code_bosonic |
היברידי (מארח מיוצר) | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | — | מוטה, גאוסית (הזזות קטנות) | — | מתהווה · 2024 |
| 74 | 7 קוד | קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) code_color |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2024 |
| 75 | 7 קוד | קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן) code_detect |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2017 |
| 76 | 7 קוד | קודים מותאמי-מחיקה code_erasure |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | — | ניתנת להמרה למחיקה | — | מתהווה · 2025 |
| 77 | 7 קוד | מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד) code_magic |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2025 |
| 78 | 7 קוד | הפחתת שגיאות במשבצת הקוד (ZNE, PEC) — אינה קוד code_mitig |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2017 |
| 79 | 7 קוד | קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") code_qldpc |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | מצמדים סטטיים לטווח ארוך | — | פאולי סטוכסטית | — | מתהווה · 2025 |
| 80 | 7 קוד | קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) code_surface |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2023 |
| 81 | 7 קוד | סבילות לתקלות מבוססת-היתוך code_fusion |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | — | אובדן (מחיקה) | — | תאוריה / תכנון בלבד · |
| 82 | 7 קוד | סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות code_aft |
טבעי | — | — | הובלה פיזית | — | פאולי סטוכסטית | — | מתהווה · 2025 |
| 83 | 7 קוד | קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים code_highrate |
טבעי | — | — | הובלה פיזית | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2024 |
| 84 | 8 מפענח | מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) dec_cryo |
מיוצר | — | — | — | מיקרוגל @ שלב המיליקלווין | פאולי סטוכסטית | ליתוגרפיה של מוליכי-על | משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה · |
| 85 | 8 מפענח | כיול RL בלולאה / היגוי הבקרה dec_rl |
מיוצר | — | — | — | — | קוהרנטית / כיול | — | הודגם · 2026 |
| 86 | 8 מפענח | מפענחי FPGA בזמן אמת (LCD, Deltaflow) dec_fpga |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2025 |
| 87 | 8 מפענח | פענוח ב-GPU דרך NVQLink dec_gpu |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2025 |
| 88 | 8 מפענח | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) dec_mwpm |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2015 |
| 89 | 8 מפענח | מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים) dec_nn |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2024 |
| 90 | 8 מפענח | Relay-BP ל-qLDPC (FPGA) dec_relaybp |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית | — | הודגם · 2025 |
| 91 | 8 מפענח | פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) dec_corr |
טבעי | — | — | — | — | אובדן (מחיקה), ניתנת להמרה למחיקה | — | הודגם · 2025 |
| 92 | 9 חיבור בין-מודולי | קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים ic_cryolink |
מיוצר | — | — | מצמדים סטטיים לטווח ארוך | מיקרוגל @ שלב המיליקלווין | אובדן (מחיקה), קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | מתהווה · 2020 |
| 93 | 9 חיבור בין-מודולי | פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם) ic_fanout |
מיוצר | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | חשמלית בתדר נמוך @ שלב 4 K / שלב המיליקלווין | קוהרנטית / כיול | מפעל CMOS 300 mm | מתהווה · 2025 |
| 94 | 9 חיבור בין-מודולי | מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) ic_mcm |
מיוצר | — | — | מצמדים סטטיים לטווח ארוך | מיקרוגל @ שלב המיליקלווין | קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | מתהווה · 2025 |
| 95 | 9 חיבור בין-מודולי | זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות) ic_multidie |
מיוצר | — | — | חיווט סטטי לשכנים קרובים | מיקרוגל @ שלב המיליקלווין | קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2017 |
| 96 | 9 חיבור בין-מודולי | מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) ic_transducer |
מיוצר | — | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ שלב המיליקלווין | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה · |
| 97 | 9 חיבור בין-מודולי | קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T) ic_spinphoton |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | גידול יהלום / השתלה | הודגם · 2013 |
| 98 | 9 חיבור בין-מודולי | קישורי סיב בין מודולים פוטוניים ic_fibre |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אלקטרו-אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2025 |
| 99 | 9 חיבור בין-מודולי | ממשק אטום–פוטון במהוד ic_atomcavity |
טבעי | — | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | מתהווה · 2024 |
| 100 | 9 חיבור בין-מודולי | קישור יון–פוטון ic_ionphoton |
טבעי | — | — | קיוביטים מעופפים (פוטונים) | אופטית @ טמפרטורת החדר | אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2007 |
| 101 | 10 ייצור | מהודים מוליכי-על תלת-ממדיים בעיבוד שבבי fab_3d |
מיוצר | — | — | — | — | אובדן (מחיקה) | מהודים תלת-ממדיים בעיבוד שבבי | הודגם · 2013 |
| 102 | 10 ייצור | מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) fab_cmos |
מיוצר | — | — | — | — | קוהרנטית / כיול | מפעל CMOS 300 mm | הודגם · 2022 |
| 103 | 10 ייצור | ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) fab_sc |
מיוצר | — | — | — | — | קוהרנטית / כיול | ליתוגרפיה של מוליכי-על | הודגם · 2007 |
| 104 | 10 ייצור | הטרו-מבנים III-V ב-MBE (תילי InAs–Pb, מקורות מנקודות קוונטיות) fab_mbe |
היברידי (מארח מיוצר) | — | — | — | — | לא ידועה / שנויה במחלוקת | הטרו-מבנים III-V ב-MBE | הודגם · 2015 |
| 105 | 10 ייצור | גידול יהלום / השתלה (NV, SiV, SnV) fab_diamond |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית | גידול יהלום / השתלה | הודגם · 2010 |
| 106 | 10 ייצור | ליתוגרפיית מימן ב-STM (תורמים) fab_stm |
ביניים / בלתי תלוי בנושא | — | — | — | — | פאולי סטוכסטית | ליתוגרפיית מימן ב-STM | הודגם · 2012 |
| 107 | 10 ייצור | הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים) fab_bulk |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | — | — | אובדן (מחיקה) | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2020 |
| 108 | 10 ייצור | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) fab_pic |
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים) | — | — | — | — | אובדן (מחיקה) | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים | הודגם · 2015 |
| 109 | 10 ייצור | הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) fab_optics |
טבעי | — | — | — | — | קוהרנטית / כיול | הרכבה אופטית / מכנית | הודגם · 2016 |
| 110 | 10 ייצור | ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) fab_trap |
טבעי | — | — | — | — | קוהרנטית / כיול | MEMS / מלכודות אלקטרודות משטח | הודגם · 2006 |
7.3 הארכיטקטורות שכבה אחר שכבה — הטכנולוגיה שכל אחת מהן משתמשת בה בכל אחת מעשר השכבות (החלופיות בסוגריים)
כל שורה היא ארכיטקטורה, וכל עמודה היא אחת מעשר השכבות של §7.1. התא נוקב בשם הטכנולוגיה שקו הארכיטקטורה עובר דרכה במפה — הטכנולוגיה הראשית שלה בשכבה זו, הבחירה האופיינית שמגדירה את הארכיטקטורה — ובסוגריים את הטכנולוגיות החלופיות שלה: טכנולוגיות שאותה ארכיטקטורה גם משתמשת בהן, או השתמשה בהן, באותה שכבה (הריבועים בחצי-גוון שבמפה). ∅ מסמן שכבה שאין לארכיטקטורה טכנולוגיה עבורה (§7.6 מונה את המשבצות הריקות האלה); ✗ מסמן טכנולוגיה שהיא עצמה משבצת ריקה — שם למשהו שאיש עוד לא בנה.
טבלה
| ארכיטקטורה | 1 נושא הקיוביט | 2 קידוד | 3 מנגנון השער | 4 קישוריות והובלה | 5 בקרה | 6 קריאה | 7 קוד | 8 מפענח | 9 חיבור בין-מודולי | 10 ייצור |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון — IBM (Heron, Nighthawk), Google (Willow), Rigetti, IQM, OQC, USTC/Zhejiang, Fujitsu/RIKEN, QuantWare | טרנסמון (פלוקסוניום) | קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) | CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון (תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד)) | סריג סטטי של שכנים קרובים (מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm)) | אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט (הולכת אותות אנכית (מחוץ למישור) — VIO, קואקסמון, חיווט תלת-ממדי; בקר CMOS קריוגני (4 K / mK); בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK)) | קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) (איפוס קיוביט מהיר בלתי מותנה / דיסיפטיבי) | קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) (קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים); קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross"); מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד); קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן); הפחתת שגיאות במשבצת הקוד (ZNE, PEC) — אינה קוד) | מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים) (MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם); מפענחי FPGA בזמן אמת (LCD, Deltaflow); Relay-BP ל-qLDPC (FPGA); כיול RL בלולאה / היגוי הבקרה; פענוח ב-GPU דרך NVQLink; מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ)) | מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) (זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות); קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים; מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית)) | ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) (מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על)) |
| קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP — Alice & Bob, AWS, Nord Quantique | אופן בוזוני של מהוד | קידוד חתול (רעש מוטה) (קידוד רשת GKP) | שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה) (CNOT חתול–חתול משמר-הטיה) | סריג סטטי של שכנים קרובים | אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט | קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) | שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) | מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) (זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות)) | ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) (מהודים מוליכי-על תלת-ממדיים בעיבוד שבבי) |
| קיוביטי מחיקה במסילה כפולה — D-Wave/QCI, AWS, SUSTech | אופן בוזוני של מהוד (טרנסמון) | קידוד מסילה כפולה (מחיקה) | שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה) | סריג סטטי של שכנים קרובים | אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט (הולכת אותות אנכית (מחוץ למישור) — VIO, קואקסמון, חיווט תלת-ממדי; ריבוב DAC-שטף על השבב) | בדיקת מחיקה באמצע המעגל (קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל)) | קודים מותאמי-מחיקה | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) | מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) (זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות)) | מהודים מוליכי-על תלת-ממדיים בעיבוד שבבי (ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm)) |
| יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) — Quantinuum (H1, H2, Helios, Sol), Universal Quantum | יון אטומי לכוד | קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון | שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור (שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי)) | הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) | מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) (בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים); בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים)) | גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) | קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים (קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים); מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד); קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן)) | פענוח ב-GPU דרך NVQLink (MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם)) | קישור יון–פוטון | ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) (הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים); מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על); מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm)) |
| יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני — IonQ (Aria, Forte, Tempo), AQT, Qudoor, Maryland/Duke (EURIQA), Innsbruck | יון אטומי לכוד | קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון (קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי); קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg")) | שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור | אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) | מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) (בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים)) | גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) | קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") (קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים; קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים); קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן); מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד)) | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) (Relay-BP ל-qLDPC (FPGA)) | קישור יון–פוטון | ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) (הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים); מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm)) |
| יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF) — Oxford Ionics (IonQ), eleQtron, QUDORA, Universal Quantum | יון אטומי לכוד | קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון (קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg")) | שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי) | אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) (הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת)) | בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) | גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) | קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") (קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים) | Relay-BP ל-qLDPC (FPGA) (MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם)) | קישור יון–פוטון | ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) (מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על); הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים)) |
| מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) — Harvard/MIT, QuEra (Gemini), Pasqal (Orion), Infleqtion, Google (2026; species not stated) | אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים | קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון | CZ בחסימת רידברג | הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) (טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי)) | בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) (מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים) | דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים | קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים (קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות); קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים); סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות; מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד)) | פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) (מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים); פענוח ב-GPU דרך NVQLink; MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם)) | ממשק אטום–פוטון במהוד | הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) (מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm)) |
| מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית — Atom Computing/Microsoft, Princeton, Caltech, planqc, Yaqumo | אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית | קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg") (קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון; קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי)) | CZ בחסימת רידברג | הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) (טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי)) | בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) | דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים (בדיקת מחיקה באמצע המעגל) | קודים מותאמי-מחיקה (קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות)) | פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) (MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם)) | ממשק אטום–פוטון במהוד | הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
| סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג) — QuEra (Aquila), Pasqal (Fresnel; Orion in analogue mode), ICFO (QUIONE) | אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים (אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית) | קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג | התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג | הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) | בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) | דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים | ∅ | ∅ | ∅ | הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
| פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC) — PsiQuantum (Omega), Quandela, QuiX | פוטון בודד (משתנה בדיד) | קידוד פוטוני במשבצות זמן / במסלולים (קידוד מסילה כפולה (מחיקה)) | היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) (מחולל מצבי משאב רב-פוטוניים (RSG; טבעת-6 וכו')) | מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) | הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) | גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) | סבילות לתקלות מבוססת-היתוך | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) | קישורי סיב בין מודולים פוטוניים | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) (הטרו-מבנים III-V ב-MBE (תילי InAs–Pb, מקורות מנקודות קוונטיות)) |
| פוטוניקה של משתנה רציף — GKP — Xanadu (Aurora) | אופן של אור סחוט (CV) | קידוד רשת GKP | שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP (היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר)) | מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) | הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) | גילוי קוודרטורה הומודיני (CV) (גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES)) | שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) (קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross")) | Relay-BP ל-qLDPC (FPGA) (MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם)) | קישורי סיב בין מודולים פוטוניים | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
| דוגם בוזונים — USTC (Jiuzhang), Xanadu (Borealis), ORCA | אופן של אור סחוט (CV) (פוטון בודד (משתנה בדיד)) | ∅ | אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה) | מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) | הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) | גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) | ∅ | ∅ | ∅ | הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים) (מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm)) |
| ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום — Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL→IBM, QuTech/Groove, Quobly, Equal1 | ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) | קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני (קידוד ספין בחילוף בלבד / סינגלט-טריפלט) | שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) (שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q)) | סריג סטטי של שכנים קרובים (הסעת ספינים (מצב מסוע); בקרת crossbar בקווים משותפים (ספינים)) | בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) (בקר CMOS קריוגני (4 K / mK); אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט) | המרת ספין-למטען + רפלקטומטריית rf | קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) (קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross")) | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) | פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם) | מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) |
| ספיני תורמים בצורן — SQC | ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) | קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני | שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) (שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q)) | סריג סטטי של שכנים קרובים | בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) (אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט) | המרת ספין-למטען + רפלקטומטריית rf | קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) | ∅ | ליתוגרפיית מימן ב-STM (תורמים) |
| ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T) — QuTech/Fujitsu, Harvard, Photonic Inc, Quantum Brilliance | ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T) | קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני | שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q) | סריג סטטי של שכנים קרובים | בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) (אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט) | גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) | קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") | ∅ | קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T) | גידול יהלום / השתלה (NV, SiV, SnV) (מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm)) |
| טופולוגי — טטרון (מיורנה) — Microsoft | זוגיות מיורנה (טטרון InAs–Pb) | קידוד בזוגיות פרמיונית (טטרון) | שער מיורנה מבוסס-מדידה ✗ | סריג סטטי של שכנים קרובים | בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) | קריאת זוגיות בקיבול קוונטי rf | ∅ | ∅ | ∅ | הטרו-מבנים III-V ב-MBE (תילי InAs–Pb, מקורות מנקודות קוונטיות) |
| מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף — D-Wave | קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה) | ∅ | הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית) | מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm) | ריבוב DAC-שטף על השבב | קריאת שטף באמצעות QFP / אוגרי הזזה SQUID (מחשבי הרפיה) (קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל)) | ∅ | ∅ | ∅ | ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
7.4 שעונים נגזרים לפי ארכיטקטורה — סבב סינדרום, זמן תגובה, פעולות לזמן קוהרנטיות
טבלה
| ארכיטקטורה | קוד הסבב | d₂ | שערים | הובלה | 1Q | קריאה | איפוס | t_round | גורם מגביל | מחזור נמדד | זמן תגובה (לולאה / חסם תחתון) | T₂ | פעולות לזמן קוהרנטיות | חשיפת סרק t_round/T₂ | סרק נמדד |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | code_surface | 4 | 159 ns | 0 | 50 ns | 282 ns | 160 ns | 651 ns | קריאה | 1.1 µs (Willow QEC cycle) | 63 µs / 406 ns | 89 µs | 2.2×10³ | 7.3×10⁻³ | 9.0×10⁻³ |
| קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP | code_bosonic | 2 | 1 µs | 0 | 0 | 282 ns | 160 ns | 1.44 µs | שערים | 2.8 µs (Ocelot cycle) | 63 µs / 1.28 µs | 34 ms (best) | 6.8×10⁴ | 4.2×10⁻⁵ | — |
| קיוביטי מחיקה במסילה כפולה | code_surface | 4 | 2 µs | 0 | 400 ns | 398 ns | לא פורסם | ≥ 2.8 µs | שערים | ~2 µs (CZ 500 ns + 384 ns check) | 63 µs / 1.4 µs | 34 ms (best) | 6.8×10⁴ | 8.2×10⁻⁵ | — |
| יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) | code_color | 8 | 505 µs | 9.04 ms | 0 | 100 µs | 20 µs | 9.66 ms | הובלה | ~1–5 ms syndrome cycle; 55 ms per full layer (Helios) | — / 167 µs | 4.24×10³ s (best) | 6.7×10⁷ | 2.3×10⁻⁶ | 5.0×10⁻⁴ |
| יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני | code_qldpc | 7 | 442 µs | 0 | 0 | 100 µs | 20 µs | ≥ 562 µs | שערים | ~ms (IonQ decoder assumption); 1–5 ms cycles in QCCD-class experiments | — / 101 µs | 4.24×10³ s (best) | 6.7×10⁷ | 1.3×10⁻⁷ | 5.0×10⁻⁴ |
| יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF) | code_qldpc | 7 | 1.4 ms | 0 | 0 | 100 µs | 20 µs | ≥ 1.52 ms | שערים | ~1–5 ms (IonQ decoder assumption) | — / 101 µs | 4.24×10³ s (best) | 2.1×10⁷ | 3.6×10⁻⁷ | 5.0×10⁻⁴ |
| מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) | code_surface | 4 | 1 µs | 800 µs | 10 µs | 501 µs | 0 | 1.31 ms | הובלה | ~1–4.5 ms per QEC round | 5 µs / 502 µs | 12.6 s (best) | 5.0×10⁷ | 1.0×10⁻⁴ | — |
| מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית | code_surface | 4 | 1 µs | 800 µs | 340 ns | 501 µs | 0 | 1.3 ms | הובלה | ~1–4 ms | 5 µs / 502 µs | 7.9 s (best) | 3.1×10⁷ | 1.6×10⁻⁴ | — |
| סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג) | — | — | — | — | — | — | — | — | — | n/a — analogue evolution, µs-class; no cycle | 5 µs / | 11.4 µs | — | — | — |
| פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC) | — | — | — | — | — | — | — | — | — | MHz–GHz by design; no logical cycle | 1 µs / 1.01 µs | — | — | — | — |
| פוטוניקה של משתנה רציף — GKP | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 1 MHz clock (Aurora); no logical cycle | 1 µs / 2 µs | — | — | — | — |
| דוגם בוזונים | — | — | — | — | — | — | — | — | — | n/a — sampling; MHz-class clock, no cycle | 1 µs / | — | — | — | — |
| ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום | code_surface | 4 | 400 ns | 0 | 800 ns | 6.31 µs | 1 µs | 8.51 µs | קריאה | ~100 µs – 300 µs (readout-limited) | — / 7.31 µs | 1.9 ms | 1.9×10⁴ | 4.5×10⁻³ | — |
| ספיני תורמים בצורן | code_surface | 4 | 400 ns | 0 | לא פורסם | 6.31 µs | 1 µs | ≥ 7.71 µs | קריאה | ~ms (nuclear-spin gates µs, readout 100 µs) | — / 7.31 µs | 44.5 ms | 4.4×10⁵ | 1.7×10⁻⁴ | — |
| ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T) | — | — | — | — | — | — | — | — | — | n/a (network node) | — / | 600 ms (best) | 6.0×10⁵ | — | — |
| טופולוגי — טטרון (מיורנה) | — | — | — | — | — | — | — | — | — | n/a (no qubit) | — / | — | — | — | — |
| מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף | — | — | — | — | — | — | — | — | — | µs–ms anneal; 3.6–27 ns quenches | — / | — | — | — | — |
פרשנות. הסבב הוא סכום, לא מקסימום, ולכן הגורם המגביל הוא האיבר הגדול ביותר, לא היחיד: בארכיטקטורת המוליכים-על הקריאה והאיפוס יחד הם שני שלישים מהסבב, בארכיטקטורות האטומים — ההובלה בין שכבות השערים, ובארכיטקטורת היונים QCCD — ההובלה והקירור החוזר, ~90%. כאשר הסבב הנגזר נמוך מהמחזור הנמדד, ההפרש הוא הפער בין התכונה (הזמן הטוב ביותר שפורסם עבור המנגנון) לבין ההתקן (המחזור שהורץ בפועל) — בארכיטקטורת המוליכים-על 0.65 µs לעומת 1.1 µs, בארכיטקטורת הספינים קריאה מיטבית של 6 µs לעומת ~100 µs שמורצים בדרך כלל. חשיפת הסרק t_round/T₂ היא בדיקה שנייה: בארכיטקטורת המוליכים-על היא חוזה 0.7% לסבב, לעומת איבר הסרק של 0.9% בתקציב השגיאות הנמדד של Google; ביונים ובאטומים היא 10⁻⁴–10⁻⁷, ולכן שעון של מילישניות עולה לפלטפורמות האלה בעיקר בזמן — שגיאת הסרק לסבב קטנה, אף שהאיברים שחשיפת הסרק משמיטה (חימום בזמן הובלה, אובדן בזמן דימות, סחיפה בין כיולים) הם בדיוק אלה שהפלטפורמות האלה מדווחות עליהם. סך כולל שמודפס עם ≥ הוא סכום חלקי: איבר שהארכיטקטורה זקוקה לו (הובלה, 1Q, איפוס) ושאף רשומה אינה מפרסמת נכנס כאפס ונקוב בשמו בעמודה, ולכן הסבב הוא חסם תחתון, לא אומדן. בארכיטקטורת היונים QCCD, הפרימיטיבים של הובלה וקירור חוזר הם טבלת H1 שפורסמה (2020) — 9.7 ms נגזרים לעומת מחזורים של 1–5 ms שדווחו בניסויים מדרגת H2 משום שהפרימיטיבים לא פורסמו מחדש עבור H2/Helios, והערך הנגזר משתמש בשמונה השכבות של קוד הצבע. זמן התגובה הוא הגודל שאומדני משאבים מניחים (10 µs באומדן עבור RSA-2048), והוא הגודל שהמפה לרוב אינה יכולה למלא: רק לארכיטקטורות המוליכים-על, האטומים והפוטוניקה יש לולאת מדידה-לפעולה שפורסמה.
הערות: קיוביטי מחיקה במסילה כפולה — round of the host code (code_surface); reset time unpublished for ro_erasure; יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) — round of code_color (code_highrate has no published syndrome circuit); יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני — on one chain the gates of a layer run largely one at a time: d₂ layers assume parallel gates, so the total is a lower bound; יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF) — on one chain the gates of a layer run largely one at a time: d₂ layers assume parallel gates, so the total is a lower bound; מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) — round of code_surface (code_highrate has no published syndrome circuit); reset by optical pumping (unpublished); reload amortised; מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית — round of the host code (code_surface); reset by optical pumping (unpublished); reload amortised; סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג) — reset by optical pumping (unpublished); reload amortised; no code on this architecture; פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC) — no published syndrome round for code_fusion; measurement-driven photonic architecture: no syndrome round; native clock in the measured column; no code on this architecture; פוטוניקה של משתנה רציף — GKP — measurement-driven photonic architecture: no syndrome round; native clock in the measured column; reset time unpublished for ro_homodyne; no code on this architecture; דוגם בוזונים — measurement-driven photonic architecture: no syndrome round; native clock in the measured column; no code on this architecture; ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T) — network-node architecture: the code's checks run over the ic_spinphoton link, whose rate (see its records) sets the round — no derived round; טופולוגי — טטרון (מיורנה) — reset time unpublished for ro_qcap; no code on this architecture; מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף — reset time unpublished for ro_fluxro; no code on this architecture.
7.5 טכנולוגיות חוצות — היכן שטכנולוגיה נוטלת מאפיין מעברה השני של החלוקה טבעי/מיוצר
החלוקה על הנייר. השורות הן מחלקת הנושא של הארכיטקטורה שהטכנולוגיה משרתת, והעמודות — הצד שממנו באים מאפייניה. מאפייני הצד הטבעי: בקרה אופטית, שערים וקריאה בטווח µs–ms, ללא ייצור מוליכים למחצה/שבבים פוטוניים, קישוריות מקומית. מאפייני הצד המיוצר: בקרה במיקרוגל, שערים תת-µs, קריאה של ≤ 10 µs, אלקטרוניקה קרה ב-4 K/mK, קישוריות באמצעות הובלה/לטווח ארוך, המרה למחיקה, חיבור בין-מודולי פוטוני. שני התאים שבהם השורה והעמודה מסכימות מכילים את הסטריאוטיפ — 90 מתוך 110 טכנולוגיות; שני התאים החוצים מכילים את 20 הטכנולוגיות המקווקוות (8 בשורה הטבעית, 13 בשורה המיוצרת; 1 מהן נושאת דגל בכל צד ומופיעה בשתי השורות), עם הדגלים שלהן מאוצר המונחים OFFDIAG.
טבלה
| מחלקת הנושא של הארכיטקטורה | מאפייני הצד הטבעי | מאפייני הצד המיוצר |
|---|---|---|
| טבעי (יונים לכודים, אטומים ניטרליים, פוטוניקה, ספיני פגם) | הסטריאוטיפ — רוב הטכנולוגיות | CZ בחסימת רידברג g_ryd (NAT_FAST_GATE); שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי) g_elec (NAT_MW); מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים ct_pic_trap (NAT_FAB); בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים) ct_ionlaser (NAT_FAB); בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) ct_ionmw (NAT_MW); בדיקת מחיקה באמצע המעגל ro_erasure (NAT_FAST_READ); מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) fab_cmos (NAT_FAB); מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) fab_pic (NAT_FAB) |
| מיוצר (מעגלים מוליכי-על, ספינים במוליכים למחצה, טופולוגי, מחשבי הרפיה קוונטית) | קידוד מסילה כפולה (מחיקה) enc_dualrail (FAB_ERASURE); מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm) cx_lr (FAB_FAR); הסעת ספינים (מצב מסוע) cx_shuttle (FAB_FAR); בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) ct_cryocmos (FAB_COLD); בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) ct_sfq (FAB_COLD); ריבוב DAC-שטף על השבב ct_fluxdac (FAB_COLD); בדיקת מחיקה באמצע המעגל ro_erasure (FAB_ERASURE); קודים מותאמי-מחיקה code_erasure (FAB_ERASURE); מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) dec_cryo (FAB_COLD); מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) ic_mcm (FAB_FAR); קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים ic_cryolink (FAB_FAR); קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T) ic_spinphoton (FAB_PHOTONIC); מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) ic_transducer (FAB_PHOTONIC) |
הסטריאוטיפ — רוב הטכנולוגיות |
טבלה
| צומת | שכבה | דפוס | בארכיטקטורות | מדוע זה חשוב |
|---|---|---|---|---|
קידוד מסילה כפולה (מחיקה) enc_dualrail |
2 | נושא מיוצר + מבנה שגיאות של מחיקה | קיוביטי מחיקה במסילה כפולה | מחיקה — מחלקת שגיאות של העולם הטבעי — מהונדסת לתוך נושא מיוצר; סף ×4 |
CZ בחסימת רידברג g_ryd |
3 | נושא טבעי + שער תת-מיקרושנייתי | מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית, מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) | נושא טבעי עם שער של 270 ns: הסיבה שאטומים מתחרים בכלל |
שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי) g_elec |
3 | נושא טבעי + בקרה במיקרוגל/אלקטרונית | יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF), יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) | סילוק הלייזרים, החסם ההיסטורי בפני הגדלת מערכות יונים; 8.4×10⁻⁵ |
מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm) cx_lr |
4 | נושא מיוצר + קישוריות רחוקה (הובלה / טווח ארוך) | מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף, סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | מעניקה לסריגי 2D את הקישוריות מדרגה 6 ש-qLDPC זקוק לה |
הסעת ספינים (מצב מסוע) cx_shuttle |
4 | נושא מיוצר + קישוריות רחוקה (הובלה / טווח ארוך) | ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום | קישוריות באמצעות הובלה לנושא מיוצר — דרכם של הספינים אל קודים לא-מקומיים |
בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) ct_cryocmos |
5 | נושא מיוצר + בקרה/פענוח בשלב הקר | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון, ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום | הבקרה עוברת אל תוך המקרר: חיווט וחום הם אחת מארבע המגבלות על מספר הקיוביטים |
בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) ct_sfq |
5 | נושא מיוצר + בקרה/פענוח בשלב הקר | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | הדרך הקרה השנייה: nW לקיוביט במיליקלווין; הרעלת קוואזי-חלקיקים היא הסיכון הפתוח |
ריבוב DAC-שטף על השבב ct_fluxdac |
5 | נושא מיוצר + בקרה/פענוח בשלב הקר | מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף, קיוביטי מחיקה במסילה כפולה | מורשת מחשבי ההרפיה: 10⁴ קיוביטים על 200–300 קווים (הנתונים של D-Wave עצמה אינם מתיישבים זה עם זה) |
מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים ct_pic_trap |
5 | נושא טבעי + ייצור מוליכים למחצה / שבבים פוטוניים | מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) | אופטיקה של העולם המיוצר עבור נושא טבעי; נטענת הקטנת שטח ÷50 |
בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים) ct_ionlaser |
5 | נושא טבעי + ייצור מוליכים למחצה / שבבים פוטוניים | יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני, יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) | פוטוניקה משולבת במלכודת — המקבילה היונית של אותו מהלך |
בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) ct_ionmw |
5 | נושא טבעי + בקרה במיקרוגל/אלקטרונית | יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF), יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) | ~200 מקורות אלקטרוניים ל-1,000 יונים במקום קרני לייזר |
בדיקת מחיקה באמצע המעגל ro_erasure |
6 | נושא מיוצר + מבנה שגיאות של מחיקה; נושא טבעי + קריאה ב-≤ 10 µs | מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית, קיוביטי מחיקה במסילה כפולה | פרימיטיב הקריאה שמאחורי כל קוד מחיקה; 384 ns על טרנסמונים |
קודים מותאמי-מחיקה code_erasure |
7 | נושא מיוצר + מבנה שגיאות של מחיקה | קיוביטי מחיקה במסילה כפולה | סף 0.94% ← 4.15%; המנוף הבודד הגדול ביותר להפחתת התקורה |
מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) dec_cryo |
8 | נושא מיוצר + בקרה/פענוח בשלב הקר | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | |
מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) ic_mcm |
9 | נושא מיוצר + קישוריות רחוקה (הובלה / טווח ארוך) | קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP, קיוביטי מחיקה במסילה כפולה, סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | נושאים מיוצרים החורגים אל מעבר לשבב יחיד (צ'יפלטים, l-couplers) |
קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים ic_cryolink |
9 | נושא מיוצר + קישוריות רחוקה (הובלה / טווח ארוך) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 30 m בין מקררים ב-80% Bell — דרך המיקרוגל למודולריות |
קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T) ic_spinphoton |
9 | נושא מיוצר/במצב מוצק + חיבור בין-מודולי פוטוני | ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T) | ספינים במצב מוצק המגיעים לרשת באמצעות פוטונים |
מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) ic_transducer |
9 | נושא מיוצר/במצב מוצק + חיבור בין-מודולי פוטוני | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | החוליה החסרה למודולריות אופטית של מכונות מוליכות-על — ריקה |
מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) fab_cmos |
10 | נושא טבעי + ייצור מוליכים למחצה / שבבים פוטוניים | יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF), יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) | מלכודות יונים ממפעלי מוליכים למחצה סטנדרטיים (Oxford Ionics, SkyWater) |
מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) fab_pic |
10 | נושא טבעי + ייצור מוליכים למחצה / שבבים פוטוניים | מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs), יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני, יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) |
7.6 משבצות ריקות — היכן שטכנולוגיה עדיין אינה קיימת
טבלה
| משבצת | מצב | מה ימלא אותה | הטוב ביותר כיום לעומת הנדרש |
|---|---|---|---|
מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) ic_transducer (9) |
משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה | הטוב ביותר: η_tot 15%, N_add 0.16 (אלקטרו-אופטי); המשטר השימושי דורש η > 1/2 ו-N_add ≪ 1; חסרים ~3 סדרי גודל (ניתוח של IBM). | η_tot 15%, N_add 0.16 לעומת η > 1/2, N_add ≪ 1; ~3 סדרי גודל (IBM) |
מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) dec_cryo (8) |
משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה | תכנונים בלבד: NISQ+ (≤ 20 ns, SFQ), QECOOL (2.8 µW), Pinball/CryoZip (מפענחים מקדימים ב-4 K) — אין שבב מפענח שיוצר בפועל. | תכנונים בלבד (NISQ+ 20 ns, QECOOL 2.8 µW); אין שבב מפענח מיוצר |
CNOT חתול–חתול משמר-הטיה g_catcnot (3) |
משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה | נדרש בכל הערכת משאבים של קיוביטי חתול; מוצע מאז 2019 (Guillaud–Mirrahimi) ו-2020 (Puri et al.), הסכמה האוניטרית הראשונה ביולי 2026; אין הדגמה. | הצעה תאורטית, יולי 2026; כל אומדן משאבים לקיוביטי חתול מניח את קיומה |
מחולל מצבי משאב רב-פוטוניים (RSG; טבעת-6 וכו') src_resource (3) |
משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה | סבילות לתקלות מבוססת-היתוך דורשת מצבי משאב מקודדים של 24–168 פוטונים בקצב גבוה; מצבי הגרף הגדולים ביותר שהותכו מפולטים דטרמיניסטיים הם של 8 פוטונים ב-< 1 Hz. | מצבים של 8 פוטונים בקצב של < 1 Hz לעומת מצבי משאב מקודדים של 24–168 פוטונים בקצב MHz |
שער מיורנה מבוסס-מדידה g_mbq (3) |
משבצת ריקה — עדיין אין טכנולוגיה | קליעה ברצפים של מדידות זוגיות — דבר לא הודגם; קריאה של תיל יחיד בלבד. | קריאת זוגיות של תיל יחיד בלבד; אין זמן חיים של X ≈ Z, אין פעולה דו-קיוביטית |
| ספיני תורמים בצורן — חיבור בין-מודולי | ∅ | חיבור בין-מודולי לספיני תורמים | — |
| ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T) — מפענח | ∅ | — | — |
| טופולוגי — טטרון (מיורנה) — קוד | ∅ | קודי Floquet / קודים מבוססי מדידה על קיוביט שהודגם | — |
| טופולוגי — טטרון (מיורנה) — מפענח | ∅ | — | — |
| טופולוגי — טטרון (מיורנה) — חיבור בין-מודולי | ∅ | — | — |
פערים מספריים בצמתים קיימים (ברמת התכונות, לא משבצות ריקות): קישורי יון–פוטון בקצב 10–250 s⁻¹ לעומת ≥ 10⁴ s⁻¹ הנדרשים; אובדן במתגים פוטוניים 100–190 mdB לעומת ~7 mdB; סחיטה אפקטיבית של GKP אופטי 0.62 dB לעומת 9.75 dB; היפוך פאזה בקיוביטי חתול ~10⁻¹ לכל CX לעומת 10⁻³ שהונחו; קריאת ספין ב-6 µs ובנאמנות 99.2% לעומת תת-µs ו-99.9% הנדרשים למחזור בסדר גודל של µs; דימות אטומים 0.5–1 ms באופן טיפוסי לעומת 17.6 µs המתהווים.
7.7 כיצד המפה מציגה גרף של 7 תכונות ו-4 סוגי קשתות — ומדוע היא דינמית
המפה היא מפה בשכבות: עשר השכבות של §7.1 הן עמודותיה, משמאל לימין, מהנושא ועד היישום; בתוך עמודה, המיקום האנכי של טכנולוגיה הוא זיקתה לטבע הנושא, כך שהמחצית הטבעית נמצאת למעלה והמחצית המיוצרת למטה, ואילו טכנולוגיה חוצה (§7.5) היא זו שמצוירת במחצית האחרת, מקווקוות. כל ארכיטקטורה היא קו צבעוני העובר דרך הטכנולוגיה הראשית שלה בכל שכבה שיש לה בה טכנולוגיה; החלופיות שלה הן ריבועים בחצי-גוון באותו צבע לצד הקו; שכבה שהארכיטקטורה מדלגת עליה מסומנת בעיגול מנוקד במקום שבו הקו מדלג על העמודה; משבצת ריקה (§7.6) היא טכנולוגיה חלולה בעלת מתאר מקווקו. את שבע התכונות אי אפשר לצבוע בבת אחת — לקורא יש ערוץ גוון אחד — ולכן יש במפה עדשה הצובעת מחדש כל טכנולוגיה לפי תכונה אחת בכל פעם וכן כרטיס המפריד בין שלושת המרחבים: תכונות התכן, תכונות הערכה מתוארכות, שחקנים ויעדים. קשתות מהסוגים דורש / חלופות / מתנגש מצוירות רק עבור הטכנולוגיה שבמיקוד, משום ש-110 טכנולוגיות × 270 קשתות משלושת הסוגים האלה, כשהן מצוירות יחד, הן סבך; קשתות מגדיר חיות בכרטיס כשורות מתוארכות, לא כקווים. הדינמיות נחוצה, והסטטיות חובה: התמונה הנייחת היא מפה שלמה וקריאה (כל הארכיטקטורות, כל הטכנולוגיות) שאפשר להדפיס ולהציג כתמונה ממוזערת; האינטראקציה מוסיפה עדשות, מיקוד, את בורר המכונה ואת החיפוש, שבלעדיהם אי אפשר לקרוא ארבעה סוגי קשתות ו-110 טכנולוגיות. הטבלאות של §7.2–7.9 הן אותו גרף על הנייר.
7.8 רשימת הקשתות
תלויות — B נחוצה ל-A (בטבלה מופיעה A תחילה, ואחריה B)
תלויות — B נחוצה ל-A (בטבלה מופיעה A תחילה, ואחריה B)
| טכנולוגיה | דורשת | סוג | חוזק | הערה |
|---|---|---|---|---|
g_tc CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון |
transmon טרנסמון |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | מצמד בר-כוונון בשטף בין טרנסמונים |
g_cr תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד) |
transmon טרנסמון |
פועל על הנושא | קשיחה | טרנסמונים בתדר קבוע |
g_ryd CZ בחסימת רידברג |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | עירור רידברג של האטום |
g_ryd CZ בחסימת רידברג |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | עירור רידברג של האטום |
g_ryd CZ בחסימת רידברג |
ct_laser בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) |
הולכת אותות | קשיחה | לייזרי רידברג, פולסים גלובליים |
g_ms שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | קשיחה | צימוד ספין–תנועה |
g_ms שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור |
ct_ionlaser בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | שדות לייזר (הולכה משולבת) |
g_elec שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי) |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | קשיחה | זרמים בשבב פועלים על היון |
g_elec שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי) |
ct_ionmw בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) |
הולכת אותות | קשיחה | מקורות אותות אלקטרוניים |
g_exch שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | חילוף בין נקודות |
g_exch שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) |
donor ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | חילוף בין אטומים תורמים |
g_exch שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) |
ct_base בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | פולסי מתח על אלקטרודות שער |
g_fusion היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | פוטונים להיתוך |
g_fusion היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
מדידה או בישור | קשיחה | גילוי מבשר |
g_fusion היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) |
cx_switch מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) |
בנוי מפעולות אחרות | קשיחה | ניתוב בהזנה קדימה |
g_cv שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
פועל על הנושא | קשיחה | אופנים סחוטים |
g_cv שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP |
ct_eo הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) |
הולכת אותות | קשיחה | הזנה קדימה הומודינית |
g_bos שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה) |
cavity אופן בוזוני של מהוד |
פועל על הנושא | קשיחה | אופנים בוזוניים |
g_bos שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה) |
transmon טרנסמון |
פועל על הנושא | רכה | טרנסמון עזר |
g_catcnot CNOT חתול–חתול משמר-הטיה |
enc_cat קידוד חתול (רעש מוטה) |
דורש קידוד מסוים | קשיחה | שני קיוביטי חתול |
g_mbq שער מיורנה מבוסס-מדידה |
majorana זוגיות מיורנה (טטרון InAs–Pb) |
פועל על הנושא | קשיחה | תילי מיורנה |
g_mbq שער מיורנה מבוסס-מדידה |
ro_qcap קריאת זוגיות בקיבול קוונטי rf |
מדידה או בישור | קשיחה | מבוסס-מדידה |
g_mwspin שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q) |
defect ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | אוגר ספינים |
src_resource מחולל מצבי משאב רב-פוטוניים (RSG; טבעת-6 וכו') |
g_fusion היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) |
חלק ממנו, או עידון שלו | קשיחה | היתוכים בונים את מצב המשאב |
src_resource מחולל מצבי משאב רב-פוטוניים (RSG; טבעת-6 וכו') |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
פועל על הנושא | קשיחה | פוטונים דטרמיניסטיים או מרובבים |
enc_cat קידוד חתול (רעש מוטה) |
cavity אופן בוזוני של מהוד |
פועל על הנושא | קשיחה | דיסיפציה דו-פוטונית על אופן |
enc_gkp קידוד רשת GKP |
cavity אופן בוזוני של מהוד |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | GKP במיקרוגל |
enc_gkp קידוד רשת GKP |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | GKP אופטי דורש סחיטה של ~10 dB |
enc_dualrail קידוד מסילה כפולה (מחיקה) |
ro_erasure בדיקת מחיקה באמצע המעגל |
מדידה או בישור | קריאה אחת מכמה | בדיקת מחיקה |
enc_omg קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg") |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | מכלול מטא-יציב |
enc_omg קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg") |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | רמות יון מטא-יציבות |
enc_opt קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי) |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | המעבר הקוודרופולי S–D של יון אלקלי-עפרורי |
enc_opt קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי) |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | מעבר השעון ¹S₀–³P₀ של Sr/Yb |
enc_eo קידוד ספין בחילוף בלבד / סינגלט-טריפלט |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
פועל על הנושא | קשיחה | קיוביט מקודד בשלוש נקודות |
enc_timebin קידוד פוטוני במשבצות זמן / במסלולים |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
פועל על הנושא | קשיחה | אופנים פוטוניים |
enc_parity קידוד בזוגיות פרמיונית (טטרון) |
majorana זוגיות מיורנה (טטרון InAs–Pb) |
פועל על הנושא | קשיחה | שני תילים לכל טטרון |
enc_bare קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) |
transmon טרנסמון |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | תת-מרחב אנהרמוני |
cx_qccd הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | קשיחה | יונים להזזה |
cx_qccd הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) |
fab_trap ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) |
מסלול ייצור | קשיחה | מלכודות צמתים / רשת |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
ct_laser בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) |
הולכת אותות | קשיחה | מסיטי AOD |
cx_shuttle הסעת ספינים (מצב מסוע) |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
פועל על הנושא | קשיחה | ספינים להזזה |
cx_shuttle הסעת ספינים (מצב מסוע) |
fab_cmos מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) |
מסלול ייצור | קשיחה | אלקטרודות מסוע אחידות |
cx_lr מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm) |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | ניתוב רב-שכבתי |
cx_switch מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | מתגים בעלי הפסד נמוך |
cx_crossbar בקרת crossbar בקווים משותפים (ספינים) |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
פועל על הנושא | קשיחה | מערך נקודות |
ct_sfq בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | MCM של SFQ ב-flip-chip |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
fab_cmos מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) |
מסלול ייצור | קשיחה | ASIC קריוגני |
ct_fluxdac ריבוב DAC-שטף על השבב |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | DAC-ים של SFQ על השבב |
ct_pic_trap מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | שבב פוטוני |
ct_ionlaser בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים) |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | מוליכי גל משולבים |
ct_ionmw בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) |
fab_trap ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) |
מסלול ייצור | קשיחה | מסלולי זרם במלכודת |
ct_eo הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
מסלול ייצור | מסלול ייצור אחד מכמה | מאפננים |
ro_disp קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) |
transmon טרנסמון |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | הסטה דיספרסיבית |
ro_disp קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) |
cavity אופן בוזוני של מהוד |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | קריאה בתיווך קיוביט עזר |
ro_fluor גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | מעבר מחזורי |
ro_fluor גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) |
defect ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | קריאה אופטית של הספין |
ro_img דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | מעבר דימות |
ro_img דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | מעבר דימות |
ro_s2c המרת ספין-למטען + רפלקטומטריית rf |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | חיישן מטען |
ro_s2c המרת ספין-למטען + רפלקטומטריית rf |
donor ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | חיישן מטען |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | גילוי |
ro_qcap קריאת זוגיות בקיבול קוונטי rf |
majorana זוגיות מיורנה (טטרון InAs–Pb) |
פועל על הנושא | קשיחה | קיבול קוונטי |
ro_erasure בדיקת מחיקה באמצע המעגל |
enc_dualrail קידוד מסילה כפולה (מחיקה) |
מערך קריאה | קידוד אחד מכמה | קידוד שבו מחיקה ניתנת לגילוי |
ro_erasure בדיקת מחיקה באמצע המעגל |
enc_omg קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg") |
מערך קריאה | קידוד אחד מכמה | קידוד שבו מחיקה ניתנת לגילוי |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בדיקות דו-ממדיות בין שכנים קרובים |
code_color קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בדיקות דו-ממדיות |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
cx_lr מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בדיקות לטווח ארוך מדרגה 6 |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
cx_qccd הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | טווח ארוך באמצעות הובלה |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
cx_bus אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | כל-לכל בשרשרת |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | טווח ארוך באמצעות הובלה |
code_highrate קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בלוקים טרנסוורסליים באמצעות הובלה |
code_highrate קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים |
cx_qccd הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | כל-לכל באמצעות QCCD |
code_highrate קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים |
cx_bus אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | כל-לכל בשרשרת |
code_erasure קודים מותאמי-מחיקה |
ro_erasure בדיקת מחיקה באמצע המעגל |
מדידה או בישור | קשיחה | דגלי מחיקה |
code_erasure קודים מותאמי-מחיקה |
dec_corr פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) |
מפענח ↔ קוד | מפענח אחד מכמה | פענוח מודע-למחיקה/לאובדן (הדגלים חסרי תועלת למפענח זיווג פשוט) |
code_bosonic שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) |
enc_cat קידוד חתול (רעש מוטה) |
דורש קידוד מסוים | קידוד אחד מכמה | קיוביט פנימי מוטה |
code_bosonic שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) |
enc_gkp קידוד רשת GKP |
דורש קידוד מסוים | קידוד אחד מכמה | קיוביט GKP פנימי |
code_fusion סבילות לתקלות מבוססת-היתוך |
g_fusion היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) |
בנוי מפעולות אחרות | קשיחה | מדידות היתוך |
code_fusion סבילות לתקלות מבוססת-היתוך |
src_resource מחולל מצבי משאב רב-פוטוניים (RSG; טבעת-6 וכו') |
בנוי מפעולות אחרות | קשיחה | מצבי משאב |
code_aft סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | שערים טרנסוורסליים באמצעות הובלה |
code_aft סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות |
cx_qccd הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | שערים טרנסוורסליים באמצעות הסעת יונים (ה-tesseract של Quantinuum על יונים) |
code_aft סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות |
dec_corr פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) |
מפענח ↔ קוד | קשיחה | פענוח מתואם |
code_magic מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
חלק ממנו, או עידון שלו | קוד אחד מכמה | קוד מארח |
code_magic מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד) |
code_color קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) |
חלק ממנו, או עידון שלו | קוד אחד מכמה | קוד מארח |
dec_fpga מפענחי FPGA בזמן אמת (LCD, Deltaflow) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
מפענח ↔ קוד | רכה | זיווג/אשכול על סינדרומים של קוד המשטח |
dec_nn מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
מפענח ↔ קוד | רכה | מאומן על סינדרומים של קוד המשטח |
dec_relaybp Relay-BP ל-qLDPC (FPGA) |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
מפענח ↔ קוד | קשיחה | סינדרומים של qLDPC |
dec_corr פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) |
code_highrate קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים |
מפענח ↔ קוד | קוד אחד מכמה | מעגלים טרנסוורסליים |
dec_rl כיול RL בלולאה / היגוי הבקרה |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
חלק ממנו, או עידון שלו | רכה | היגוי המפענח משנה את משקלות גרף הזיווג |
dec_cryo מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) |
ct_sfq בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | לוגיקה ספרתית קרה |
dec_cryo מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | לוגיקה ספרתית קרה |
ic_mcm מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | שבבונים, מצמדים |
ic_cryolink קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | מוליך גלים מוליך-על |
ic_ionphoton קישור יון–פוטון |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | קשיחה | שזירת יון–פוטון |
ic_ionphoton קישור יון–פוטון |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
מדידה או בישור | קשיחה | גילוי פוטונים |
ic_atomcavity ממשק אטום–פוטון במהוד |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | אטומים מצומדים למהוד |
ic_atomcavity ממשק אטום–פוטון במהוד |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | אטומים מצומדים למהוד |
ic_atomcavity ממשק אטום–פוטון במהוד |
fab_optics הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
מסלול ייצור | קשיחה | מהודים |
ic_spinphoton קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T) |
defect ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T) |
פועל על הנושא | קשיחה | ממשק ספין–פוטון |
ic_spinphoton קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T) |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
מדידה או בישור | קשיחה | גילוי פוטונים |
ic_transducer מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | שבב אלקטרו-אופטי / אופטו-מכני |
ic_transducer מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
מדידה או בישור | קשיחה | שזירה מבושרת דרך המתמר דורשת גילוי פוטון בודד |
ic_transducer מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) |
transmon טרנסמון |
פועל על הנושא | קשיחה | קיוביט מיקרוגל |
ic_fibre קישורי סיב בין מודולים פוטוניים |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | צימוד משבב לסיב |
transmon טרנסמון |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | ליתוגרפיה של צמתי ג'וזפסון |
fluxonium פלוקסוניום |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | מערכי צמתי ג'וזפסון |
cavity אופן בוזוני של מהוד |
fab_3d מהודים מוליכי-על תלת-ממדיים בעיבוד שבבי |
מסלול ייצור | מסלול ייצור אחד מכמה | מהודים בעיבוד שבבי |
fluxq קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה) |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | ייצור מחשבי הרפיה |
ion יון אטומי לכוד |
fab_trap ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) |
מסלול ייצור | קשיחה | מלכודת אלקטרודות משטח או מלכודת להבים תלת-ממדית |
ion יון אטומי לכוד |
fab_optics הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
מסלול ייצור | קשיחה | לייזרים, ואקום |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
fab_optics הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
מסלול ייצור | קשיחה | מלקחיים אופטיים, ואקום |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
fab_optics הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
מסלול ייצור | קשיחה | מלקחיים אופטיים, לייזרי שעון |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
מסלול ייצור | מסלול ייצור אחד מכמה | מקורות, מוליכי גל |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
מסלול ייצור | מסלול ייצור אחד מכמה | מקורות סחיטה |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
fab_cmos מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) |
מסלול ייצור | רכה | נקודות על 300 mm |
donor ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) |
fab_stm ליתוגרפיית מימן ב-STM (תורמים) |
מסלול ייצור | רכה | מיקום ב-STM |
defect ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T) |
fab_diamond גידול יהלום / השתלה (NV, SiV, SnV) |
מסלול ייצור | רכה | גביש מארח |
majorana זוגיות מיורנה (טטרון InAs–Pb) |
fab_mbe הטרו-מבנים III-V ב-MBE (תילי InAs–Pb, מקורות מנקודות קוונטיות) |
מסלול ייצור | קשיחה | ערימת InAs–Pb |
g_rydanalog התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | עירור רידברג של האטום |
g_rydanalog התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | עירור רידברג של אטום אלקלי-עפרורי (Sr) |
g_rydanalog התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג |
enc_gr קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג |
דורש קידוד מסוים | קשיחה | מצבים חישוביים יסוד–רידברג |
g_rydanalog התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג |
ct_laser בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) |
הולכת אותות | קשיחה | לייזרי רידברג גלובליים |
enc_gr קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | אטום בעל רמת רידברג |
enc_gr קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | אטום אלקלי-עפרורי בעל רמת רידברג |
g_lointer אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה) |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | פוטונים בודדים ברשת |
g_lointer אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה) |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | אור סחוט ברשת |
g_lointer אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה) |
ct_eo הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) |
הולכת אותות | רכה | מזיזי פאזה ומתגים |
cx_reload טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי) |
ct_laser בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) |
הולכת אותות | קשיחה | אור הסריג והמלקחיים האופטיים |
cx_reload טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי) |
fab_optics הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
מסלול ייצור | קשיחה | אזור MOT שני, אופטיקת מסוע, ואקום |
ct_ionaod מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) |
fab_optics הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
מסלול ייצור | קשיחה | אופטיקה נפחית מעל המלכודת |
g_ms שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור |
ct_ionaod מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | שדות לייזר המולכים מהמרחב החופשי |
ct_vio הולכת אותות אנכית (מחוץ למישור) — VIO, קואקסמון, חיווט תלת-ממדי |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | מעברים דרך המצע, פינים קואקסיאליים, אינטרפוזרים |
ro_reset איפוס קיוביט מהיר בלתי מותנה / דיסיפטיבי |
transmon טרנסמון |
פועל על הנושא | קשיחה | הקיוביט שיש לאפס |
ro_reset איפוס קיוביט מהיר בלתי מותנה / דיסיפטיבי |
ro_disp קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) |
חלק ממנו, או עידון שלו | קשיחה | מהוד הקריאה המשמש כערוץ ההפסד |
ro_fluxro קריאת שטף באמצעות QFP / אוגרי הזזה SQUID (מחשבי הרפיה) |
fluxq קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה) |
פועל על הנושא | קשיחה | קיוביטי שטף הננעלים ב-QFP |
ro_fluxro קריאת שטף באמצעות QFP / אוגרי הזזה SQUID (מחשבי הרפיה) |
ro_disp קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) |
חלק ממנו, או עידון שלו | קשיחה | מיקרו-מהודים בריבוב תדרים קוראים את השטף הנעול בשולי השבב |
ro_fluxro קריאת שטף באמצעות QFP / אוגרי הזזה SQUID (מחשבי הרפיה) |
ct_fluxdac ריבוב DAC-שטף על השבב |
הולכת אותות | קשיחה | אוגרי הזזה ו-DAC-ים על השבב |
ro_homodyne גילוי קוודרטורה הומודיני (CV) |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
פועל על הנושא | קשיחה | קוודרטורת שדה למדידה |
ro_homodyne גילוי קוודרטורה הומודיני (CV) |
ct_eo הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) |
הולכת אותות | קשיחה | בקרת הפאזה של המתנד המקומי |
ic_multidie זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות) |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | קשיחה | פיסות מוליכות-על בחיבור בליטות |
ic_fanout פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם) |
fab_cmos מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) |
מסלול ייצור | קשיחה | פיסת נתב CMOS בטמפרטורה קריוגנית |
ic_fanout פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם) |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
הולכת אותות | קשיחה | אלקטרוניקה קריוגנית מאחורי הפיצול |
enc_hf קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | רמות היסוד העל-דקות של היון |
enc_hf קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | רמות היסוד העל-דקות של האטום |
enc_hf קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | רמות יסוד של ספין גרעיני (¹⁷¹Yb, ⁸⁷Sr) |
enc_spin_ld קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | ספין של אלקטרון בודד בנקודה |
enc_spin_ld קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני |
donor ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | ספין האלקטרון או הספין הגרעיני של האטום התורם |
enc_spin_ld קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני |
defect ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | ספין האלקטרון או הספין הגרעיני של הפגם |
enc_dualrail קידוד מסילה כפולה (מחיקה) |
cavity אופן בוזוני של מהוד |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | שני אופני מהוד, עירור אחד |
enc_dualrail קידוד מסילה כפולה (מחיקה) |
transmon טרנסמון |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | שני טרנסמונים, עירור אחד |
enc_dualrail קידוד מסילה כפולה (מחיקה) |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | שני אופנים אופטיים, פוטון אחד |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
מפענח ↔ קוד | קוד אחד מכמה | סינדרומים דמויי-גרף |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
code_bosonic שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) |
מפענח ↔ קוד | קוד אחד מכמה | סינדרומים של חזרה-חתול |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
code_fusion סבילות לתקלות מבוססת-היתוך |
מפענח ↔ קוד | קוד אחד מכמה | גרף הסינדרום של רשת ההיתוך |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
code_erasure קודים מותאמי-מחיקה |
מפענח ↔ קוד | קוד אחד מכמה | זיווג משוקלל-מחיקה |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | אטומים להזזה |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | אטומים להזזה |
cx_bus אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) |
ion יון אטומי לכוד |
פועל על הנושא | קשיחה | אופני התנועה הקולקטיביים של השרשרת |
g_anneal הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית) |
fluxq קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה) |
פועל על הנושא | קשיחה | המילטוניאן איזינג של קיוביטי שטף מצומדים |
g_anneal הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית) |
ct_fluxdac ריבוב DAC-שטף על השבב |
הולכת אותות | קשיחה | h ו-J מתוכנתים באמצעות DAC-ים של שטף |
enc_eo קידוד ספין בחילוף בלבד / סינגלט-טריפלט |
g_exch שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) |
בנוי מפעולות אחרות | קשיחה | כל הפעולות בפולסי חילוף |
g_mbq שער מיורנה מבוסס-מדידה |
enc_parity קידוד בזוגיות פרמיונית (טטרון) |
דורש קידוד מסוים | קשיחה | פועל על קיוביט הזוגיות של הטטרון |
g_tc CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | פולסי שטף והנעה במיקרוגל |
g_tc CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | פולסי שטף והנעה במיקרוגל |
g_cr תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד) |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | הנעה במיקרוגל בתדר של קיוביט המטרה |
g_cr תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד) |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | הנעה במיקרוגל בתדר של קיוביט המטרה |
g_bos שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה) |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
הולכת אותות | קשיחה | טוני שאיבה במיקרוגל |
g_mwspin שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q) |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | סיבובי ספין בודד ב-ESR/EDSR |
g_mwspin שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q) |
donor ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | סיבובי ESR/NMR |
g_tc CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון |
fluxonium פלוקסוניום |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | CZ של פלוקסוניום דרך מצמד טרנסמון |
enc_bare קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) |
fluxonium פלוקסוניום |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | שתי הרמות הנמוכות ביותר של הפלוקסוניום |
ro_disp קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) |
fluxonium פלוקסוניום |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | הסטה דיספרסיבית של פלוקסוניום |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בדיקות מדרגה 4 באמצעות הזזת אטומים |
code_color קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) |
cx_qccd הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בדיקות ממשקל 6 באמצעות הובלת יונים |
code_color קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) |
cx_bus אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | כל-לכל בשרשרת |
code_color קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בדיקות באמצעות הזזת אטומים |
dec_corr פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) |
code_aft סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות |
מפענח ↔ קוד | קוד אחד מכמה | פענוח מתואם של מעגלים טרנסוורסליים |
dec_corr פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) |
code_erasure קודים מותאמי-מחיקה |
מפענח ↔ קוד | קוד אחד מכמה | פענוח מודע לאובדן ולמחיקה |
code_erasure קודים מותאמי-מחיקה |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
מפענח ↔ קוד | מפענח אחד מכמה | זיווג משוקלל-מחיקה |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | גילוי מבחין-מספר-פוטונים של אור סחוט |
g_exch שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | פולסי חילוף מ-CMOS קריוגני |
ct_laser בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) |
fab_optics הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) |
מסלול ייצור | קשיחה | לייזרים, AOD/SLM, אובייקטיבים |
cavity אופן בוזוני של מהוד |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
מסלול ייצור | מסלול ייצור אחד מכמה | אופנים בוזוניים מישוריים או על השבב |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
fab_mbe הטרו-מבנים III-V ב-MBE (תילי InAs–Pb, מקורות מנקודות קוונטיות) |
מסלול ייצור | מסלול ייצור אחד מכמה | מקורות פוטון בודד מנקודות קוונטיות |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
fab_bulk הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים) |
מסלול ייצור | מסלול ייצור אחד מכמה | מקורות סחיטה OPO באופטיקה נפחית |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
ic_spinphoton קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T) |
בנוי מפעולות אחרות | קישוריות אחת מכמה | בדיקות לא-מקומיות על גבי קישורי ספין–פוטון בין צמתים |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
cx_shuttle הסעת ספינים (מצב מסוע) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בדיקות לא-מקומיות באמצעות הסעת ספינים |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
cx_switch מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) |
הקישוריות שהקוד צריך | קישוריות אחת מכמה | בדיקות לא-מקומיות באמצעות מיתוג פוטוני |
enc_dualrail קידוד מסילה כפולה (מחיקה) |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
מדידה או בישור | קריאה אחת מכמה | אובדן פוטונים המבושר בגילוי |
g_fusion היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | היתוך של אופנים בקידוד GKP באמצעות מפצלי אלומה וקריאה הומודינית |
ro_disp קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) |
fluxq קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה) |
פועל על הנושא | נושא אחד מכמה | הסטה דיספרסיבית של מהוד על ידי מצב השטף הנעול (דרך QFP) |
g_mwspin שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q) |
ct_base בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | פולסי מיקרוגל ופס בסיס על הספין |
g_mwspin שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q) |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
הולכת אותות | מסלול בקרה אחד מכמה | הנעה במיקרוגל מטמפרטורת החדר |
g_mbq שער מיורנה מבוסס-מדידה |
ct_base בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) |
הולכת אותות | קשיחה | מתחי שער הקובעים את המדידה |
g_catcnot CNOT חתול–חתול משמר-הטיה |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
הולכת אותות | קשיחה | הנעות מיקרוגל של אופני החתול |
ct_eo הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) |
fab_bulk הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים) |
מסלול ייצור | מסלול ייצור אחד מכמה | מאפננים מצומדי-סיב ואופטיקה במרחב חופשי |
חלופות (בתוך שכבה)
חלופות (בתוך שכבה)
| מצומת | לצומת | הערה |
|---|---|---|
transmon טרנסמון |
fluxonium פלוקסוניום |
נושאים מוליכי-על חלופיים |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
מינים אטומיים חלופיים |
photon פוטון בודד (משתנה בדיד) |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
פוטוניקה בדידה (DV) מול רציפה (CV) |
qd_spin ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) |
donor ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) |
ספינים בנקודות מול ספיני תורמים |
enc_bare קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) |
enc_dualrail קידוד מסילה כפולה (מחיקה) |
קידוד חשוף מול קידוד מחיקה |
enc_bare קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) |
enc_cat קידוד חתול (רעש מוטה) |
חשוף מול חתול |
enc_cat קידוד חתול (רעש מוטה) |
enc_gkp קידוד רשת GKP |
חתול מול GKP |
enc_hf קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון |
enc_omg קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg") |
מכלול היסוד מול המכלול המטא-יציב |
enc_hf קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון |
enc_opt קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי) |
רמות יסוד על-דקות מול קיוביט S–D אופטי |
enc_eo קידוד ספין בחילוף בלבד / סינגלט-טריפלט |
enc_spin_ld קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני |
ספין מקודד מול ספין חשוף |
g_tc CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון |
g_cr תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד) |
בר-כוונון מול תדר קבוע |
g_ms שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור |
g_elec שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי) |
שערי לייזר מול שערים אלקטרוניים |
g_fusion היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) |
g_cv שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP |
היתוך DV מול שערים גאוסיים CV |
g_bos שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה) |
g_catcnot CNOT חתול–חתול משמר-הטיה |
CNOT חתול בתיווך קיוביט עזר מול CNOT ישיר |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
cx_lr מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm) |
מצמדי שכנים קרובים מול מצמדים לטווח ארוך |
cx_qccd הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) |
cx_bus אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) |
הסעה מול אפיק השרשרת |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
cx_shuttle הסעת ספינים (מצב מסוע) |
ספינים סטטיים מול ספינים מוסעים |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
cx_crossbar בקרת crossbar בקווים משותפים (ספינים) |
קווים פרטניים מול קווים משותפים |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
בקרה בטמפרטורת החדר מול בקרה ב-4 K |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
ct_sfq בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) |
טמפרטורת החדר מול SFQ ב-mK |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
ct_sfq בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) |
CMOS קריוגני מול SFQ |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
ct_fluxdac ריבוב DAC-שטף על השבב |
קווים מטמפרטורת החדר מול DAC-ים על השבב |
ct_laser בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) |
ct_pic_trap מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים |
אופטיקה במרחב חופשי מול אופטיקת PIC |
ct_ionlaser בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים) |
ct_ionmw בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) |
בקרת יונים בלייזר מול בקרה במיקרוגל |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
code_color קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) |
קוד המשטח מול קוד הצבע |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
מקומי (משטח) מול qLDPC לא-מקומי בקצב קבוע — חלופות לאותה משבצת, שאפשר לשלבן היררכית (עיבוד במשטח/LPU + זיכרון gross) |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
code_highrate קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים |
זיכרון BB לא-מקומי (gross) מול בלוקים טרנסוורסליים בקצב גבוה (tesseract [[16,6,4]], [[16,4,2,4]]) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
code_highrate קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים |
דו-ממדי מול טרנסוורסלי בקצב גבוה |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
code_erasure קודים מותאמי-מחיקה |
פאולי מול מותאם-מחיקה |
code_fusion סבילות לתקלות מבוססת-היתוך |
code_bosonic שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) |
סבילות לתקלות בהיתוך DV מול שרשור GKP |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
dec_nn מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים) |
זיווג מול רשת עצבית |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
dec_relaybp Relay-BP ל-qLDPC (FPGA) |
זיווג מול BP |
dec_fpga מפענחי FPGA בזמן אמת (LCD, Deltaflow) |
dec_gpu פענוח ב-GPU דרך NVQLink |
FPGA מול GPU |
dec_fpga מפענחי FPGA בזמן אמת (LCD, Deltaflow) |
dec_cryo מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) |
FPGA בטמפרטורת החדר מול מפענח קריוגני |
ic_mcm מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) |
ic_cryolink קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים |
באותו מקרר מול בין מקררים |
ic_cryolink קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים |
ic_transducer מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) |
קישור מיקרוגל מול קישור אופטי |
fab_sc ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) |
fab_3d מהודים מוליכי-על תלת-ממדיים בעיבוד שבבי |
מישורי מול תלת-ממדי |
fab_cmos מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) |
fab_stm ליתוגרפיית מימן ב-STM (תורמים) |
מפעל ייצור מול STM |
fab_trap ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) |
fab_cmos מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) |
MEMS מול מפעל CMOS סטנדרטי למלכודות |
enc_hf קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון |
enc_gr קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג |
קידוד על-דק מול קידוד יסוד–רידברג |
g_ryd CZ בחסימת רידברג |
g_rydanalog התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג |
פעולת רידברג בשערים מול פעולה אנלוגית |
g_fusion היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) |
g_lointer אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה) |
היתוך מול אינטרפרומטר דגימה |
cx_aod הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) |
cx_reload טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי) |
טעינה חד-פעמית מול טעינה מחדש רציפה |
ct_ionlaser בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים) |
ct_ionaod מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) |
הולכת לייזר משולבת מול הולכה במרחב חופשי |
ct_ionmw בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) |
ct_ionaod מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) |
מיעון אלקטרוני מול מיעון לייזר במרחב חופשי |
ct_rt אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט |
ct_vio הולכת אותות אנכית (מחוץ למישור) — VIO, קואקסמון, חיווט תלת-ממדי |
הולכת אותות מנותבת מהשוליים מול הולכה אנכית |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
ro_homodyne גילוי קוודרטורה הומודיני (CV) |
מניית פוטונים מול גילוי הומודיני |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
code_detect קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן) |
קוד מתקן מול קוד מגלה |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
code_mitig הפחתת שגיאות במשבצת הקוד (ZNE, PEC) — אינה קוד |
קוד מול הפחתת שגיאות |
ic_mcm מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) |
ic_multidie זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות) |
ממודול למודול מול מפיסה לפיסה |
ic_mcm מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) |
ic_fanout פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם) |
מודולים מצומדים מול פיצול אותות |
fab_pic מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) |
fab_bulk הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים) |
מפעל ייצור פוטוני מול הרכבה של אופטיקה נפחית |
מתנגש
מתנגש
| מצומת | לצומת | מנגנון | מחיר נמדד | הפחתה | מצב · מקור |
|---|---|---|---|---|---|
code_highrate קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
דורש קישוריות כל-לכל | אף התקן של שכנים קרובים לא הריץ קוד בקצב גבוה מעבר לקוד הגילוי [[4,2,2]] בן ארבעת הקיוביטים; בסריג סטטי הבדיקות הלא-מקומיות דורשות רשתות SWAP שעומקן גדל עם מוטת הבדיקה, והשגיאות מצטברות יחד איתו | מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c של IBM, Loon 2025-11) או הובלה פיזית (אטומים, יונים) | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2025-06 |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
דורש דרגה ≥ 6; heavy-hex אינו מספיק ללא מצמדי c | קודי bivariate-bicycle דורשים גרף טאנר מדרגה 6 — שני חיבורים לטווח ארוך לכל קיוביט — ש-heavy-hex (דרגה 2–3) אינו יכול לספק; ללא מצמדי c אף קוד gross אינו רץ | מצמדי c (Loon), ואחריהם מודול Kookaburra; נאמנות המצמד ואורכו כפי שנמדדו טרם פורסמו | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2024-03 |
code_aft סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
תמורות טרנסוורסליות דורשות הובלה | שערים טרנסוורסליים בין בלוקים לוגיים דורשים תמורות של קיוביטים מבלוק לבלוק; בסריג סטטי פירוש הדבר עומק SWAP של O(d) לכל שער לוגי, המבטל את יתרון העומק הקבוע | הובלה פיזית (מלקחי AOD, הסעת יונים) — הסיבה שהארכיטקטורה מובנית לאטומים/יונים | נעקפת בבחירת טכנולוגיה אחרת במקום אחת משתיהן · 2025-09 |
enc_cat קידוד חתול (רעש מוטה) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
קוד לא מוטה מבזבז את ההטיה — דרושים קודי חזרה/XZZX/elevator | קוד משטח CSS מתקן X ו-Z באופן סימטרי, ולכן הטיה > 25 (Ocelot, 2025) אינה מועילה דבר; החיסכון של ~10× בקיוביטים בארכיטקטורות חתול קיים רק עם קודים המותאמים להטיה | קודי חזרה (Ocelot), XZZX, elevator או LDPC-חתול במקום קוד המשטח הפשוט | נעקפת בבחירת טכנולוגיה אחרת במקום אחת משתיהן · 2025-02 |
enc_dualrail קידוד מסילה כפולה (מחיקה) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
קוד משטח המפוענח ללא דגלי המחיקה שלו מבזבז את הקידוד — הדגלים חייבים להגיע למפענח מודע-למחיקה | מפענח זיווג המתעלם מדגלי המחיקה רואה סף של 0.937% במקום 4.15% — יתרון המחיקה אובד כליל | פענוח מודע-למחיקה (זיווג עם אובדן מבושר) — שינוי במפענח, לא בחומרה | הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן · 2022-01 |
ro_spd גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
גילוי הורס מונע מיצוי סינדרום חוזר על אותו פוטון | פוטון שהתגלה אבד: אין מיצוי סינדרום חוזר על אותו נושא, ולכן אי אפשר להריץ מחזור זיכרון של קוד המשטח על קיוביטים מעופפים | סבילות לתקלות מבוססת-היתוך / מבוססת-מדידה, שבה כל פוטון נמדד בדיוק פעם אחת מעצם התכנון | נעקפת בבחירת טכנולוגיה אחרת במקום אחת משתיהן · 2023-02 |
g_ms שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור |
cx_bus אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) |
זמן השער גדל עם אורך השרשרת (חציון 672 µs בשרשרת 30 היונים של Forte) | הצפיפות הספקטרלית של אופני התנועה הופכת את השער לאיטי יותר ולפחות נאמן ככל שהשרשרת גדלה: חציון 672 µs בשרשרת 30 היונים של Forte לעומת ~10–30 µs בשרשראות קצרות | שרשראות קצרות במלכודות QCCD מחולקות לאזורים (Quantinuum), שערים באפנון משרעת/פאזה, או שערים אלקטרוניים על מקטעים של ≤ 4 יונים | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2025 |
fab_3d מהודים מוליכי-על תלת-ממדיים בעיבוד שבבי |
cx_nn סריג סטטי של שכנים קרובים |
מהודים בסדר גודל של cm אינם יכולים לרצף סריגים דו-ממדיים צפופים | מהודים בעיבוד שבבי בסדר גודל של cm נותנים ~1 אופן ל-cm²; סריג דו-ממדי צפוף שלהם אינו אפשרי, ולכן קיוביטים בוזוניים תלת-ממדיים נעצרים בכמה עשרות אופנים למודול | מהודים קואקסיאליים λ/4 ומהודים דו-עמודיים בסדר גודל של mm, או אופנים בוזוניים מישוריים; הצפיפות עדיין נמוכה בסדר גודל מזו של סריגי טרנסמונים | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2026-07 |
cx_crossbar בקרת crossbar בקווים משותפים (ספינים) |
g_exch שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) |
קווים משותפים מול כיול חילוף לכל זוג | קו משותף אחד מניע שערי חילוף רבים בבת אחת, אך J משתנה מנקודה לנקודה בגלל אי-סדר; ה-crossbar בן 16 הנקודות מ-2024 לא הראה פעולת קיוביט קוהרנטית | אחידות של 300 mm (~1% מהתקן להתקן), כוונונים מקומיים בשערים צפים, או סכמה משותפת-למחצה עם קווי תיקון לכל קיוביט | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2024-07 |
ct_sfq בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) |
transmon טרנסמון |
פוטוני המיתוג של SFQ גורמים להרעלת קוואזי-חלקיקים אלא אם יש מיגון (מקור שגיאה של 0.96% ב-MCM של 2023) | פוטונים הנפלטים מצמתים ממותגים נמצאים מעל הפער של האלומיניום (2Δ ≈ 90 GHz) ושוברים זוגות קופר בסרט של הקיוביט: רלקסציית T₁ ועוד פרצים מתואמים שאינם פאולי; 0.96(2)% מתוך שגיאה של 1.2(1)% לקליפורד במודול מרובה-השבבים של 2023 | מעגל ההנעה על פיסה נפרדת, הגבלת רוחב הסרט של הפולס (צפי: 0.1%), מלכודות קוואזי-חלקיקים / הנדסת פער, מיגון מפני גלים מילימטריים; SEEQC מדווחת ב-2026 על היעדר הרעלה ניתנת לגילוי ב-5 קיוביטים (הודעה לעיתונות, לא נמדד באופן בלתי תלוי) | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2023-09 |
code_color קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
סינדרומים של קוד הצבע מכילים אירועים תלת-גופיים (היפר-קשתות) שזיווג בזוגות אינו יכול לפענח | בדיקות ממשקל 6 מפיקות אירועי גילוי המופיעים בשלשות; מפענח זיווג פשוט אינו ישים, והמפענחים הישימים (restriction, Möbius, Chromobius) מאבדים דיוק — זיכרון קוד הצבע d=5 של Google הגיע ל-8.19(14)×10⁻³ למחזור עם מפענח החיפוש Tesseract, גרוע מקוד המשטח d=5 שלה | מפענחים המסוגלים לטפל בהיפר-קשתות: Chromobius / מפענחי restriction, Tesseract (חיפוש), מפענחים מבוססי רשתות עצביות; מעגלים עם קיוביט עזר יחיד ללא שגיאות וו (2026) מפחיתים את עומס ההיפר-קשתות | הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן · 2026-07 |
dec_gpu פענוח ב-GPU דרך NVQLink |
transmon טרנסמון |
פענוח ב-GPU דרך NVQLink מוסיף זמן הלוך-ושוב של ~4 µs למחזור קוד משטח של ~1 µs | זמן ההלוך-ושוב הנמדד של NVQLink הוא 3.84 µs בממוצע / 3.96 µs מרבי, כלומר 3–4 מחזורי קוד משטח של טרנסמון ממעמד Willow (~1.1 µs): הסינדרומים מצטברים בתור מהר יותר מכל תגובה בתוך מחזור אחד, ולכן הזנה קדימה בזמן אמת (לא-קליפורדית, טלפורטציה) חייבת להמתין | פענוח בחלונות / פענוח זורם עם מפענח מקדים ב-FPGA ליד המקרר, הדוחה רק את ההחלטות הקריטיות לתגובה; נושאים איטיים יותר (אטומים, יונים: מחזורים של ms) אינם חווים את ההתנגשות | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2025-11 |
cx_reload טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי) |
alkali אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים |
אור קירור ואור MOT מפוזרים המגיעים לקיוביטים המאוחסנים | אזור MOT נפרד במרחק 0.5 m עם הובלה במסוע, או מאגר במרחק של כמה מאות µm עם עצירה במולסה | ניתוק דינמי של הקיוביטים המאוחסנים; הפרדה מרחבית | הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן · 2025-09 |
cx_reload טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי) |
ae_atom אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית |
אור MOT ולייזר השאיבה החוזרת מדלדלים את האטומים המאוחסנים | הפעלת ה-MOT ללא לייזר השאיבה החוזרת; האטומים המאוחסנים מועברים לרמת מדף ³P₀ (זמן חיים 13 s) | העברה לרמת מדף; הפרדה | הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן · 2024-02 |
code_qldpc קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") |
dec_mwpm MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) |
תקלה אחת בקוד bivariate-bicycle הופכת שלוש בדיקות (היפר-קשתות); זיווג בזוגות אינו יכול לפענח אותה | אף מפענח זיווג לא הריץ קוד bivariate-bicycle: לגרף הסינדרום יש היפר-קשתות, ולכן המפענחים המריצים אותו הם BP-OSD (לא מקוון) ו-Relay-BP (זמן אמת, FPGA) | Relay-BP (dec_relaybp) או BP-OSD; הזיווג נשאר לקודים דמויי-משטח | נעקפת בבחירת טכנולוגיה אחרת במקום אחת משתיהן · 2025-06 |
g_cr תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד) |
code_surface קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) |
תדרים קבועים ללא התנגשויות כופים סריג heavy-hex דליל; קוד המשטח מדרגה 4 זקוק אז לקיוביטי דגל ולסבבים ארוכים יותר | סריג תהודה צולבת נמנע מהתנגשויות תדר על ידי שמירת הדרגה על 2–3 (heavy-hex); הבדיקות ממשקל 4 של קוד המשטח זקוקות אז לקיוביטי דגל ולמעגל סינדרום ארוך יותר, והסף נמוך יותר מאשר בסריג מדרגה 4 | מצמדים ברי-כוונון (g_tc) — המעבר של IBM מהתהודה הצולבת של Eagle למצמדים ברי-הכוונון של Heron, עדיין על heavy-hex; הסריג הריבועי מדרגה 4 הגיע עם Nighthawk (2025); או קודי heavy-hex על סריג התהודה הצולבת | נעקפת בבחירת טכנולוגיה אחרת במקום אחת משתיהן · 2020-01 |
ro_img דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים |
enc_hf קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון |
אור דימות של אותו מין, המפוזר ונבלע מחדש, גורם לדה-פאזה באטומי הנתונים העל-דקים | דימות באמצע המעגל של אטום אחד מפזר אור תהודתי שהקיוביטים העל-דקים המאוחסנים בולעים; ללא הפרדה או העברה לרמת מדף, קיוביטי הנתונים מאבדים קוהרנטיות בכל מדידה | אזור קריאה נפרד שמגיעים אליו בהובלה (cx_aod), מין שני, או העברת קיוביטי הנתונים לרמות מדף מטא-יציבות (enc_omg) | הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן · 2023-05 |
ro_fluor גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) |
enc_hf קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון |
אור גילוי הפלואורסצנציה מגיע ליוני הצופה בזמן קריאה באמצע המעגל | אור הגילוי על יון אחד מגיע לשכניו באותה שרשרת; מדידה באמצע המעגל של קיוביט על-דק דורשת לכן מרחק או מכלול מוסתר | מלכודות QCCD מחולקות לאזורים המרחיקות את היון הנמדד (cx_qccd), מין שני, או העברה לרמת מדף מטא-יציבה (enc_omg) | הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן · 2021-04 |
ic_transducer מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) |
transmon טרנסמון |
המשאבה האופטית של המתמר בשלב המיליקלווין יוצרת קוואזי-חלקיקים ומחממת את שבב הקיוביטים | אור המשאבה האופטית המניע את ההמרה מגיע לתא הערבול: האור התועה שלו שובר זוגות קופר ומחמם את השלב, ולכן ההתמרה הראשונה מקיוביט לפוטון הפעילה את המשאבה בפולסים במחזור עבודה נמוך | שאיבה בפולסים במחזור עבודה נמוך; המתמר על שבב או מודול נפרד עם גישה אופטית מסוננת | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2020-12 |
ct_cryocmos בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) |
transmon טרנסמון |
דיסיפציה של CMOS ברמת מיליוואטים בתא הערבול, מול תקציב קירור של עשרות מיקרוואטים | בקר CMOS מלא מפזר הספק של מיליוואטים; תא הערבול של מקרר דילול מציע עשרות מיקרוואטים, ולכן הבקר יושב ב-3–4 K (< 2 mW לסט ערוצים, 2019) ורק רכיבים ברמת מיקרוואטים — מרבבים, מתגים — מוצבים לצד הטרנסמונים | הבקר בשלב ה-4 K עם חיווט עד הקיוביטים; מרבב במיליקלווין המנתב פולסים בלי לחולל אותם; קיוביטי ספין הפועלים ב-~1 K אינם חווים את ההתנגשות | הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן · 2019-11 |
ct_sfq בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) |
fluxonium פלוקסוניום |
פוטוני מיתוג מעל 2Δ שוברים זוגות קופר בסרט הצומת — המנגנון של הטרנסמון, שטרם נמדד בפלוקסוניום | מוסק ממקרה הטרנסמון: אותם צמתי אלומיניום, אותם פוטונים שוברי-זוגות; לא דווח על פלוקסוניום המונע בפולסי SFQ, ופלוקסוניום בממתח של חצי קוונט שטף רגיש פחות ממנהור קוואזי-חלקיקים מאשר טרנסמון (Pop et al. 2014), ולכן המחיר עשוי להיות נמוך יותר | כמו בטרנסמון: מעגל ההנעה על פיסה נפרדת, הגבלת רוחב סרט, מלכודות קוואזי-חלקיקים, מיגון | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2023-09 |
squeezed אופן של אור סחוט (CV) |
cx_switch מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) |
הפסד מוסיף רעש ואקום: אחרי הפסד של חלק 1−η, שורדת סחיטה של לא יותר מ-−10·log₁₀(1−η) dB, ולכן ה-~10 dB ש-GKP צריך מציבים את תקציב ההפסד של המתג מתחת ל-10 % | סף הסבילות לתקלות של ארכיטקטורת GKP מוצהר כ-~10 dB של סחיטה אפקטיבית; הפסד כולל של 1 dB במסלול (η = 0.79) מגביל את הסחיטה הניתנת להשגה ל-6.9 dB, והפסד של 0.46 dB (η = 0.9) — ל-10 dB, ולכן תקציב המתג הוא המספר ההדוק ביותר בארכיטקטורה | תקציבי הפסד לכל אופן ולכל מתג, טכנולוגיות המתגים בעלות ההפסד הנמוך ביותר (BTO, MEMS), או קידוד במשתנה בדיד שבו האובדן הוא מחיקה מבושרת | פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה · 2021-02 |
מגדיר (צומת ← פלט; כל שורה נושאת מקור, תאריך ומספר)
מגדיר (צומת ← פלט; כל שורה נושאת מקור, תאריך ומספר)
| צומת | פלט | מדד | ערך | תאריך | מקור |
|---|---|---|---|---|---|
transmon |
ערוץ השגיאה | Willow mean T1 / T2,CPMG | 68 µs / 89 µs (QEC chip) | 2024-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y |
transmon |
ערוץ השגיאה | Willow mean simultaneous CZ error | 0.33 ± 0.18% (spec sheet) | 2024-12 | https://quantumai.google/static/site-assets/downloads/willow-spec-sheet.pdf |
transmon |
ערוץ השגיאה | correlated burst rate | ~1 per hour on the 72-qubit processor (d=29 repetition code, 3×10⁹ cycles); decay ~400 µs; 10⁻¹⁰ logical floor | 2024-12 | https://arxiv.org/abs/2408.13687 |
fluxonium |
ערוץ השגיאה | record 2Q (CNOT, Manucharyan group) | 99.94% in 60 ns, > 99.9% over 24 days | 2024-07 | https://arxiv.org/abs/2407.15783 |
fluxonium |
ערוץ השגיאה | MIT FTF CZ (RL-optimised mean) | 99.922% | 2023-09 | https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.13.031035 |
cavity |
ערוץ השגיאה | cavity single-photon lifetime (Al, Yale) | 10 ms | 2013 | https://arxiv.org/abs/1302.4408 |
cavity |
ערוץ השגיאה | cavity-qubit coherence (Weizmann) | T1 25.6 ms / T2 34 ms | 2023-09 | https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.4.030336 |
ion |
ערוץ השגיאה | Helios (98 q) 2Q / SPAM | 7.9×10⁻⁴ / 4.8×10⁻⁴ | 2025-11 | https://arxiv.org/abs/2511.05465 |
ion |
ערוץ השגיאה | memory | > 1 hour single-qubit coherence | 2021 | https://arxiv.org/abs/2008.00251 |
alkali |
מספר הקיוביטים ואיכותם | atoms with coherence | 6,100 Cs atoms, T2 12.6(1) s, 23-min trap lifetime (Caltech) | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 |
alkali |
מספר הקיוביטים ואיכותם | continuous operation | > 3,000 qubits held > 2 h; 300,000 atoms/s reloaded into tweezers, 30,000 initialised qubits/s | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09596-6 |
alkali |
מספר הקיוביטים ואיכותם | trapped (no gates) | 11,022 Rb atoms in 18,225 metasurface tweezers | 2026-06 | https://arxiv.org/abs/2606.02715 |
ae_atom |
ערוץ השגיאה | erasure conversion demonstrated | 56% of 1Q errors → erasures (¹⁷¹Yb) | 2023-05 | https://arxiv.org/abs/2305.05493 |
ae_atom |
ערוץ השגיאה | Yb CZ | 99.72% post-selected / 99.40% raw | 2024-11 | https://arxiv.org/abs/2411.11708 |
photon |
ערוץ השגיאה | source purity / HOM (Omega) | 99.5% / 99.5% | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
photon |
ערוץ השגיאה | QD source system efficiency | 71.2% (first above 2/3 loss threshold) | 2023-11 | https://arxiv.org/abs/2311.08347 |
squeezed |
ערוץ השגיאה | on-chip GKP effective squeezing (Xanadu) | 0.62 dB vs ~9.75 dB required | 2025-06 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09044-5 |
squeezed |
ערוץ השגיאה | on-chip raw squeezing (poled TFLN) | 1.4 dB measured (> 10 dB loss-corrected) | 2025-08 | https://arxiv.org/abs/2508.08599 |
qd_spin |
ערוץ השגיאה | 2Q on 300 mm foundry wafer | 99.04–99.56% (Diraq/imec) | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 |
qd_spin |
מספר הקיוביטים ואיכותם | largest arrays | 18 qubits (Groove/QuTech Ge; HRL EO) | 2026-04 | https://arxiv.org/abs/2604.01063 |
donor |
ערוץ השגיאה | nuclear-spin gates (range reported) | 99.5–99.99%; Bell > 99% (single 99.90(4)% CZ not isolable in the abstract) | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09827-w |
defect |
ערוץ השגיאה | NV gate errors (GST) | < 0.1% [P] — press release only, no primary paper | 2025-03 | https://thequantuminsider.com/2025/03/28/fujitsu-and-qutech-realize-high-precision-quantum-gates/ |
majorana |
ערוץ השגיאה | single-nanowire parity switching time | 22 ± 1 s Z-parity lifetime in one wire of one tetron (not a qubit lifetime); two-loop device Z 12.4 ms vs X 14.5 µs (2025) | 2026-06 | https://arxiv.org/abs/2606.03884 |
fluxq |
מספר הקיוביטים ואיכותם | Advantage2 | 4,400+ qubits, degree 20 | 2025-05 | https://thequantuminsider.com/2025/05/20/d-wave-announces-general-availability-of-advantage2-quantum-computer/ |
enc_bare |
ערוץ השגיאה | leakage suppression | 72× (all-microwave reset), residual 6.4×10⁻⁴ after 40 cycles | 2025-12 | https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/rqkg-dw31 |
enc_hf |
ערוץ השגיאה | leakage per 1Q Clifford (Helios) | 1.1×10⁻⁵ | 2025-11 | https://arxiv.org/abs/2511.05465 |
enc_opt |
ערוץ השגיאה | D₅/₂ lifetime (⁴⁰Ca⁺), the encoding's ceiling | τ = 1.17 s (AQT demonstrator, ⁴⁰Ca⁺ |4S₁/₂,m=−1/2⟩–|3D₅/₂,m=−1/2⟩ at 729 nm) | 2021-01 | https://arxiv.org/abs/2101.11390 |
enc_omg |
ערוץ השגיאה | erasure fraction (theory) | 98% of errors convertible (¹⁷¹Yb) | 2022-01 | https://arxiv.org/abs/2201.03540 |
enc_omg |
ערוץ השגיאה | [[4,2,2]] with erasure info | logical decay 1.9(4)× slower (unconditional decoding) | 2026-06 | https://arxiv.org/abs/2506.13724 |
enc_dualrail |
ערוץ השגיאה | cavity dual-rail CZ | erasure 0.53%/gate, residual Pauli < 0.1%, 500 ns | 2026-08 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10822-y |
enc_dualrail |
ערוץ השגיאה | transmon dual-rail | erasure 2.5×10⁻²/check, residual 6×10⁻⁴, bias 42 | 2026-04 | https://arxiv.org/abs/2604.16292 |
enc_cat |
ערוץ השגיאה | bit-flip time | 44 min mean (12-cat chip, preliminary); 22 s squeezed cat | 2025-09 | https://alice-bob.com/newsroom/alice-bob-surpasses-bit-flip-stability-record |
enc_cat |
ערוץ השגיאה | phase-flip per CX (Ocelot) | 9.6(4)×10⁻² at n̄=2 (bit-flip 3.5(4)×10⁻³); bias > 25 under the gate, > 30 idle | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08642-7 |
enc_gkp |
ערוץ השגיאה | single-mode GKP logical error | 8.1×10⁻³/round (survival 0.24×0.39) | 2026-07 | https://arxiv.org/abs/2607.06718 |
enc_gkp |
ערוץ השגיאה | GKP qudit gain beyond break-even (UCSB + Google) | 1.82–1.87 | 2025-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08899-y |
enc_gkp |
ערוץ השגיאה | best bosonic memory gain (GKP, Yale) | 2.27(7) | 2023-03 | https://www.nature.com/articles/s41586-023-05782-6 |
enc_eo |
ערוץ השגיאה | EO 1Q error (18 qubits) | 2×10⁻⁴ mean | 2026-07 | https://arxiv.org/abs/2604.16216 |
enc_parity |
ערוץ השגיאה | Z / X parity lifetimes | 12.4 ms / 14.5 µs in the quoted tuning (~9.3 ms / ~4 µs in others; the ~10³ ratio is robust, the point values are not) | 2025-07 | https://arxiv.org/abs/2507.08795 |
g_tc |
ערוץ השגיאה | record CZ (tunable coupler, IQM) | 99.93% over 40 h | 2025-08 | https://arxiv.org/abs/2508.16437 |
g_tc |
ערוץ השגיאה | record CZ (double-transmon coupler) | 99.90% in 48 ns | 2024-11 | https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.14.041050 |
g_tc |
שעון (זמן מחזור) | gate time (Willow) | ~30 ns CZ | 2024-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y |
g_tc |
ערוץ השגיאה | fleet EPLG (full width) | best 0.19% (ibm_boston), typical 0.37% | 2026-07 | https://www.ibm.com/quantum/blog/whats-new-q2-2026 |
g_cr |
ערוץ השגיאה | CR CNOT with intrinsic static-ZZ suppression (Kandala) | 99.77(2)% in a single 180 ns pulse | 2021 | https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.130501 |
g_ryd |
ערוץ השגיאה | record CZ | 99.854% raw / 99.941% loss-post-selected | 2026-04 | https://arxiv.org/abs/2604.25987 |
g_ryd |
שעון (זמן מחזור) | gate time | 270 ns | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.20661 |
g_ms |
ערוץ השגיאה | Helios 2Q | 7.9×10⁻⁴ in ~70 µs | 2025-11 | https://arxiv.org/abs/2511.05465 |
g_ms |
שעון (זמן מחזור) | IonQ Forte MS duration (30-ion chain, all 435 pairs) | 550–883 µs (median 672 µs) | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.05071 |
g_ms |
שעון (זמן מחזור) | fastest laser gate (Schäfer et al., Oxford) | 99.8% at 1.6 µs | 2018 | https://arxiv.org/abs/1709.06952 |
g_elec |
ערוץ השגיאה | record 2Q | 8.4×10⁻⁵ without ground-state cooling | 2025-10 | https://arxiv.org/abs/2510.17286 |
g_elec |
שעון (זמן מחזור) | gate duration | 225.8 µs (2025); ≈120 µs in 2024 (two 60 µs pulses, arXiv:2407.07694) | 2025-10 | https://arxiv.org/html/2510.17286 |
g_exch |
ערוץ השגיאה | foundry CZ | 99.04–99.56% (300 mm) | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 |
g_exch |
ערוץ השגיאה | EO CNOT best / mean | 9×10⁻⁴ / 3×10⁻³ | 2026-07 | https://arxiv.org/abs/2604.16216 |
g_exch |
שעון (זמן מחזור) | mobile-spin CZ | 98.86% in 58 ns | 2026-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10423-9 |
g_fusion |
ערוץ השגיאה | fusion Bell fidelity | 99.22% | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
g_bos |
ערוץ השגיאה | dual-rail cavity CZ | post-selected infidelity 0.029% (bound 0.12%), 500 ns | 2026-08 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10822-y |
g_bos |
ערוץ השגיאה | cavity beamsplitter (DC-SQUID coupler) | > 99.98%, ~100 ns swaps | 2023-03 | https://arxiv.org/abs/2303.00959 |
g_mbq |
ערוץ השגיאה | status | no two-qubit operation, no entanglement | 2026-06 | https://arxiv.org/abs/2606.03884 |
g_anneal |
שעון (זמן מחזור) | coherent quench | 3.6–27 ns | 2025-03 | https://arxiv.org/abs/2403.00910 |
cx_nn |
מספר הקיוביטים ואיכותם | Nighthawk | 120 q, 218 couplers, 5,000 2Q gates/circuit | 2025-11 | https://newsroom.ibm.com/2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance |
cx_nn |
ערוץ השגיאה | CZ crosstalk (fitted budget term, Willow d=7) | 5.5×10⁻⁴ | 2024-08 | https://arxiv.org/abs/2408.13687 |
cx_lr |
מסלול הגדלה | long-range CZ | 99.81% over ≥ 2 mm | 2023 | https://arxiv.org/abs/2208.09460 |
cx_lr |
מסלול הגדלה | IBM Loon | c-couplers + multilayer routing shown, no performance numbers | 2025-11 | https://newsroom.ibm.com/2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance |
cx_qccd |
שעון (זמן מחזור) | time per full-width layer (Helios) | ~55 ms | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465v1 |
cx_qccd |
מסלול הגדלה | junction transport | 4 m/s, 0.013–0.03 quanta/round trip | 2022 | https://arxiv.org/abs/2206.11888 |
cx_qccd |
מסלול הגדלה | grid-trap ion exchange | 2.5 kHz | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2403.00756 |
cx_qccd |
מסלול הגדלה | two-module matter link (Universal Quantum) | 2,424 transfers/s, loss infidelity < 7×10⁻⁸ | 2023-02 | https://www.nature.com/articles/s41467-022-35285-3 |
cx_bus |
מספר הקיוביטים ואיכותם | independently benchmarked chain (Forte) | 30 ions, all 435 pairs | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.05071 |
cx_bus |
מספר הקיוביטים ואיכותם | largest chain demonstrated (Tempo development system) | 64-qubit register, #AQ 64 [C] — IonQ's own benchmark, no per-pair data; the 100-qubit product is listed for late 2026 | 2025-09 | https://www.ionq.com/blog/ionq-hits-aq-64-milestone-ahead-of-schedule-and-sets-its-sights-even-higher |
cx_aod |
שעון (זמן מחזור) | move time | 610 µm in 1.6 ms at 99.95%; 270 µm in 400 µs at 99.8% | 2025-09 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 |
cx_aod |
מספר הקיוביטים ואיכותם | zoned FT processor | 448 atoms, 256 in entangling zone | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 |
cx_reload |
שעון (זמן מחזור) | reload flux | ≈ 300,000 atoms/s into tweezers; > 30,000 initialised qubits/s (15,000/s sorted into defect-free batches) | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09596-6 |
cx_reload |
מספר הקיוביטים ואיכותם | continuous run | > 2 h, > 5 × 10⁷ atoms cycled through a 3,000-qubit array | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09596-6 |
cx_shuttle |
מסלול הגדלה | conveyor shuttling | 10 µm, 99.54%, up to 64 m/s | 2025-06 | https://www.nature.com/articles/s41565-025-01920-5 |
cx_shuttle |
מסלול הגדלה | weight-4 parity via shuttled ancilla | 97.7% per shuttle | 2026-07 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10766-3 |
cx_switch |
ערוץ השגיאה | best in-line switch (PsiQuantum BTO) | 100 mdB insertion; 52(12) mdB fibre-to-chip | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
cx_switch |
ערוץ השגיאה | system-scale switch loss (Aurora) | 0.19 dB/MZI; requirement ≈ 7 mdB | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 |
cx_switch |
ערוץ השגיאה | BTO phase shifter | 0.33 dB·V | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
cx_crossbar |
מסלול הגדלה | control lines vs dots (no coherent qubit operation) | 23 lines for 16 dots | 2024-01 | https://www.nature.com/articles/s41565-023-01491-3 |
ct_rt |
מסלול הגדלה | I/O wall | > 4,000 high-density rf lines per fridge | 2026 | https://bluefors.com/ |
ct_rt |
מספר הקיוביטים ואיכותם | largest single-fridge chip | 1,121 qubits (Condor) | 2023-12 | https://www.ibm.com/quantum/blog/quantum-roadmap-2033 |
ct_cryocmos |
מסלול הגדלה | HRL 4 K controller sequencing QEC | ≤ 3.5 W, 366 DACs; d=5 bit-flip-only repetition code Λ=4.7 without room-temperature real-time electronics (arXiv Apr–May 2026, Nature Jul 2026) | 2026-07 | https://arxiv.org/abs/2604.16216 |
ct_cryocmos |
מסלול הגדלה | IBM 14 nm at 4 K | 23 mW/qubit; 1Q 8×10⁻⁴ | 2024-02 | https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.5.010326 |
ct_cryocmos |
מסלול הגדלה | mK CMOS next to spin qubits | ~20 nW/MHz per cell; fidelity impact 0.07% | 2025-06 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09157-x |
ct_sfq |
מסלול הגדלה | SEEQC mK SFQ control | 1Q > 99%, up to 99.9% (Nature Electronics) | 2026-03 | https://www.nature.com/articles/s41928-026-01576-6 |
ct_sfq |
מסלול הגדלה | DigiQ: A Scalable Digital Controller for Quantum Computers Using SFQ Logic, HPCA 2022 | 4 K in-fridge SFQ controller; the largest designs fit the few-watt budget of the 4 K stage | 2022-02 | https://arxiv.org/abs/2202.01407 |
ct_sfq |
מסלול הגדלה | QP-poisoning-limited SFQ MCM | 1.2% error/Clifford, 0.96% from photon-mediated QP | 2023-07 | https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.4.030310 |
ct_fluxdac |
מסלול הגדלה | bias lines per qubits | ~300 bias lines into the QPU, of which ~200 multiplexed lines address ~10⁵ on-chip DACs (whitepaper 2026-01-23); fluxonium MCM at 10 mK | 2026-01 | https://www.dwavequantum.com/media/41upubz2/14-1090a-a_fluxonium-dac-control.pdf |
ct_laser |
מספר הקיוביטים ואיכותם | SLM array | ~12,000 sites, 6,100 atoms | 2025-09 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 |
ct_laser |
מסלול הגדלה | metasurface tweezers | 18,225 traps from 33 W | 2026-06 | https://arxiv.org/abs/2606.02715 |
ct_pic_trap |
מסלול הגדלה | on-chip traps | 4 Rb atoms, 27.5 s lifetime | 2026-08 | https://www.pasqal.com/newsroom/pasqal-brings-qubit-control-on-chip/ |
ct_ionlaser |
מסלול הגדלה | waveguide-delivered 2Q gate | > 99.3% | 2020-10 | https://www.nature.com/articles/s41586-020-2823-6 |
ct_ionmw |
ערוץ השגיאה | chip-integrated microwave 1Q | 1.5×10⁻⁷ error per Clifford | 2024-12 | https://arxiv.org/abs/2412.04421 |
ct_ionmw |
מסלול הגדלה | WISE architecture | 1,000 ions with ~200 signal sources (design) | 2023 | https://arxiv.org/abs/2305.12773 |
ct_base |
ערוץ השגיאה | extrinsic control share of CNOT error | ~80% (HRL) | 2026-07 | https://arxiv.org/abs/2604.16216 |
ro_disp |
שעון (זמן מחזור) | readout pulse / fidelity (IQM) | 240 ns pulse (≈280 ns full window) / 99.94% simultaneous assignment; QNDness 99.3% | 2025-09 | https://arxiv.org/abs/2508.16437 |
ro_disp |
ערוץ השגיאה | at-scale readout error | ~1×10⁻² (fleet) | 2025-08 | https://www.ibm.com/quantum/hardware |
ro_fluor |
שעון (זמן מחזור) | fastest ion readout | 11 µs at 99.931% (¹⁷¹Yb⁺, MoSi SNSPD) | 2019 | https://www.nature.com/articles/s42005-019-0195-8 |
ro_fluor |
ערוץ השגיאה | Helios SPAM | 4.8×10⁻⁴ | 2025-11 | https://arxiv.org/abs/2511.05465 |
ro_img |
שעון (זמן מחזור) | typical mid-circuit readout | ~0.5–1 ms; 0.46% bit-flip, 0.24% loss | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 |
ro_img |
שעון (זמן מחזור) | fast imaging (emerging) | 17.6 µs, 99.89% discrimination, 98.8% survival — neutral ¹⁷⁴Yb, spinless (not qubit-state-resolved) | 2026-08 | https://arxiv.org/html/2605.24175 |
ro_s2c |
שעון (זמן מחזור) | fast readout (Oakes et al., Quantum Motion; rf single-electron box) | 99.2% in < 6 µs | 2023-02 | https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.13.011023 |
ro_s2c |
ערוץ השגיאה | best SPAM | 99.9% (100 µs integration) | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 |
ro_spd |
ערוץ השגיאה | wafer-scale median on-chip efficiency (PsiQuantum Omega, 300 mm) | 93.4% at ~2 K | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
ro_spd |
ערוץ השגיאה | best on-chip efficiency (laboratory device) | 99.73% | 2025-10 | https://www.nature.com/articles/s41377-025-02031-5 |
ro_qcap |
שעון (זמן מחזור) | readout | 1% error; SNR 1 in 3.6 µs | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08445-2 |
ro_qcap |
שעון (זמן מחזור) | independent replication (QuTech, InSb Kitaev chain) | ~1.85 ms dwell, SNR ~1.93 | 2026-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09927-7 |
ro_erasure |
שעון (זמן מחזור) | transmon dual-rail check | 384 ns; FP/FN ≈ separation error 0.8% (SNR 11.6) | 2026-04 | https://arxiv.org/abs/2604.16292 |
ro_erasure |
שעון (זמן מחזור) | cavity dual-rail check | 1.8 µs, FP 0.51% / FN 3.7% | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41534-024-00944-4 |
ro_erasure |
שעון (זמן מחזור) | Yb erasure detection | 20 µs (1Q) / 420 µs (2Q) | 2023-05 | https://arxiv.org/abs/2305.05493 |
code_surface |
ערוץ השגיאה | Λ (Willow, d=3→7) | 2.14 ± 0.02; d=7 record 7.72×10⁻⁴/cycle (Jul 2026) | 2026-07 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10759-2 |
code_surface |
ערוץ השגיאה | Λ (USTC 107 q, d=7) | 1.40(6) | 2025-12 | https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/rqkg-dw31 |
code_surface |
ערוץ השגיאה | neutral-atom d=3→5 | 2.14(13)× in 4-round circuit | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 |
code_surface |
מספר הקיוביטים ואיכותם | teraquop footprint, plain patches (p=10⁻³) | ~1,500 physical/logical (800 with 1D yokes, 600 with 2D yokes) | 2023-12 | https://arxiv.org/abs/2312.04522 |
code_surface |
מספר הקיוביטים ואיכותם | teraquop footprint with correlated matching (p=10⁻³) | ~650 physical/logical | 2023-12 | https://arxiv.org/abs/2312.08813 |
code_color |
ערוץ השגיאה | Λ₃/₅ (Google) | 1.56(4); logical Clifford 0.0027 | 2025-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09061-4 |
code_color |
ערוץ השגיאה | 5-to-1 distillation on logical qubits | d=3: 95.1%→99.4%; d=5: 92.5%→98.6% | 2025-07 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09367-3 |
code_qldpc |
מספר הקיוביטים ואיכותם | gross code overhead | 288 physical for 12 logical (~24/logical) vs ~3,000 surface | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2308.07915 |
code_qldpc |
ערוץ השגיאה | IonQ memories on a 40-ion ¹³³Ba chain: eight codes, BB [[18,4,3]] (4 logical in 18 ions) to [[30,4,5]] | 3.95 ± 0.68 s in one code the paper does not identify vs 3.84 ± 0.48 s physical (= 3 T2*; the June version gave 3.3 ± 0.9 s); BB [[18,4,3]] 2.48 ± 0.40 s; logical runs leakage-post-selected — break-even within error bars (arXiv version of 14 Sep 2026) | 2026-09 | https://arxiv.org/abs/2606.06455 |
code_qldpc |
ערוץ השגיאה | Zhejiang [[18,4,4]] on 32 SC qubits | 8.91%/logical/cycle (not break-even) | 2025-05 | https://arxiv.org/html/2505.09684 |
code_qldpc |
מספר הקיוביטים ואיכותם | RSA-2048 with qLDPC (Pinnacle) | < 100,000 physical qubits at 10⁻³, 1 µs cycle | 2026-02 | https://arxiv.org/abs/2602.11457 |
code_highrate |
מספר הקיוביטים ואיכותם | Helios [[80,48,4]] | 48 corrected logical qubits; logical gate error 1.0–1.2×10⁻⁴ | 2026-02 | https://arxiv.org/abs/2602.22211 |
code_highrate |
מספר הקיוביטים ואיכותם | Harvard tesseract [[16,6,4]] | up to 96 d=4 logical qubits active | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 |
code_highrate |
מספר הקיוביטים ואיכותם | Quantinuum tesseract [[16,6,4]] on ions | transversal logical Clifford group in depth-one circuits, 12 addressable logical CZ pairs | 2026-06 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10628-y |
code_erasure |
ערוץ השגיאה | threshold with 98% erasure | 4.15% vs 0.937% | 2022-01 | https://arxiv.org/abs/2201.03540 |
code_erasure |
ערוץ השגיאה | [[4,2,2]] erasure teleportation (atoms) | logical decay 1.9(4)× slower with erasure info in unconditional decoding | 2026-06 | https://arxiv.org/abs/2506.13724 |
code_bosonic |
ערוץ השגיאה | repetition-cat (Ocelot) | d=3 1.75% at |α|²=1 → d=5 1.65% at |α|²=1.5 per 2.8 µs cycle — different n̄, not a distance scan | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08642-7 |
code_bosonic |
מספר הקיוביטים ואיכותם | LDPC-cat estimate | 758 cats → 100 logical at 10⁻⁸ (assumes 0.1% phase-flip) | 2024-01 | https://arxiv.org/abs/2401.09541 |
code_bosonic |
מספר הקיוביטים ואיכותם | repetition-cat estimate (Gouzien et al.) | 126,133 cats for a 256-bit elliptic-curve logarithm in 9 h | 2023-02 | https://arxiv.org/abs/2302.06639 |
code_fusion |
ערוץ השגיאה | loss threshold | 2.7% per photon (boosted 6-ring); 17.4% ({7,4}-encoded resource state) | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.11975 |
code_aft |
שעון (זמן מחזור) | rounds per logical gate | O(d) → O(1) | 2024-06 | https://arxiv.org/abs/2406.17653 |
code_aft |
מספר הקיוביטים ואיכותם | Shor / P-256 on reconfigurable atoms | 10,000 atoms minimum (26,000 time-efficient); P-256 in days, RSA-2048 one to two orders longer | 2026-03 | https://arxiv.org/abs/2603.28627 |
code_aft |
מספר הקיוביטים ואיכותם | RSA-2048 on reconfigurable atoms (ISCA 2025) | 5.6 days on 19 M qubits at a 1 ms cycle | 2025-05 | https://arxiv.org/abs/2505.15907 |
code_magic |
ערוץ השגיאה | cultivation (Google) | 0.9999(1), 8% acceptance, 40× error reduction | 2025-12 | https://arxiv.org/abs/2512.13908 |
code_magic |
ערוץ השגיאה | code switching (Quantinuum) | ≤ 5.1×10⁻⁴ at 82.6% acceptance | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.14169 |
dec_mwpm |
שעון (זמן מחזור) | PyMatching v2 throughput | < 1 µs/round at d=17, p=0.1% | 2023-03 | https://arxiv.org/abs/2303.15933 |
dec_mwpm |
שעון (זמן מחזור) | Micro Blossom FPGA (ASPLOS 2025) | 0.8 µs average latency at d=13, p=0.1% | 2025-02 | https://arxiv.org/abs/2502.14787 |
dec_nn |
ערוץ השגיאה | Willow d=7 with AlphaQubit 2 | 7.72×10⁻⁴/cycle | 2026-07 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10759-2 |
dec_nn |
שעון (זמן מחזור) | FPGA NN decoder | 124 ns decode, 550 ns closed loop (d=3) | 2026-05 | https://arxiv.org/abs/2605.04892 |
dec_relaybp |
שעון (זמן מחזור) | FPGA Relay-BP | average < 1 µs per cycle at p < 3×10⁻³ (simulated syndromes) | 2025-10 | https://arxiv.org/abs/2510.21600 |
dec_fpga |
שעון (זמן מחזור) | Riverlane LCD | < 1 µs/round to d=17 | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41467-025-66773-x |
dec_fpga |
שעון (זמן מחזור) | Google real-time at d=5 | 63 µs latency, Λ=2.0 | 2024-08 | https://arxiv.org/abs/2408.13687 |
dec_gpu |
שעון (זמן מחזור) | NVQLink RoCE round trip | 3.84 µs mean | 2025-10 | https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ |
dec_corr |
ערוץ השגיאה | loss-aware ML decoding gain | 1.73(13)× | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 |
dec_rl |
ערוץ השגיאה | RL-steered QEC | 20% LER cut, 3.5× stability vs drift; the same Willow d=7 run that yields 7.72(9)×10⁻⁴/cycle (see dec_nn) | 2025-11 | https://arxiv.org/abs/2511.08493 |
dec_cryo |
מסלול הגדלה | QECOOL on-line SFQ decoder (simulation) | 2.78 µW at 2 GHz; latency not published | 2021-03 | https://arxiv.org/abs/2103.14209 |
dec_cryo |
שעון (זמן מחזור) | NISQ+ approximate SFQ decoder (design) | ≤ 20 ns latency | 2020-04 | https://arxiv.org/abs/2004.04794 |
dec_cryo |
מסלול הגדלה | cryo-CMOS predecoder (design) | 3,780× syndrome-bandwidth reduction at < 0.56 mW | 2025-12 | https://arxiv.org/abs/2512.09807 |
ic_mcm |
מספר הקיוביטים ואיכותם | chiplet tiling | 108 q from 12 chiplets, median 2Q 99.1% (vs 99.5% at 36 q) | 2026-04 | https://investors.rigetti.com/news-releases/news-release-details/rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system |
ic_mcm |
מסלול הגדלה | coupled cryogenic cells | two cells coupled; 0.53 m² wiring area each | 2026-08 | https://www.ibm.com/quantum/blog/modular-cryogenics |
ic_cryolink |
ערוץ השגיאה | 30 m link Bell fidelity / rate | 80.4% / 12.5 kHz | 2023-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-023-05885-0 |
ic_cryolink |
מסלול הגדלה | 2026 modular link | waveguide loss < 0.03 dB/30 m; end-to-end transfer loss 0.55–0.65 dB, i.e. 86–88% transmission | 2026-04 | https://arxiv.org/html/2604.15971v1 |
ic_ionphoton |
ערוץ השגיאה | distributed CZ (Oxford) | remote Bell 96.9% at 9.7 s⁻¹; teleported CZ 86.2% | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08404-x |
ic_ionphoton |
שעון (זמן מחזור) | entanglement rate record | 250 s⁻¹ at F > 94% | 2024 | https://arxiv.org/abs/2404.16167 |
ic_atomcavity |
ערוץ השגיאה | atom–photon efficiency (MPQ, Science 385, 179) | ~90% generation-to-detection | 2024-07 | https://arxiv.org/abs/2407.09109 |
ic_spinphoton |
ערוץ השגיאה | SiV over 35 km | F = 0.69, ≤ 1 Hz | 2024-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07252-z |
ic_spinphoton |
ערוץ השגיאה | NV Delft–The Hague 25 km | F = 0.534, 0.022 s⁻¹ | 2024-04 | https://arxiv.org/html/2404.03723 |
ic_spinphoton |
ערוץ השגיאה | T-centre inter-cryostat link (Photonic Inc.) | Bell F = 0.60(8) at 7.5 mHz; teleported-CNOT sequence post-selected, no gate fidelity | 2024-06 | https://arxiv.org/html/2406.01704v1 |
ic_spinphoton |
ערוץ השגיאה | NV unconditional teleported CNOT (QuTech) | 63(4)% (4-qubit GHZ 64(4)%), real-time feed-forward, no post-selection | 2026-05 | https://www.nature.com/articles/s41467-026-72818-6 |
ic_transducer |
ערוץ השגיאה | state of the art (review) | η_int 99.5%, η_tot 15%, N_add 0.16 (EO, 60 mK) | 2026-05 | https://arxiv.org/html/2605.26976 |
ic_transducer |
מסלול הגדלה | gap to useful | 3 orders of magnitude (noise, η, rate) for 99.7% remote gates at MHz | 2025-03 | https://arxiv.org/abs/2503.10842 |
ic_fibre |
ערוץ השגיאה | chip-to-chip Bell fidelity | 99.72% over 42 m, conditional on heralded events (channel loss excluded) | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
fab_cmos |
מסלול הגדלה | wafer-scale statistics | > 24,000 devices/wafer, CD < 0.5 nm | 2024-10 | https://arxiv.org/abs/2410.16583 |
fab_cmos |
מסלול הגדלה | wafer-level yield (cryo-prober, 1.6 K) | 96% of 232 twelve-dot devices tuned to single-electron occupancy; 99.8% of dots | 2024-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07275-6 |
fab_cmos |
מסלול הגדלה | multi-modality foundry LOI | GlobalFoundries $375 M (SC, ion, photonic, topological, spin) | 2026-05 | https://www.nist.gov/news-events/news/2026/05/department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion |
fab_sc |
מסלול הגדלה | junction frequency targeting (ABAA) | 97.4% success, 0.9 ± 2.4% of prediction | 2024-08 | https://www.nature.com/articles/s43246-024-00596-z |
fab_sc |
מספר הקיוביטים ואיכותם | wafer-scale package (OQC) | > 500 qubits on one 3-inch sapphire die; T1 ~97 µs, T2e ~129 µs; no per-qubit control lines in the measured configuration | 2026-02 | https://arxiv.org/abs/2602.12773 |
fab_sc |
מסלול הגדלה | Anderon foundry | $1 B CHIPS + $1 B IBM; SC wiring/TSV/bump; 30× device output vs 200 mm | 2026-05 | https://www.tomshardware.com/tech-industry/quantum-computing/ibm-spins-off-americas-first-quantum-chip-foundry-with-2-billion-in-federal-and-private-funding |
fab_3d |
ערוץ השגיאה | cavity Q (Al, Yale) | > 0.5×10⁹, single-photon lifetime 10 ms | 2013 | https://arxiv.org/abs/1302.4408 |
fab_trap |
מסלול הגדלה | Helios trap | 1,228 electrodes, 273 independent signals (2.8 per qubit) | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465 |
fab_trap |
מסלול הגדלה | standard-fab traps | 99.99% 2Q on chips from standard semiconductor fabs | 2025-10 | https://www.ionq.com/news/ionq-achieves-landmark-result-setting-new-world-record-in-quantum-computing |
fab_pic |
ערוץ השגיאה | SiN waveguide loss (multimode) | 0.5 dB/m | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
fab_pic |
ערוץ השגיאה | SiN waveguide loss (single-mode) | 1.8(2) dB/m | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
fab_pic |
ערוץ השגיאה | wafer-scale median on-chip SNSPD efficiency | 93.4% at ~2 K, 300 mm | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 |
fab_optics |
מסלול הגדלה | system power / mass | 3 kW avg, 2,500 kg (Orion Gamma) | 2025-11 | https://www.pasqal.com/wp-content/uploads/2025/11/2509_Pasqal_Quantum-Computing-Processor_Brochure-RVB-V8.pdf |
fab_optics |
מסלול הגדלה | continuous reload hardware | 300,000 atoms/s reloaded into tweezers; 30,000 initialised qubits/s | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09596-6 |
fab_mbe |
מסלול הגדלה | replication | no independent replication of the InAs–Pb stack | 2026-06 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10567-8 |
fab_stm |
מספר הקיוביטים ואיכותם | register size | 11 qubits | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09827-w |
fab_diamond |
מסלול הגדלה | device yield | 327 cavities resonance-characterised at room temperature (mean Q 1.1(4)×10⁴); coherent cooperativity > 1 shown on 2 | 2026-06 | https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/z514-v4n6 |
g_cv |
שעון (זמן מחזור) | Aurora clock | 1 MHz, 12 modes per cycle | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 |
g_mwspin |
ערוץ השגיאה | NV 1Q/2Q (GST) | < 0.1% [P] — press release only, no primary paper | 2025-03 | https://thequantuminsider.com/2025/03/28/fujitsu-and-qutech-realize-high-precision-quantum-gates/ |
g_catcnot |
ערוץ השגיאה | status | no experimental bias-preserving cat–cat CNOT | 2026-07 | https://arxiv.org/abs/2607.22852 |
src_resource |
מספר הקיוביטים ואיכותם | largest emitter-fused graph state | 8 qubits, 0.4–2.3 coincidences/min | 2024-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07357-5 |
src_resource |
מספר הקיוביטים ואיכותם | independent emitter graph states (C2N Paris-Saclay) | reconfigurable 4-photon graph states from one quantum dot, ~0.5 Hz | 2025-05 | https://www.nature.com/articles/s41467-025-59693-3 |
ct_eo |
שעון (זמן מחזור) | single-clock-cycle feed-forward | 1 MHz (Aurora) | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 |
7.9 רשומות התקן — המספרים המתוארכים שמאחורי השעונים הנגזרים (ערכים ריקים הם כנים: לא פורסמו)
טבלה
| צומת | גודל | ערך | היקף | תאריך | מקור · תג |
|---|---|---|---|---|---|
transmon |
רלקסציית T1 | 68 µs — Willow 105-qubit QEC chip: mean operating T1 = 68 µs (spec sheet: 68 +/- 13 µs; RCS chip 98 +/- 32 µs) | טיפוסי | 2024-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y · [D] |
transmon |
רלקסציית T1 | 1.68 ms — Princeton Ta-on-Si 2D transmons: T1 up to 1.68 ms; median time-averaged Q_avg 9.7×10⁶ across 45 qubits | מיטבי | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09687-4 · [D] |
transmon |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 89 µs — Willow 105-qubit QEC chip: mean T2,CPMG = 89 µs | טיפוסי | 2024-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y · [D] |
transmon |
זמן שער 1Q | 25 ns — Willow 105 q: all XY single-qubit rotations 25 ns (72-q processor: pi 35 ns, pi/2 18 ns) | טיפוסי | 2024-08 | https://arxiv.org/pdf/2408.13687v1 · [D] |
transmon |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | 0.009 — Google 72-q surface-code error budget: data-qubit idle error 0.9×10⁻² per cycle, weight 10, 20% of 1/Lambda | טיפוסי | 2024-08 | https://arxiv.org/pdf/2408.13687v1 · [D] |
transmon |
דליפה לשער | 0.0002 — Google error budget: CZ leakage 2.0×10⁻⁴ per gate; a separate 'leakage (heating)' term is 2.5×10⁻⁴ | טיפוסי | 2024-08 | https://arxiv.org/pdf/2408.13687v1 · [D] |
transmon |
קצב פרצים מתואמים | 0.00028 Hz — 72-q processor, distance-29 repetition code: correlated error bursts approx. once an hour (3×10⁹ cycles), decay ~400 µs | טיפוסי | 2024-08 | https://arxiv.org/pdf/2408.13687v1 · [D] |
fluxonium |
רלקסציית T1 | 1 ms — Somoroff et al. fluxonium: T1 stable around 1 ms over several months of operation | מיטבי | 2021-03 | https://arxiv.org/pdf/2103.08578 · [D] |
fluxonium |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 1.48 ms — Somoroff et al. fluxonium: Ramsey T2* = 1.48 +/- 0.13 ms; no spin-echo T2 is reported | מיטבי | 2021-03 | https://arxiv.org/pdf/2103.08578 · [D] |
fluxonium |
זמן שער 1Q | 80 ns — Somoroff fluxonium X/2 and Y/2: Gaussian-edged square pulses, 60 ns plateau + 2x5 ns edges = 80 ns, >0.9999 avg fidelity | מיטבי | 2021-03 | https://arxiv.org/pdf/2103.08578 · [D] |
fluxonium |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — fluxonium work reports coherence and gate fidelity only, no syndrome-extraction cycle. — No fluxonium QEC round has been run; no idle/memory error per round is published | טיפוסי | 2021-03 | https://arxiv.org/pdf/2103.08578 · [D] |
cavity |
רלקסציית T1 | 25.6 ms — Weizmann long-lived superconducting cavity: single-photon T1 = 25.6 ms | מיטבי | 2023-09 | https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.4.030336 · [D] |
cavity |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 34 ms — Weizmann: single-photon-encoded cavity qubit coherence T2 = 34 ms | מיטבי | 2023-09 | https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.4.030336 · [D] |
cavity |
זמן שער 1Q | לא פורסם — Null to avoid duplicating g_bos: the mechanism, not the carrier, defines the single-qubit gate. — A bosonic mode has no intrinsic 1Q gate; the gate is ancilla- or beam-splitter-mediated and is recorded on g_bos (~200 ns) | טיפוסי | 2026-08 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10822-y · [D] |
cavity |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — bosonic results are quoted per gate (erasure, Pauli), never per syndrome round. — No cavity-qubit QEC round with a published per-round idle error; dual-rail 1Q gate erasure is ~0.1% | טיפוסי | 2026-08 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10822-y · [D] |
ion |
רלקסציית T1 | 1.19×10⁴ s — Single 171Yb+ memory: T1 = 11,902 +/- 2,209 s from the process-matrix fit | מיטבי | 2020-08 | https://arxiv.org/pdf/2008.00251 · [D] |
ion |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 4.24×10³ s — Single 171Yb+ with KDDxy DD (0.4 s interpulse): T2 = 4,235 +/- 576 s; |0>,|1> coherence 15,943 +/- 3,190 s | מיטבי | 2020-08 | https://arxiv.org/pdf/2008.00251 · [D] |
ion |
זמן שער 1Q | לא פורסם — Null on the carrier by design - the mechanism defines it; see g_ms and g_elec t1q records. — Ion 1Q gate time is set by the drive mechanism: laser Raman 110 µs (g_ms, IonQ Forte); near-field microwave 8 µs (g_elec) | טיפוסי | 2023-08 | https://arxiv.org/pdf/2308.05071 · [D] |
ion |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | 0.0005 — Quantinuum Helios (98 q): linear memory error rate 5(1)e-4 per qubit per transport-idle step; quadratic term 0.7(2)e-4 | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465v1 · [D] |
ion |
דליפה לשער | 1.12×10⁻⁵ — Helios: single-qubit gate leakage 1.12(6)e-5 per Clifford; ternary readout shows 4.2(7)e-3 leakage population after prep | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465v1 · [D] |
alkali |
רלקסציית T1 | 1.38×10³ s — Caltech 6,100-atom Cs tweezer array: room-temperature trapping lifetime 23 minutes | מיטבי | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 · [D] |
alkali |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 12.6 s — Caltech 6,100 Cs atoms in ~12,000 tweezers: hyperfine qubit coherence T2 = 12.6(1) s | מיטבי | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 · [D] |
alkali |
זמן שער 1Q | 5 µs — Harvard/QuEra 448-atom processor: global Raman path at ~0.5 MHz Rabi gives ~5 µs rotations (composite pulses) | טיפוסי | 2025-06 | https://arxiv.org/html/2506.20661v1 · [D] |
alkali |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — idle/transport dephasing is folded into the logical per-round figure, not decomposed. — Not separately quantified: the 448-atom paper reports only combined logical error 0.62(3)% per round (d=5) and a 4 ms cycle | טיפוסי | 2025-06 | https://arxiv.org/html/2506.20661v1 · [D] |
alkali |
דליפה לשער | 8×10⁻⁵ — 87Rb CZ: leakage to F=1 0.008(1)% per atom per gate (Rydberg T1 decay + intermediate-state scattering) | מיטבי | 2026-04 | https://arxiv.org/html/2604.25987v1 · [D] |
ae_atom |
רלקסציית T1 | 6.42 s — 171Yb nuclear-spin qubit: tweezer lifetime 6.42(3) s (parametric heating); spin depolarization tens of s, ~100 s with a few G | טיפוסי | 2021-12 | https://arxiv.org/pdf/2112.06732 · [D] |
ae_atom |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 7.9 s — 171Yb nuclear-spin qubit in tweezers: spin-echo T2 = 7.9(4) s; Ramsey T2* = 3.7(4) s | מיטבי | 2021-12 | https://arxiv.org/pdf/2112.06732 · [D] |
ae_atom |
זמן שער 1Q | 170 ns — 171Yb nuclear-spin qubit: 170 ns pi/2 pulses (submicrosecond rotations), 5.2(5)e-3 error per Clifford | מיטבי | 2021-12 | https://arxiv.org/pdf/2112.06732 · [D] |
ae_atom |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — Yb results are reported per gate (99.72% post-selected CZ) and as erasure fraction. — No alkaline-earth erasure-qubit QEC round with a published per-round idle/memory error | טיפוסי | 2024-11 | https://arxiv.org/abs/2411.11708 · [D] |
photon |
רלקסציית T1 | 0.0228 — PsiQuantum Omega: BTO electro-optic phase shifter insertion loss ~100 mdB (2 mm); SiN waveguide 0.5+/-0.3 dB/m multimode | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
photon |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | לא פורסם — dephasing has no photonic counterpart; distinguishability plays that role. — No T2 for photons; the analogue is indistinguishability - HOM visibility 99.50(25)%, source spectral purity 99.5(1)% | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
photon |
זמן שער 1Q | לא פורסם — the paper gives component losses and a loss-voltage product, not switching times. — 1Q gates on dual-rail photons are passive phase shifters and beam splitters; no gate duration is stated in the Omega paper | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
photon |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — photonic FT is measurement-driven, so idle error is replaced by delay-line loss. — No photonic QEC round has been demonstrated; a fusion network has no idling syndrome cycle | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
squeezed |
רלקסציית T1 | 0.615 — Xanadu Aurora: refinery-chip insertion loss 4.15 dB average; heralded optical paths >95% total loss; sources chip 1.82 dB | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
squeezed |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | לא פורסם — CV dephasing shows up as squeezing degradation (dB), not as a decay time. — No T2 for CV modes; Aurora reports nullifier variances held below vacuum noise over 2 h continuous acquisition | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
squeezed |
זמן שער 1Q | לא פורסם — Null on the carrier by design to avoid duplicating the g_cv t1q record (1 µs per cycle). — 1Q Gaussian operations are clocked, not pulse-timed; the 1 MHz Aurora cycle is recorded on g_cv | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
squeezed |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — Aurora needs a 20-30x (in dB) component-loss improvement before rounds exist. — No CV QEC round with a published per-round idle error; loss per round is the equivalent quantity and is unstated | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
qd_spin |
רלקסציית T1 | 9.5 s — 300 mm foundry Si/SiGe (Diraq/imec), device A: spin relaxation T1 = 9.5 s | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
qd_spin |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 1.9 ms — 300 mm foundry Si/SiGe device A: Hahn-echo T2 = 1.9 ms; Ramsey T2* = 40.6 µs. No CPMG reported | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
qd_spin |
זמן שער 1Q | 400 ns — 300 mm foundry Si/SiGe: single-qubit (EDSR) gates ~400 ns at 99.45-99.97% fidelity; CZ 100-500 ns | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
qd_spin |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — largest arrays are 18 qubits, below any syndrome-extraction demonstration. — No spin-qubit QEC round has been run; no idle/memory error per round is published | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
qd_spin |
דליפה לשער | לא פורסם — the ERR attribute lists 'leak' for qd_spin but no primary source quantifies it. — Leakage to valley or triplet states per gate is not reported in the 300 mm foundry paper or its device tables | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
donor |
רלקסציית T1 | לא פורסם — those lifetimes are mean times between spontaneous flips during readout, not T1. — No T1 reported for the P donor electron or nuclear spin; the supplementary gives only readout-limited nuclear lifetimes 2,900 s / 7,900 s | מיטבי | 2014-02 | https://arxiv.org/pdf/1402.7140 · [D] |
donor |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 35.6 s — 28Si:P ionised 31P+ nuclear qubit: T2(DD) = 35.6 s, Hahn 1.75 s, T2* 0.6 s; electron T2(DD) = 0.56 s | מיטבי | 2014-02 | https://arxiv.org/pdf/1402.7140 · [D] |
donor |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 44.5 ms — SQC 11-qubit donor register: nuclear T2(Hahn) 3-660 ms (T2 1-46 ms); electron T2(Hahn) ~350 µs, T2 ~20 µs | טיפוסי | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09827-w · [D] |
donor |
זמן שער 1Q | לא פורסם — donor papers report control fidelity (99.10-99.99% 1Q) without gate times. — No pi-pulse duration in ns or us is stated in Muhonen 2014 or in the SQC 11-qubit paper; only fidelities are given | טיפוסי | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09827-w · [D] |
donor |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — the largest donor register is 11 qubits (9 nuclear data + 2 ancilla electrons). — No donor QEC round has been run; no idle/memory error per round is published | טיפוסי | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09827-w · [D] |
defect |
רלקסציית T1 | 3.6×10³ s — NV electron spin in a 10-qubit diamond register (4 K): T1 = 3.6(3)e3 s, i.e. > 1 hour | מיטבי | 2019-05 | https://arxiv.org/pdf/1905.02094 · [D] |
defect |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 600 ms — NV electron spin: T2 ~ 0.6 s (580 ms) with 8192-pulse CPMG at 77 K in isotopically pure diamond | מיטבי | 2013-04 | https://www.nature.com/articles/ncomms2771 · [D] |
defect |
זמן שער 1Q | 997 µs — Delft NV register: nuclear-spin 1Q gates via electron-controlled DD take 419-2,371 µs; electron MW Rabi is 14 MHz | טיפוסי | 2019-05 | https://arxiv.org/pdf/1905.02094 · [D] |
defect |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — defect centres are used as network nodes; the logical-qubit work reports per-gate only. — No NV/SiV QEC round with a published per-round idle error | טיפוסי | 2019-05 | https://arxiv.org/pdf/1905.02094 · [D] |
majorana |
זמן החיים של הזוגיות (תיל יחיד, לא T1 של קיוביט) | 22 s — InAs-Pb tetron, single wire: Z-parity lifetime 22 +/- 1 s (Poissonian fit, 200 ms integration, 324 dwell intervals) | מיטבי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.03884v1 · [D] |
majorana |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | לא פורסם — The node's 'X loop 14.5 µs (2025)' figure was not found in the sources consulted. — No coherent superposition of a Majorana qubit has been prepared, so no T2 exists; only Z-basis parity switching is measured | מיטבי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.03884v1 · [D] |
majorana |
זמן שער 1Q | לא פורסם — Parity readout takes 3.6 µs for SNR 1 (InAs-Al, 2025) but is not a gate. — No Majorana single-qubit gate has been demonstrated; gates would be sequences of parity measurements (g_mbq) | מיטבי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.03884v1 · [D] |
majorana |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — no two-qubit operation and no Bell test exist for this carrier. — No QEC round; no logical or idle error per round has been measured on any Majorana device | מיטבי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.03884v1 · [D] |
fluxq |
רלקסציית T1 | לא פורסם — relative claims only; the ICE chapter refers users to D-Wave support for per-system data. — D-Wave publishes no absolute T1 for Advantage2 flux qubits - only '2x longer coherence time' and '4x lower noise' vs Advantage | טיפוסי | 2025-05 | https://www.dwavequantum.com/media/wakjcpsf/adv2_4400q_whitepaper-1.pdf · [C] |
fluxq |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | לא פורסם — beyond ~30 ns the data diverge from coherent theory because of thermal noise. — No T2 published; the operational proxy is the coherent-annealing window, quoted as anneal times below 30 ns | טיפוסי | 2025-05 | https://www.dwavequantum.com/media/x3blg5bk/14-1074a-a_fast_anneals_and_coherent_quantum_annealing.pdf · [C] |
fluxq |
זמן שער 1Q | לא פורסם — מעצם הבנייה: fluxq is an analog-Hamiltonian carrier, not a gate-model qubit. — An annealer has no gates; the closest quantity is the 5 ns minimum fast-anneal time (vs 0.5-1 µs previously) | טיפוסי | 2025-05 | https://www.dwavequantum.com/media/x3blg5bk/14-1074a-a_fast_anneals_and_coherent_quantum_annealing.pdf · [C] |
fluxq |
שגיאת סרק / זיכרון לסבב | לא פורסם — מעצם הבנייה. — No QEC rounds exist in an annealer, so there is no idle error per round | טיפוסי | 2025-05 | https://www.dwavequantum.com/media/wakjcpsf/adv2_4400q_whitepaper-1.pdf · [C] |
enc_gr |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 11.4 µs — Aquila (QuEra): T2* 5.8 µs, T2 with echo 11.4 µs on the ground–Rydberg qubit; analog programs capped at 4 µs | טיפוסי | 2023-06 | https://arxiv.org/abs/2306.11727 · [C] |
enc_gr |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 32 µs — Harvard/MIT (2018): T2* 4.5(1) µs, spin-echo T2 32(6) µs on a ground–Rydberg atom qubit | מיטבי | 2018-09 | https://arxiv.org/abs/1806.04682 · [D] |
g_tc |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | 0.0033 — Willow 105 q QEC chip: two-qubit gate error 0.33% +/- 0.18% (CZ), stated as 'mean, simultaneous' in the spec sheet | טיפוסי | 2024-12 | https://quantumai.google/static/site-assets/downloads/willow-spec-sheet.pdf · [C] |
g_tc |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | 0.0019 — IBM fleet, Q2 2026: best EPLG 0.19% (ibm_boston); 2,210 qubits across 15 QPUs, best CLOPS 330K+ | מיטבי | 2026-07 | https://www.ibm.com/quantum/blog/whats-new-q2-2026 · [C] |
g_tc |
הפרעה הדדית | 0.00055 — Google 72-q error budget: CZ crosstalk 5.5×10⁻⁴ per gate, weight 91, 11% of 1/Lambda - separate from the 2.8×10⁻³ CZ term | טיפוסי | 2024-08 | https://arxiv.org/pdf/2408.13687v1 · [D] |
g_cr |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | 0.017 — ibm_sherbrooke (Eagle r3, 127 q, fixed-coupling CR): EPLG 1.7×10⁻² at chain length 100 (layer fidelity 0.19); 0.26 at N=80 | טיפוסי | 2023-11 | https://arxiv.org/abs/2311.05933 · [D] |
g_cr |
הפרעה הדדית | לא פורסם — EPLG folds CR crosstalk in but does not separate it. — No simultaneous-minus-isolated crosstalk figure is published for cross-resonance; Kandala 2021 reports static-ZZ suppression, not a rate | טיפוסי | 2021-09 | https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.130501 · [D] |
g_ryd |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | 0.005 — Harvard/Lukin: CZ at 99.5% fidelity on up to 60 atoms entangled in parallel by a global Rydberg pulse | טיפוסי | 2023-04 | https://arxiv.org/abs/2304.05420 · [D] |
g_ryd |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | 0.00146 — 87Rb CZ 99.854(4)% raw / 99.941(3)% loss-postselected, benchmarked on 8 simultaneous gate sites, stable 10 h | מיטבי | 2026-04 | https://arxiv.org/html/2604.25987v1 · [D] |
g_ryd |
הפרעה הדדית | לא פורסם — neither the 60-atom nor the 8-site benchmark separates a crosstalk term. — No simultaneous-minus-isolated crosstalk figure is published; with a global Rydberg pulse crosstalk is inside the parallel number | טיפוסי | 2026-04 | https://arxiv.org/html/2604.25987v1 · [D] |
g_ms |
זמן שער 1Q | 110 µs — IonQ Forte, 30-ion chain: total duration of each single-qubit Raman gate is 110 µs; median 1Q error 2.0×10⁻⁴ | טיפוסי | 2023-08 | https://arxiv.org/pdf/2308.05071 · [D] |
g_ms |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | 0.00079 — Quantinuum Helios (98 q): 2QRB infidelity 7.9(2)e-4 averaged over all operational zones; cycle benchmarking 8.1(2)e-4 | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465v1 · [D] |
g_ms |
הפרעה הדדית | 1×10⁻⁵ — Quantinuum H2 datasheet: crosstalk error typical 1×10⁻⁵, range 1×10⁻⁶ to 2×10⁻⁴ | טיפוסי | 2024-06 | https://assets.website-files.com/62b9d45fb3f64842a96c9686/665f5f21ce5b0435bcd32917_Quantinuum%20H2%20Product%20Data%20Sheet%20v1.4%204Jun24.pdf · [C] |
g_elec |
זמן שער 1Q | 8 µs — Oxford Ionics near-field microwave 1Q gate: 8 µs total (7.5 µs coherent + 0.5 µs dead), 8.4(7)e-6 error per Clifford | מיטבי | 2024-07 | https://arxiv.org/pdf/2407.07694 · [D] |
g_elec |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — no multi-zone simultaneous 2Q benchmark has been published for this mechanism. — The 8.4(7)e-5 smooth gate and the 3(1)e-4 / 4.7(7)e-4 12 h and 60 h figures are two-ion measurements, not full-width parallel | מיטבי | 2025-10 | https://arxiv.org/html/2510.17286v1 · [D] |
g_elec |
הפרעה הדדית | 1.6×10⁻⁶ — Oxford Ionics: residual interaction with hidden spectator qubits 1.6(8)e-6 per Clifford; between zones <= ~1×10⁻⁶ | מיטבי | 2024-07 | https://arxiv.org/pdf/2407.07694 · [D] |
g_exch |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — largest exchange-coupled arrays are 18 qubits, and are benchmarked pairwise. — The 99.04-99.56% 300 mm CZ fidelities are isolated two-qubit RB; no simultaneous or full-width spin-qubit measurement exists | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
g_exch |
הפרעה הדדית | לא פורסם — electrostatic crosstalk in dense dot arrays is cited as a known issue, not quantified. — Not reported: the 300 mm paper gives only Stark-shift coefficients (e.g. 31.3(3) MHz/V/T on the J gate), not a crosstalk error | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
g_fusion |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — Related Omega numbers: SPAM 99.98(1)%, chip-to-chip interconnect 99.72(4)%. — Fusion Bell-state fidelity 99.22(12)% is a single-fusion measurement; no parallel or network-scale fusion figure is published | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
g_fusion |
הפרעה הדדית | לא פורסם — מעצם הבנייה - linear optics has no static coupling between qubits to leak. — No crosstalk figure: fusion failure is heralded and enters the loss budget, not a coherent-error budget | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
g_bos |
זמן שער 1Q | 200 ns — Yale dual-rail cavity qubit: beam-splitter single-qubit gate ~200 ns, post-selected RB error ~0.01%, erasure ~0.1% | מיטבי | 2026-08 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10822-y · [D] |
g_bos |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — no multi-pair simultaneous operation of ancilla-mediated bosonic gates is published. — Dual-rail CZ 0.029(6)% post-selected (0.53(2)% erasure per CZ, Pauli <0.1%) is a two-qubit measurement, not a parallel one | מיטבי | 2026-08 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10822-y · [D] |
g_bos |
הפרעה הדדית | לא פורסם — SPAM ~0.02% and bit-flip errors at the 1×10⁻⁶ level are given, but no crosstalk term. — No crosstalk figure published for ancilla-mediated bosonic gates or for the DC-SQUID beam-splitter coupler | מיטבי | 2026-08 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10822-y · [D] |
g_mbq |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — nothing to measure - no braiding, no entanglement, no Bell test. — No two-qubit Majorana operation exists, in parallel or otherwise; only single-wire parity readout has been demonstrated | מיטבי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.03884v1 · [D] |
g_mbq |
הפרעה הדדית | לא פורסם — מעצם הבנייה. — No measurement-based Majorana gate has been demonstrated, so no crosstalk figure can exist | מיטבי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.03884v1 · [D] |
g_anneal |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — מעצם הבנייה: performance is quoted as anneal time and solution quality. — Annealing evolution is not a gate; no two-qubit error rate is defined or published for D-Wave hardware | טיפוסי | 2025-05 | https://www.dwavequantum.com/media/x3blg5bk/14-1074a-a_fast_anneals_and_coherent_quantum_annealing.pdf · [C] |
g_anneal |
הפרעה הדדית | 0.0121 — D-Wave ICE: delta-J std ~0.0095-0.0155 and delta-h std ~0.010-0.026 through the anneal; background susceptibility chi -0.04 to -0.015 | טיפוסי | 2026-09 | https://docs.dwavequantum.com/en/latest/quantum_research/errors.html · [C] |
cx_nn |
דרגת קישוריות | 3.63 — IBM Nighthawk: '120 qubits linked together with 218 next-generation tunable couplers' in a square lattice -> mean degree 2x218/120 = 3.63 | טיפוסי | 2025-11 | https://newsroom.ibm.com/2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance · [C] |
cx_nn |
הובלה לסבב | 0 — Zero by construction: a static coupler lattice moves no qubits; the whole 1.1 µs Willow / 921 ns Sycamore cycle is gates, measure, reset | טיפוסי | 2023-02 | https://arxiv.org/abs/2302.02192 · [G] |
cx_lr |
דרגת קישוריות | 6 — Design target, not a measured device: gross-code layouts need 'a degree-6 graph that consists of two edge-disjoint planar subgraphs' | theory | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.07915 · [S] |
cx_lr |
הובלה לסבב | 0 — Zero: c-couplers and mm-scale resonator links are static wiring, not transport; the gross-code cycle is 7 CNOT layers with no move step | theory | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.07915 · [S] |
cx_qccd |
דרגת קישוריות | 97 — Helios: 98-qubit ion processor with 'all-to-all connectivity enabled by a rotatable ion storage ring' joining two operation regions | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465v1 · [D] |
cx_qccd |
הובלה לסבב | 55 ms — Helios: 'an average of 55 ms per layer' for a full-width depth-1 layer (transport + ground-state cooling + gates); 2Q gate itself is ~70 µs | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465v1 · [D] |
cx_qccd |
הובלה לשכבת שערים | 1.13 ms — H1 QCCD primitives: interzone shift 283 µs, intrazone shift 58 µs, split/combine 128 µs, swap 200 µs; sideband cooling 850 µs and 650 µs | טיפוסי | 2020-03 | https://arxiv.org/pdf/2003.01293 · [D] |
cx_qccd |
הובלה לשכבת שערים | 33 ms — Full-width upper bound: transport is '60% on average' of H2 circuit time; on Helios's 55 ms 98-qubit layer that is ~33 ms of transport | מיטבי | 2023-05 | https://arxiv.org/pdf/2305.03828 · [D] |
cx_bus |
דרגת קישוריות | 29 — IonQ Forte: 'single-chain 30-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all operations', benchmarked over all 30-choose-2 = 435 pairs | טיפוסי | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.05071 · [D] |
cx_bus |
הובלה לסבב | לא פורסם — Ion transport time belongs to cx_qccd (55 ms per full-width Helios layer). — Not applicable: a single motional-bus chain performs no transport between zones; all 435 Forte pairs are addressed in place | טיפוסי | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.05071 · [D] |
cx_aod |
דרגת קישוריות | 447 — 448-atom zoned processor: 'atoms are rearranged with the AOD traps to enable arbitrary connectivity': all-to-all, degree N-1 | טיפוסי | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.20661 · [D] |
cx_aod |
הובלה לסבב | 1.6 ms — Caltech 6,100-atom array: 'atoms transported by 610 um in 1.6 ms' with ~99.95% fidelity; 270 um moves take 0.35-1 ms at 99.85-99.94% | טיפוסי | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 · [D] |
cx_aod |
הובלה לשכבת שערים | 200 µs — Harvard/QuEra logical processor: 'characteristic free-space movement time between gates is roughly 200 µs'; SLM-AOD transfer adds 150-300 µs | טיפוסי | 2023-12 | https://arxiv.org/pdf/2312.03982 · [D] |
cx_reload |
קיוביטים מאותחלים המסופקים למערך בשנייה, באופן מתמשך | 3×10⁴ — Harvard/MIT 3,000-qubit system: 'more than 30,000 qubits per second' initialised without rearrangement; 15,000/s sorted into defect-free batches of 600; ~300,000 atoms/s into tweezers | מיטבי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09596-6 · [D] |
cx_reload |
קיוביטים מאותחלים המסופקים למערך בשנייה, באופן מתמשך | 7.3×10⁴ — Princeton: 7.3 × 10⁴ atoms/s extracted from a continuously fed reservoir; a 256-site array reloaded 500 times/s; complete new qubit arrays 30 times/s | מיטבי | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.15633 · [D] |
cx_reload |
קיוביטים מאותחלים המסופקים למערך בשנייה, באופן מתמשך | 52 — MPQ: ~130 atoms reloaded per 2.5 s cycle into a > 1,000-atom ⁸⁸Sr lattice array; continuous operation > 1.5 h | טיפוסי | 2024-02 | https://arxiv.org/abs/2402.04994 · [D] |
cx_reload |
זמן איפוס / אתחול | 1 ms — Princeton: tweezer load time 1 ms for a replacement atom (90 ms in earlier work) | מיטבי | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.15633 · [D] |
cx_reload |
זמן איפוס / אתחול | 80 ms — Harvard/MIT: one of six subarrays ejected and refilled every 80 ms; the full storage array assembled in ~500 ms | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09596-6 · [D] |
cx_reload |
קוהרנטיות T2 (הד/DD) | 5.4 s — Princeton: Hahn-echo T2 = 5.4(9) s while reloading vs 7(1) s without; T2* 0.73(2) vs 0.69(2) s | מיטבי | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.15633 · [D] |
cx_reload |
זמן החיים של אטום מאוחסן במלכודת, מוגבל בוואקום או במלקחיים | 60 s — Harvard/MIT: tweezer-limited lifetime about 60 s in the storage array | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09596-6 · [D] |
cx_reload |
זמן החיים של אטום מאוחסן במלכודת, מוגבל בוואקום או במלקחיים | 1.37×10³ s — Caltech 6,100-atom Cs array: vacuum-limited lifetime 22.9(1) min at room temperature (~7 × 10⁻¹² mbar) | מיטבי | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 · [D] |
cx_reload |
זמן החיים של אטום מאוחסן במלכודת, מוגבל בוואקום או במלקחיים | 6×10³ s — Institut d'Optique: single-atom lifetimes in excess of ~6,000 s in tweezer arrays at ~4 K (unbaked vacuum) | מיטבי | 2021-06 | https://arxiv.org/abs/2106.07414 · [D] |
cx_shuttle |
דרגת קישוריות | 4 — Ge/Si array: one mobile shuttled ancilla reaches the 4 data qubits of a weight-four parity check; no mean coupler degree is published | מיטבי | 2026-07 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10766-3 · [D] |
cx_shuttle |
הובלה לסבב | 4.84 µs — Ge/Si spin array: 'the shortest weight-four parity-check circuit has a duration of 4.84 µs'; 1.2 um round-trip shuttle path at 1.8 m/s | מיטבי | 2026-07 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10766-3 · [D] |
cx_shuttle |
הובלה לשכבת שערים | 670 ns — Ge/Si spin bus: '1.2-um round-trip shuttling path' at 'a speed of 1.8 m s-1' = ~670 ns per round trip; a DCZ 'uses two rounds of shuttling' | מיטבי | 2026-07 | https://www.nature.com/articles/s41586-026-10766-3 · [D] |
cx_switch |
דרגת קישוריות | לא פורסם — The meaningful cost is loss per switch: 100 mdB in-line (BTO), 0.19 dB/MZI at system scale. — Undefined for a switch fabric: connectivity is reprogrammed each clock cycle, and no mean degree is published for Omega or Aurora | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
cx_switch |
הובלה לסבב | לא פורסם — Feed-forward latency (1 µs single-clock-cycle on Aurora) is recorded on the control layer. — No transport and no syndrome round: photons propagate at c through the switch network and are consumed by fusion, not idled between rounds | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
cx_crossbar |
דרגת קישוריות | 3 — Ge crossbar: 'two-dimensional 16-quantum-dot system' on a 4x4 grid with 23 gates; 24 nearest-neighbour bonds / 16 dots gives mean degree 3.0 | מיטבי | 2024-01 | https://www.nature.com/articles/s41565-023-01491-3 · [D] |
cx_crossbar |
הובלה לסבב | לא פורסם — without coherent operation there is no round to time. — No syndrome round: the crossbar showed charge control only (tunnel coupling 3-20 GHz), no coherent qubit operation and no shuttling schedule | מיטבי | 2024-01 | https://www.nature.com/articles/s41565-023-01491-3 · [D] |
ct_rt |
השהיית הזנה קדימה | 63 µs — Google Willow d=5: 'average decoder latency of 63 µs ... with a cycle time of 1.1 µs'; Fig. 4c gives 63 +/- 17 µs | טיפוסי | 2024-08 | https://arxiv.org/pdf/2408.13687v1 · [D] |
ct_rt |
השהיית הזנה קדימה | 9.6 µs — Rigetti Ankaa-2 + FPGA decoder: '9.6 µs' total response over 9 rounds = 6.5 µs decoding + 3.1 µs communication and control | מיטבי | 2024-10 | https://arxiv.org/html/2410.05202v1 · [D] |
ct_rt |
קווי בקרה לקיוביט | 4 — Bluefors KIDE: 'over 4 000 RF lines' and 'supports more than 1000 qubits', i.e. ~4 RF lines per qubit at rated capacity | טיפוסי | 2026-09 | https://bluefors.com/products/kide/ · [C] |
ct_rt |
מרווח בין כיולים | 4.32×10⁴ s — VTT/IQM superconducting QPUs are calibrated 'twice a day at 00:45 UTC and 14:15 UTC' (frequency, amplitude, readout, CZ, RB) | טיפוסי | 2026-09 | https://qx.vtt.fi/docs/calibration.html · [C] |
ct_cryocmos |
השהיית הזנה קדימה | לא פורסם — a custom instruction set is described, but no measurement-to-gate latency. — No feed-forward latency stated: HRL's d=5 repetition code ran from the on-chip sequencer without room-temperature real-time electronics | טיפוסי | 2026-04 | https://arxiv.org/pdf/2604.16216 · [D] |
ct_cryocmos |
קווי בקרה לקיוביט | 8.7 — HRL 4 K cryo-CMOS: '156 output channels, 366 DACs' driving '54 exchange-coupled quantum dots, configurable to host up to 18 EO qubits' | טיפוסי | 2026-04 | https://arxiv.org/pdf/2604.16216 · [D] |
ct_cryocmos |
מרווח בין כיולים | לא פורסם — No recalibration interval or drift figure is given for the 4 K controller | טיפוסי | 2026-04 | https://arxiv.org/pdf/2604.16216 · [D] |
ct_sfq |
קווי בקרה לקיוביט | לא פורסם — the demux factor is asserted qualitatively; the quantitative claim is 1Q >99%, up to 99.9%. — SEEQC mK SFQ uses 'digital demultiplexing to distribute control pulses to several qubits, thus breaking the linear scaling' | טיפוסי | 2026-03 | https://www.nature.com/articles/s41928-026-01576-6 · [D] |
ct_fluxdac |
קווי בקרה לקיוביט | 0.109 — D-Wave 512 q: '512 single-, 3520 two- and 512 three-stage flux-DACs are controlled with an XYZ addressing scheme requiring 56 wires' | טיפוסי | 2014-01 | https://arxiv.org/abs/1401.5504 · [D] |
ct_laser |
השהיית הזנה קדימה | 5 µs — 87Rb cavity MCM: 'a 5 µs wait time after each 40 µs detection window is used to process measurement information' | מיטבי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.24869 · [D] |
ct_laser |
קווי בקרה לקיוביט | לא פורסם — channels scale with AOD tones (rows+columns), not atom number; no per-atom figure published. — Global optics: 'a global Raman path illuminating the entire array is used for global rotations'; traps come from one SLM plus crossed AODs | טיפוסי | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 · [D] |
ct_laser |
מרווח בין כיולים | לא פורסם — a cycle rate, not a cadence. — No recalibration interval published; the paper only notes 'Rabi calibrations with a 4-ms cycle time' | טיפוסי | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 · [D] |
ct_pic_trap |
קווי בקרה לקיוביט | 1 — Pasqal on-chip tweezers: 'four optical traps through a single photonic chip ... to hold four individual rubidium atoms', ~27.5 s lifetimes | מיטבי | 2026-08 | https://www.pasqal.com/newsroom/pasqal-brings-qubit-control-on-chip/ · [C] |
ct_ionlaser |
מרווח בין כיולים | 5 s — Quantinuum Helios: 'magnetic field calibrations (every ~5 s)'; field drift ~200 uG over 24 h | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/pdf/2511.05465 · [D] |
ct_ionlaser |
השהיית הזנה קדימה | לא פורסם — timing is dominated by ~70 µs 2Q gates and ~300 µs post-transport cooling. — No measurement-to-conditioned-operation latency is published for H2/Helios mid-circuit conditional operations | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/pdf/2511.05465 · [D] |
ct_ionmw |
קווי בקרה לקיוביט | 0.2 — WISE: 'operate a fully connected 1000-qubit trapped ion quantum computer using ~200 signal sources' (integrated switching) | theory | 2023-05 | https://arxiv.org/abs/2305.12773 · [S] |
ct_base |
קווי בקרה לקיוביט | 0.18 — Si quantum-dot crossbar: 'combined control reduces the total number of gate lines to N_wires ~ 4*sqrt(2N)+1' - ~180 lines for 1,000 qubits | theory | 2017-11 | https://arxiv.org/pdf/1711.03807 · [S] |
ct_base |
השהיית הזנה קדימה | לא פורסם — that is calibration feedback, not measurement-conditioned gating. — Real-time feedback tracks the SET operating point and Larmor/Rabi frequencies, but no latency is quoted | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
ct_base |
מרווח בין כיולים | לא פורסם — the qualitative statement is itself the state of the art for spin qubits. — 'The consistent calibration of qubits at the level demonstrated here remains an intensive manual process' - no interval given | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
ro_disp |
זמן איפוס / אתחול | 160 ns — Google surface code: 'Cycle duration is 921 ns, including 500 ns measurement and 160 ns reset' (measure-qubit multi-level reset) | טיפוסי | 2022-07 | https://arxiv.org/pdf/2207.06431 · [D] |
ro_disp |
זמן איפוס / אתחול | 25 ns — IBM Nighthawk r2: activating the reset coupler pulls effective T1 from ~200 µs median 'down to roughly 25 nanoseconds' | מיטבי | 2026-08 | https://www.ibm.com/quantum/blog/nighthawk-r2 · [C] |
ro_disp |
שגיאת איפוס | 0.002 — Unconditional all-microwave reset via |f0>-|g1> transfer to the resonator: <500 ns, 0.2% residual excitation | מיטבי | 2018-01 | https://arxiv.org/abs/1801.07689 · [D] |
ro_disp |
שגיאת SPAM | 0.0077 — Willow 105-q QEC chip: measurement error 0.77% +/- 0.21% (repetitive, measure qubits); RCS chip 0.67% +/- 0.51% (terminal) | טיפוסי | 2024-12 | https://quantumai.google/static/site-assets/downloads/willow-spec-sheet.pdf · [C] |
ro_disp |
שגיאת SPAM | 0.0006 — IQM, 240 ns readout pulse with |f>-shelving + TWPA: simultaneous assignment fidelity 'above 99.94%' for both qubits | מיטבי | 2025-08 | https://arxiv.org/html/2508.16437v1 · [D] |
ro_disp |
נאמנות QND / הישרדות | 0.993 — IQM: 'QNDness 99.3% for both qubits', measured without the shelving gate | מיטבי | 2025-08 | https://arxiv.org/html/2508.16437v1 · [D] |
ro_fluor |
זמן איפוס / אתחול | 20 µs — 137Ba+: 'Population initialization is performed by turning on pi-polarized 493 nm light ... for 20 µs' (optical pumping) | מיטבי | 2024-09 | https://arxiv.org/html/2409.05805 · [D] |
ro_fluor |
שגיאת איפוס | לא פורסם — Helios reports SPAM 4.8(6)e-4 as one number, not split into prep and measure. — No separate initialisation/reset error is published for H2 or Helios; both quote a combined SPAM figure only | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/pdf/2511.05465 · [D] |
ro_fluor |
שגיאת SPAM | 0.00048 — Quantinuum Helios: 'average infidelities of ... 4.8(6) x 10-4 for state preparation and measurement' | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/pdf/2511.05465 · [D] |
ro_fluor |
שגיאת SPAM | 5×10⁻⁶ — 137Ba+ heralded SPAM: 7(4)e-6 optical qubit, 5(4)e-6 metastable, 8(4)e-6 ground-level; 400 µs camera exposure | מיטבי | 2024-09 | https://arxiv.org/html/2409.05805 · [D] |
ro_fluor |
נאמנות QND / הישרדות | לא פורסם — Detection is QND for the surviving ion by construction; only leakage/crosstalk are quantified. — No QND fidelity or measurement-survival number is quoted for H2/Helios ion readout | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/pdf/2511.05465 · [D] |
ro_img |
זמן איפוס / אתחול | 90 ms — Atom Computing: atom reload cycle '~90 ms, which includes the software processing time and a sequence buffer time of ~20 ms' | טיפוסי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.04079v1 · [D] |
ro_img |
זמן איפוס / אתחול | 80 ms — Continuous 3,000-atom system: an array segment is ejected and refilled 'every ~80 ms'; 300,000 atoms/s trapped, 30,000 qubits/s initialised | מיטבי | 2025-06 | https://www.arxiv.org/pdf/2506.20660 · [D] |
ro_img |
שגיאת איפוס | 0.0095 — Atom Computing: mid-circuit-measurement reset loss 9.5(4.6)e-3 per MCM cycle; initial load loss 6.8(6.8)e-3 | טיפוסי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.04079v1 · [D] |
ro_img |
שגיאת SPAM | 0.0046 — Harvard/QuEra 448-atom: '0.46(4)% bit-flip error and 0.24(2)% loss' per non-destructive spin-to-position readout | טיפוסי | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 · [D] |
ro_img |
נאמנות QND / הישרדות | 0.998 — Harvard/QuEra 448-atom: non-destructive readout with 0.24(2)% atom loss, i.e. 99.76% survival per mid-circuit image | טיפוסי | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 · [D] |
ro_img |
שגיאת SPAM | 0.009 — Cavity MCM, 87Rb: 40 µs windows (9.5 µs mean bright detection); infidelity 0.9(+0.4/-0.3)% bright, 0.2(+0.4/-0.2)% dark | טיפוסי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.24869 · [D] |
ro_img |
שגיאת SPAM | 0.0011 — Kyoto fast imaging of neutral 174Yb: 17.6 µs exposure (1000 pulses), discrimination fidelity 99.89(5)% | מיטבי | 2026-05 | https://arxiv.org/html/2605.24175 · [D] |
ro_img |
נאמנות QND / הישרדות | 0.92 — Cavity MCM, 87Rb: adaptive gating 'decreases the atom loss rate from 95% to an average of 8%'; 45 µs measure-and-feedforward cycle | טיפוסי | 2026-06 | https://arxiv.org/html/2606.24869 · [D] |
ro_img |
נאמנות QND / הישרדות | 0.988 — Kyoto fast 174Yb imaging: survival probability 98.80(44)% after the 17.6 µs image | מיטבי | 2026-05 | https://arxiv.org/html/2605.24175 · [D] |
ro_s2c |
זמן איפוס / אתחול | 1 µs — Si spins: 'heralded initialization protocol ... repeated the initialization if unsuccessful', with a t_ramp = 1 µs ramp at V_J = 1.12 V | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
ro_s2c |
שגיאת איפוס | לא פורסם — Heralding discards failed initialisations, so a bare init error is not defined for this protocol. — Initialisation error is not reported separately from the 99.9% SPAM figure | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
ro_s2c |
שגיאת SPAM | 0.001 — Si spins, Pauli spin blockade + d.c. single-island SET: 'SPAM fidelities reach up to 99.9%' at t_int = 100 µs; best device 99.95(8)% | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
ro_s2c |
נאמנות QND / הישרדות | לא פורסם — Spin-to-charge conversion destroys the spin state on a singlet outcome, so QND is not claimed. — No QND or repeated-readout fidelity is reported for the PSB/SET spin readout | טיפוסי | 2025-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09531-9 · [D] |
ro_spd |
זמן איפוס / אתחול | 20.3 ns — SNSPD dead time, not a qubit reset: 'recovery time tau_rec,exp is suppressed from 20.3 ns at Ih = 0 uA to 7.1 ns'; 120 Mcps | טיפוסי | 2025-08 | https://arxiv.org/abs/2508.11832 · [D] |
ro_spd |
שגיאת איפוס | לא פורסם — Not defined for a photon detector; the analogue is latching/afterpulsing, unquantified in the Omega paper | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
ro_spd |
שגיאת SPAM | 0.066 — PsiQuantum Omega 300 mm: SNSPD 'median on-chip efficiency of 93.4% and average value of 88.9% +/- 3.5%'; PNRDs 98.9% median | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
ro_spd |
נאמנות QND / הישרדות | לא פורסם — a photon-number-resolving TES is equally destructive. — QND survival is undefined: SNSPD/TES detection absorbs the photon (the node's own coordinate marks it destructive) | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
ro_qcap |
זמן איפוס / אתחול | לא פורסם — the paper demonstrates parity measurement only, with no state-preparation protocol. — No initialisation or reset procedure is described for the tetron parity readout | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08445-2 · [D] |
ro_qcap |
שגיאת איפוס | לא פורסם — No reset error published, because no reset is demonstrated | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08445-2 · [D] |
ro_qcap |
שגיאת SPAM | 0.01 — Microsoft tetron: 'a parity measurement with an assignment error probability of 1%'; SNR 1 in 3.6 µs | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08445-2 · [D] |
ro_qcap |
נאמנות QND / הישרדות | לא פורסם — The 2 ms poisoning time bounds repeated parity checks, but no survival fidelity is given. — QND-ness is not quantified; the paper gives parity dwell times >1 ms and tau_RTS ~ 2 ms (quasiparticle poisoning) | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08445-2 · [D] |
ro_erasure |
זמן איפוס / אתחול | לא פורסם — passive resonator reset, no measured value published. — Transmon dual-rail check: 'The SRO intrinsically resets on a timescale set by its linewidth kappa (tens to hundreds of ns)' | טיפוסי | 2026-04 | https://arxiv.org/html/2604.16292v1 · [D] |
ro_erasure |
שגיאת איפוס | לא פורסם — No reset error quoted; the budget is given as separation, dephasing and residual error per check | טיפוסי | 2026-04 | https://arxiv.org/html/2604.16292v1 · [D] |
ro_erasure |
שגיאת SPAM | 0.008 — Transmon dual-rail erasure check: 384 ns pulse, separation error eps_sep = 0.8% at SNR 11.6(5); FP/FN limited by the same 0.8% | טיפוסי | 2026-04 | https://arxiv.org/html/2604.16292v1 · [D] |
ro_erasure |
נאמנות QND / הישרדות | 1 — Symmetric readout resonator: induced dephasing 8(3)e-5 per erasure check; total residual error 6.0(2)e-4 per check | מיטבי | 2026-04 | https://arxiv.org/html/2604.16292v1 · [D] |
code_surface |
שכבות 2Q לסבב סינדרום | 4 — Rotated surface code: 'a cycle depth of only four layers of CNOT or CZ gates'; Google runs this ZXXZ variant at 1.1 µs/cycle | טיפוסי | 2023-02 | https://arxiv.org/abs/2302.02192 · [G] |
code_surface |
שכבות 1Q לסבב | 2 — Standard round: Hadamards on the measure qubit 'at the start and end of each round', bracketing the 4 CZ layers | theory | 2023-02 | https://arxiv.org/abs/2302.02192 · [G] |
code_surface |
קצב הקוד k/n | 0.0204 — Willow d=7 patch [[49,1,7]]: '49 data qubits, 48 measure qubits, and 4 additional leakage removal qubits'; k/n = 1/49 | טיפוסי | 2024-08 | https://arxiv.org/abs/2408.13687 · [D] |
code_surface |
שיעור הקבלה | לא פורסם — surface-code memory is decoded unconditionally; post-selection appears only in injection. — No acceptance fraction: Google's d=3/5/7 memory results (2.14x per distance step) are unconditional, with no post-selection | טיפוסי | 2024-08 | https://arxiv.org/abs/2408.13687 · [D] |
code_color |
שכבות 2Q לסבב סינדרום | 8 — Superdense colour-code round = 'a reset step, 8 CNOT steps, and a measurement step' (midout circuit: 6 CNOT steps) | טיפוסי | 2025-10 | https://arxiv.org/html/2510.00370 · [D] |
code_color |
שכבות 1Q לסבב | לא פורסם — only the total round duration (~1.3 µs after decomposition) is given. — Not published: Google decomposes the superdense CNOTs into CZ + Hadamards but states no single-qubit layer count per round | טיפוסי | 2024-12 | https://arxiv.org/abs/2412.14256 · [D] |
code_color |
קצב הקוד k/n | 0.0526 — Google d=5 triangular colour code [[19,1,5]]: '19 data qubits and 18 auxiliary qubits'; total 3d^2/2 - 1/2 = 37 qubits | טיפוסי | 2024-12 | https://arxiv.org/abs/2412.14256 · [D] |
code_color |
שיעור הקבלה | 0.75 — Google colour-code magic-state injection: 'fidelities exceeding 99% with post-selection (retaining about 75% of the data)' | מיטבי | 2024-12 | https://arxiv.org/abs/2412.14256 · [D] |
code_qldpc |
שכבות 2Q לסבב סינדרום | 7 — Gross code: 'The full syndrome measurement cycle ... requires n ancillary qubits and a depth-7 circuit ... of nearest-neighbor CNOT gates' | theory | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.07915 · [S] |
code_qldpc |
שכבות 1Q לסבב | לא פורסם — X-check ancillas need basis-change layers, but the paper does not count them. — Not stated: the depth-7 gross-code cycle is specified only as CNOT layers plus ancilla prep/measure; no 1Q layer count is given | theory | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.07915 · [S] |
code_qldpc |
קצב הקוד k/n | 0.0833 — [[144,12,12]] gross code: 12 logical in 144 data qubits, k/n = 1/12; net rate 1/24 with the 144 ancillas ('288 physical in total') | theory | 2023-08 | https://arxiv.org/abs/2308.07915 · [S] |
code_highrate |
קצב הקוד k/n | 0.6 — Helios two-level concatenated Iceberg [[80,48,4]] (I8 o I6): 48 logical qubits in 80 physical ions; k/n = 0.6 | מיטבי | 2026-02 | https://arxiv.org/abs/2602.22211 · [D] |
code_highrate |
קצב הקוד k/n | 0.375 — Tesseract colour code [[16,6,4]]: 6 logical in 16 physical; Quantinuum runs the subsystem variant with 4 logical, i.e. 0.25 | טיפוסי | 2024-09 | https://arxiv.org/abs/2409.04628 · [D] |
code_highrate |
שיעור הקבלה | 0.5 — Helios [[80,48,4]] QEC cycle: leakage acceptance 0.775, pre-acceptance 0.654(8), post-acceptance 0.987(2) -> ~0.50 combined | טיפוסי | 2026-02 | https://arxiv.org/abs/2602.22211 · [D] |
code_highrate |
שיעור הקבלה | 0.5 — Quantinuum tesseract: acceptance 90(1)% (path-4), 71-75% (cube-8), 73-75% (cat-12), 82% (5 rounds/4 q), 50(2)% (5 rounds/8 q) | מיטבי | 2024-09 | https://arxiv.org/abs/2409.04628 · [D] |
code_highrate |
שכבות 2Q לסבב סינדרום | לא פורסם — the paper counts CNOTs per stabiliser pair, not two-qubit layers per round. — Not given as layers: tesseract EC measures X^4 and Z^4 'across four rows, then down four columns', with 8 CNOTs per paired measurement | טיפוסי | 2024-09 | https://arxiv.org/abs/2409.04628 · [D] |
code_erasure |
קצב הקוד k/n | 0.5 — Erasure demo runs the [[4,2,2]] code: 2 logical in 4 atoms, k/n = 0.5; erasure conversion does not change the host code's rate | מיטבי | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.13724 · [D] |
code_erasure |
שכבות 2Q לסבב סינדרום | לא פורסם — the cost of erasure conversion is measurement time, not extra two-qubit layers. — No separate count: erasure codes reuse the host round (4 CZ layers for the surface code); erasure checks are extra mid-circuit readouts | theory | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.13724 · [D] |
code_erasure |
שיעור הקבלה | לא פורסם — ~31% of the entangling-gate error and ~half the idle loss are flagged as erasures. — No stated acceptance: the [[4,2,2]] paper shows it only in Fig. 3d; unconditional gain 1.9(4)x, post-selected hold 3.6(1)x slower decay | מיטבי | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.13724 · [D] |
code_bosonic |
שכבות 2Q לסבב סינדרום | 2 — Ocelot repetition-cat round: 'two CX gates between Ai and its adjacent data qubits Si and Si+1' per ancilla; cycle 2.8 µs | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08642-7 · [D] |
code_bosonic |
שכבות 1Q לסבב | לא פורסם — cat-qubit phase-flip correction needs no basis-change layers on the data modes. — Not stated: the Ocelot cycle is described as ancilla initialisation, two CX gates, measurement and reset, with no single-qubit layer count | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08642-7 · [D] |
code_bosonic |
קצב הקוד k/n | 0.2 — Ocelot d=5 repetition-cat: 5 cat data modes + 4 transmon ancillas, k/n = 1/5; protects phase flips only (bit flips suppressed by the cat) | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08642-7 · [D] |
code_bosonic |
שיעור הקבלה | לא פורסם — unlike the ion/atom detection codes, the repetition-cat result is unconditional. — No acceptance fraction: Ocelot's 1.65(3)% per-cycle logical error is raw, with no post-selection applied | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08642-7 · [D] |
code_fusion |
שכבות 2Q לסבב סינדרום | לא פורסם — מעצם הבנייה; the cost metric is photons and fusions per logical cell, not gate layers. — No syndrome round exists in FBQC: destructive fusion measurements on small resource states replace the repeated stabiliser circuit | theory | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.11975 · [S] |
code_fusion |
קצב הקוד k/n | לא פורסם — The 17.4% threshold variant uses a {7,4}-encoded resource state of ~168 photons. — No k/n for the headline instance: the 2.7%-loss-threshold construction is a boosted 6-ring resource state, not an [[n,k,d]] block code | theory | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.11975 · [S] |
code_aft |
שכבות 2Q לסבב סינדרום | 1 — Transversal round: one depth-1 layer of physical CNOTs between blocks; then 'only a constant number of extraction rounds' is needed, vs O(d) | theory | 2024-06 | https://arxiv.org/abs/2406.17653 · [G] |
code_aft |
שיעור הקבלה | 0.5 — Harvard/QuEra 448-atom transversal results are post-selected: 'an acceptance fraction of 50% is used'; deep circuits vary the fraction | טיפוסי | 2025-06 | https://arxiv.org/abs/2506.20661 · [D] |
code_magic |
שיעור הקבלה | 0.08 — Google cultivation on Willow: 'reduces the error by a factor of 40, with a state fidelity of 0.9999(1) (retaining 8% of attempts)' | מיטבי | 2025-12 | https://arxiv.org/abs/2512.13908 · [D] |
code_magic |
קיוביט·סבבים למצב קסם | 14600 — Litinski (15-to-1)_{7,3,3} at p=1×10⁻⁴: 810 qubits x 18.1 code cycles = 14,600 qubit-cycles per T state (p_out 4.4×10⁻⁸); 20,700 for 9.3×10⁻¹⁰ | theory | 2019-05 | https://arxiv.org/abs/1905.06903 · [S] |
code_magic |
מצבי קסם לסבב למפעל | 0.0552 — Litinski single-level 15-to-1 factory: one T state per 18.1 code cycles; two-level (20-to-4)x(15-to-1): 90.3 cycles, 16,400 qubits | theory | 2019-05 | https://arxiv.org/abs/1905.06903 · [S] |
dec_mwpm |
השהיית פענוח לסבב | 1 µs — PyMatching v2 / sparse blossom: 'less than one microsecond per round of syndrome extraction on a single core', d=17, p=0.1% | טיפוסי | 2023-03 | https://arxiv.org/abs/2303.15933 · [D] |
dec_mwpm |
השהיית פענוח לסבב | 800 ns — Micro Blossom FPGA: 'average decoding latency of 0.8 µs at a moderate clock frequency of 62 MHz', d=13, p=0.1% | מיטבי | 2025-02 | https://arxiv.org/abs/2502.14787 · [D] |
dec_nn |
השהיית פענוח לסבב | 124 ns — FPGA neural decoder: '124 ns for NN decoding' with a 'deterministic closed-loop latency of 550 ns' inside a 1.25 µs QEC cycle, d=3 | מיטבי | 2026-05 | https://arxiv.org/abs/2605.04892 · [D] |
dec_relaybp |
השהיית פענוח לסבב | 1 µs — Relay-BP FPGA on [[144,12,12]]: 'belief propagation iteration time of 24ns', 'average per cycle decoding time under 1 µs' at p<3×10⁻³ | טיפוסי | 2025-10 | https://arxiv.org/abs/2510.21600 · [D] |
dec_fpga |
השהיית פענוח לסבב | 1 µs — Riverlane LCD: 'We decode in under 1 µs per round ... up to at least distance d = 17' on a Virtex UltraScale+ VU19P at 285 MHz | טיפוסי | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41467-025-66773-x · [D] |
dec_fpga |
השהיית פענוח לסבב | 590 ns — Collision clustering on Rigetti Ankaa-2 (QPU data): '0.44 µs when decoding 5 rounds to 0.79 µs when decoding 25 rounds' | מיטבי | 2024-10 | https://arxiv.org/html/2410.05202v1 · [D] |
dec_gpu |
השהיית פענוח לסבב | 67 µs — Quantinuum Helios + GH200 over NVQLink: BP+OSD 'ran with a 67 microsecond median decoding time'; link round trip 3.84 µs mean | טיפוסי | 2025-10 | https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ · [C] |
dec_corr |
השהיית פענוח לסבב | 1 µs — Harvard/QuEra 448-atom loss-aware maximum-likelihood decoding: 'fast (about 1 µs per shot, batched on a GPU)' | טיפוסי | 2025-11 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5 · [D] |
dec_rl |
השהיית פענוח לסבב | לא פורסם — Reports 7.72(9)e-4 logical error/cycle (surface code) and 3.5-fold stability against drift. — No decode latency or inference time is reported: the RL agent steers control parameters, it is not a per-round decoder | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/abs/2511.08493 · [D] |
dec_cryo |
השהיית פענוח לסבב | 20 ns — NISQ+ approximate SFQ decoder: latency a 'maximum of ~20 nanoseconds on the largest code distances studied' | theory | 2020-04 | https://arxiv.org/abs/2004.04794 · [S] |
fab_cmos |
שיעור התקינות של ההתקנים | 0.96 — Intel 300 mm Si/SiGe wafer statistics: 'Full 12QD device yield: 96%', quantum-dot yield 99.8%, ohmic and gate yield 100% | טיפוסי | 2024-04 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07275-6 · [D] |
fab_cmos |
פיזור הפרמטרים | 0.059 — 300 mm Si/SiGe: matched-pair gate threshold-voltage sigma = 59 mV; 1e-voltage random variation 61 mV (30 nm) and 63 mV (50 nm SiGe barrier) | טיפוסי | 2024-04 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07275-6 · [D] |
fab_sc |
שיעור התקינות של ההתקנים | 0.983 — imec 300 mm transmons: 'Out of 400 qubits, 393 (yield 98.25%) ... were functional and fully characterized' (varied designs and sizes) | טיפוסי | 2024-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07941-9 · [D] |
fab_sc |
פיזור הפרמטרים | 0.059 — imec 300 mm: 'RSD of the measured qubit frequencies ... ranged between 5% and 7%'; junction normal-resistance RSD 4.47% at single-die level | טיפוסי | 2024-09 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07941-9 · [D] |
fab_3d |
שיעור התקינות של ההתקנים | לא פורסם — no cavity-per-batch pass fraction exists anywhere in the 3D-cavity literature. — No yield published: the Al 3D cavity result (Q > 0.5×10⁹, 10 ms single-photon lifetime) is a single machined device, not a batch | מיטבי | 2013-02 | https://arxiv.org/abs/1302.4408 · [D] |
fab_3d |
פיזור הפרמטרים | לא פורסם — Serial machining means each cavity is characterised alone, not as a population. — No cavity-to-cavity spread is reported for machined 3D superconducting cavities; only individual best-device Q values are published | מיטבי | 2013-02 | https://arxiv.org/abs/1302.4408 · [D] |
fab_trap |
שיעור התקינות של ההתקנים | לא פורסם — no ion-trap foundry (Sandia, Infineon, SkyWater/IonQ, Oxford Ionics) publishes a die or electrode yield. — No trap-chip yield published: Helios gives 1,228 electrodes and 273 independent signals but no fraction of chips or electrodes in spec | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465 · [D] |
fab_trap |
פיזור הפרמטרים | לא פורסם — Zone-to-zone variation is folded into the 7.9(2)e-4 2QRB average over all operational zones. — No electrode or trap-parameter spread published for microfabricated surface traps; Helios quotes only aggregate gate and memory performance | טיפוסי | 2025-11 | https://arxiv.org/html/2511.05465 · [D] |
fab_pic |
שיעור התקינות של ההתקנים | לא פורסם — 'screened' implies a selection step whose pass fraction is the missing number. — No wafer-level yield: Omega gives 'Testing of screened SNSPDs yielded a median on-chip efficiency of 93.4%', not the screening pass rate | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
fab_pic |
פיזור הפרמטרים | 0.039 — Omega 300 mm: SNSPD efficiency 88.9% +/- 3.5% mean (93.4% median) = 3.9% relative sigma; BTO 3-sigma thickness uniformity < 3% wafer-wide | טיפוסי | 2025-02 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7 · [D] |
fab_optics |
שיעור התקינות של ההתקנים | 0.512 — Caltech 6,100-atom array: '51.2% of the array on average' filled across 11,998 tweezer sites, with 'a relative standard deviation of 1.13%' | טיפוסי | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 · [D] |
fab_optics |
פיזור הפרמטרים | 0.114 — Caltech tweezer array: 'average trap depth of kB x 0.18(2) mK, with a standard deviation of 11.4% across all sites' | טיפוסי | 2024-03 | https://arxiv.org/abs/2403.12021 · [D] |
fab_mbe |
שיעור התקינות של ההתקנים | לא פורסם — neither the number measured nor the pass fraction is given, and no group has replicated the InAs-Pb stack. — No device yield: Microsoft says only that 'several devices, fabricated according to the design's engineering specifications, have passed' | טיפוסי | 2022-07 | https://arxiv.org/abs/2207.02472 · [D] |
fab_mbe |
פיזור הפרמטרים | לא פורסם — Growth is in-house and unreplicated, so no cross-lab distribution exists either. — No wafer-level parameter spread published for the InAs-Al or InAs-Pb heterostructures; only per-device topological gaps are quoted: maxima of 20–60 µeV for InAs-Al, a top-quintile ~70 µeV for InAs-Pb (against ~30 µeV for InAs-Al on that measure; tetron preprint arXiv:2606.03884, 2026) | טיפוסי | 2022-07 | https://arxiv.org/abs/2207.02472 · [D] |
fab_stm |
שיעור התקינות של ההתקנים | לא פורסם — STM hydrogen lithography is serial and bespoke, so a per-wafer yield is not defined. — No placement yield: the 11-qubit donor register gives engineered geometry but not the fraction of sites with the intended donor count | מיטבי | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09827-w · [D] |
fab_stm |
פיזור הפרמטרים | 0.077 — SQC donor register: inter-register spacing 'atomically engineered' to 13(1) nm, i.e. ~8% placement spread; 1Q fidelities span 99.10-99.99% | מיטבי | 2025-12 | https://www.nature.com/articles/s41586-025-09827-w · [D] |
fab_diamond |
שיעור התקינות של ההתקנים | לא פורסם — 327 is the number characterised at room temperature, not the number meeting the C > 1 spec. — No pass fraction: 'Across two samples ... measuring resonances for 327 cavities'; only the 2 devices analysed in detail show C > 1 | טיפוסי | 2026-06 | https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/z514-v4n6 · [D] |
fab_diamond |
פיזור הפרמטרים | 0.36 — SnV photonic-crystal cavities: average Q across all 327 devices 1.1(4)e4 -> ~36% relative spread; the best devices reach 25.4(4)e3 | טיפוסי | 2026-06 | https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/z514-v4n6 · [D] |
g_cv |
זמן שער 1Q | 1 µs — Xanadu Aurora: 1 MHz clock with 12 physical qubit modes per cycle - 1 µs per Gaussian-gate cycle; 7.2×10⁹ temporal modes | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
g_cv |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — Fault tolerance needs a 20-30x (in dB) improvement in per-component insertion loss. — No error-per-gate is defined for CV two-mode operations; Aurora is characterised by loss (>95% on heralded paths) and squeezing | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
g_cv |
הפרעה הדדית | לא פורסם — מעצם הבנייה. — No crosstalk figure: mode mixing in a CV interferometer is the programmed operation, not an error channel | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
g_mwspin |
זמן שער 1Q | לא פורסם — Null to avoid duplication; no NV microwave pi-pulse duration in ns is stated in the opened sources. — 1Q durations are recorded on the carriers instead: qd_spin ~400 ns EDSR, defect 419-2,371 µs nuclear gates | טיפוסי | 2019-05 | https://arxiv.org/pdf/1905.02094 · [D] |
g_mwspin |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — The '<0.1%' NV gate figure (QuTech/Fujitsu, March 2025) is a press-release number for single gates; no parallel or simultaneous multi-qubit measurement is published | טיפוסי | 2025-03 | https://thequantuminsider.com/2025/03/28/fujitsu-and-qutech-realize-high-precision-quantum-gates/ · [P] |
g_mwspin |
הפרעה הדדית | לא פורסם — Delft reports gate fidelities and coherence, not simultaneous-minus-isolated error. — No crosstalk figure for NV or spin microwave gates in any primary source opened | טיפוסי | 2019-05 | https://arxiv.org/pdf/1905.02094 · [D] |
g_catcnot |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — this is the single missing experiment behind every cat-qubit resource estimate. — No experimental bias-preserving cat-cat CNOT exists - only a July-2026 theory proposal - so no parallel error can be quoted | theory | 2026-07 | https://arxiv.org/abs/2607.22852 · [S] |
g_catcnot |
הפרעה הדדית | לא פורסם — מעצם הבנייה. — No experimental bias-preserving cat-cat CNOT exists, so no crosstalk figure can exist | theory | 2026-07 | https://arxiv.org/abs/2607.22852 · [S] |
src_resource |
שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב | לא פורסם — מעצם הבנייה: the relevant metric is state rate and size, not gate error. — A resource-state factory emits states; no two-qubit gate error is defined. Largest emitter-fused graph state is 8 photons at 0.4-2.3/min | טיפוסי | 2024-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07357-5 · [D] |
src_resource |
הפרעה הדדית | לא פורסם — מעצם הבנייה. — No crosstalk metric is defined for photonic resource-state generation from a single emitter | טיפוסי | 2024-05 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-07357-5 · [D] |
ct_eo |
השהיית הזנה קדימה | 1 µs — Xanadu Aurora: 'real-time single-clock-cycle feedforward' at a 1 MHz clock, so the detect-to-modulator loop closes within 1 µs | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
ct_eo |
קווי בקרה לקיוביט | לא פורסם — 3 detectors per mode is a detector ratio, not a control line per qubit. — Aurora: '36 photon-number-resolving detectors' and '12 physical qubit modes at each clock cycle'; modulator count per mode is not given | טיפוסי | 2025-01 | https://www.nature.com/articles/s41586-024-08406-9 · [D] |
7.10 מכונות כמופעים של הארכיטקטורות — המרשם מצורף למפה
מכונה היא מופע של הארכיטקטורה שלה על המפה: טכנולוגיה אחת לכל שכבה, ראשית או חלופית, מתוך הטכנולוגיות שכבר קיימות במפה — והמספרים הנמדדים שלה (§7) הם מה שהארכיטקטורה, על הנייר, יכלה רק להבטיח. שכבה ללא טכנולוגיה מחזיקה אחד משלושה ערכים, שהמרשם מבחין ביניהם: none — אין למכונה דבר בשכבה זו (אין קוד, אין מפענח, אין חיבור בין-מודולי; במכונות אנלוגיות ובמכונות דגימה — אין שכבת קידוד או אין שער שזירה); undisclosed — יש שם משהו, אך דבר לא פורסם (מנגנון שער, מערך בקרה, קישור בין ליבות); פער (∅G-…) — המכונה מפעילה משהו שאין לו טכנולוגיה במפה; כל פער הוא רשומה בפנקס הפערים של המרשם ומועמד לטכנולוגיה במהדורה מאוחרת יותר. 184 המכונות של מרשם המכונות הקוונטיות (מהדורה 2026.09; קובצי הקלט שלו נמצאים במאגר, data/register, ולכל מכונה יש דף משלה, machine/) מצורפות לגרף לפי מזהה הצומת; כל תא נושא את הראיות שלו (מאומתות או מוסקות), והרשומות המתוארכות של המכונה עצמה עומדות לצד רשומות התקן של §7.9, ואינן מחליפות אותן. טבלה A מצמצמת את מטריצת טכנולוגיה × מכונה לשורה אחת לכל שכבה; טבלה B מעמידה את מספרי השעון שכל מכונה פרסמה מול השעון הנגזר של הארכיטקטורה שלה (§7.4).
במפה, בורר המכונה הוא איבר נוסף בחיתוך בידוד ∩ מיקוד ∩ עדשה: בחירת מכונה משאירה את הטכנולוגיות שלה לאורך הארכיטקטורה של משפחתה, מעמעמת את השאר ומסמנת את השכבות שבהן אין למכונה טכנולוגיה (none, undisclosed או פער); עם עדשה, הקורא רואה איזו תכונה משותפת לבחירות המכונה ולארכיטקטורה, ועם מיקוד — אילו מהטכנולוגיות שלה משותפות גם לארכיטקטורות אחרות. המספרים של המרשם הם תכונות של מרחב ההערכה — מתוארכים, מלווים במקור, ולעולם אינם משמשים לקביעת מיקום.
טבלה A — מטריצת טכנולוגיה × מכונה לפי שכבה
| שכבה | טכנולוגיות בשימוש / במפה | הטכנולוגיות הנפוצות ביותר (מכונות, ראשית) | ראשית none · undisclosed | הראשית היא פער של האטלס: מכונות · מזהי פערים |
|---|---|---|---|---|
| 1 נושא הקיוביט | 12 / 13 | טרנסמון transmon (84); יון אטומי לכוד ion (30); אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים alkali (18) |
0 · 0 | 0 · |
| 2 קידוד | 12 / 12 | קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) enc_bare (78); קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון enc_hf (44); קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני enc_spin_ld (14) |
12 · 0 | 1 · ∅G-fock02 (1) |
| 3 מנגנון השער | 16 / 16 | CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון g_tc (61); שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור g_ms (20); CZ בחסימת רידברג g_ryd (20) |
3 · 16 | 2 · ∅G-isinganalog (2) |
| 4 קישוריות והובלה | 8 / 9 | סריג סטטי של שכנים קרובים cx_nn (96); הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) cx_aod (22); אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) cx_bus (18) |
3 · 9 | 9 · ∅G-bus (4), ∅G-crystal (2), ∅G-lattice (2), ∅G-optlink (1) |
| 5 בקרה | 12 / 12 | אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט ct_rt (82); בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) ct_laser (25); מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) ct_ionaod (16) |
0 · 6 | 4 · ∅G-nvroom (4) |
| 6 קריאה | 10 / 10 | קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) ro_disp (80); גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) ro_fluor (35); דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים ro_img (24) |
0 · 1 | 2 · ∅G-lru (2) |
| 7 קוד | 11 / 11 | קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) code_surface (15); שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) code_bosonic (8); קודים מותאמי-מחיקה code_erasure (8) |
109 · 8 | 6 · ∅G-qac (2), ∅G-analogrot (1), ∅G-pathcode (1), ∅G-subsystem (1), ∅G-toric (1) |
| 8 מפענח | 8 / 8 | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) dec_mwpm (11); פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) dec_corr (6); מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים) dec_nn (4) |
138 · 9 | 8 · ∅G-auton (2), ∅G-lut (2), ∅G-beam (1), ∅G-coherent (1), ∅G-frontier (1), ∅G-parity (1) |
| 9 חיבור בין-מודולי | 6 / 9 | מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) ic_mcm (12); זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות) ic_multidie (12); פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם) ic_fanout (4) |
139 · 10 | 1 · ∅G-ionmatter (1) |
| 10 ייצור | 10 / 10 | ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) fab_sc (93); ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) fab_trap (26); הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) fab_optics (25) |
0 · 0 | 4 · ∅G-twofab (3), ∅G-sicolour (1) |
טבלה B — מכונות מול השעון הנגזר של הארכיטקטורה שלהן
| מכונה | ארכיטקטורה | t_round של הארכיטקטורה | T1 (תאריך; ×ארכיטקטורה) | T2 (תאריך; ×ארכיטקטורה) | שער 1Q (תאריך) | הזנה קדימה (תאריך) | SPAM (תאריך) | איבר השעון ×ארכיטקטורה | פסק |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6,100-qubit tweezer array (Caltech (Endres group)) | מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) | 1.31 ms | — | 12.6 s (Sep 2025; ×1.0) | — | — | — | — | — |
| Gemini-class (QuEra) | מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) | 1.31 ms | — | — | — | — | 0.003 (2025) | — | — |
| MAQCS (planqc) | מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית | 1.3 ms | — | 100 ms (2026; ×1.3×10⁻²) | — | — | — | — | — |
| Phoenix (Gen-1) and Gen-2 (Atom Computing) | מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית | 1.3 ms | — | 40 s (2021; ×5.1) | — | — | — | — | — |
| 40-ion Ba-133 qLDPC testbed (IonQ: a Tempo engineering test system) (IonQ) | יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני | ≥ 562 µs | — | 3.95 s (Sep 2026; ×9.3×10⁻⁴) | — | — | — | — | — |
| Forte / Forte Enterprise (IonQ) | יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני | ≥ 562 µs | 10 s (2024; ×8.4×10⁻⁴) | 1 s (2024; ×2.4×10⁻⁴) | — | — | — | — | — |
| Helios (Quantinuum) | יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) | 9.66 ms | — | — | — | — | 0.00033 (Jun 2026) | — | — |
| Maryland / Duke Quantum Center (EURIQA lineage) (University of Maryland / Duke University) | יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני | ≥ 562 µs | — | — | — | — | 0.006 (Oct 2021) | — | — |
| System Model H1 (H1-1) (Quantinuum) | יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) | 9.66 ms | — | — | — | — | 0.003 (Feb 2026) | — | — |
| Aurora (Xanadu) | פוטוניקה של משתנה רציף — GKP | — | — | — | — | 1 µs (Jan 2025) | — | תגובה ×1.0 | תואמת לארכיטקטורה |
| Omega chipset (Moreton Bay / Chicago systems unnamed) (PsiQuantum) | פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC) | — | — | — | — | — | 0.0002 (Feb 2025) | — | — |
| AWS Ocelot (AWS Center for Quantum Computing) | קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP | 1.44 µs | 1 ms (Feb 2025; ×3.9×10⁻²) | 27 µs (Feb 2025; ×7.9×10⁻⁴) | — | — | — | — | — |
| Academia Sinica 20-qubit superconducting quantum computer (Academia Sinica) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | 530 µs (Jan 2026; ×7.8) | — | — | — | — | — | — |
| Alice & Bob Boson 4 (Alice & Bob) | קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP | 1.44 µs | 430 s (May 2024; ×1.7×10⁴) | — | — | — | — | — | — |
| Alice & Bob Helium 2 ("Galvanic Cat") (Alice & Bob) | קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP | 1.44 µs | — | — | 26.5 ns (Sep 2025) | — | — | — | — |
| Aqumen Seeker (Quantum Circuits Inc. (acquired by D-Wave, Jan 2026)) | קיוביטי מחיקה במסילה כפולה | ≥ 2.8 µs | 1 ms (2024; ×3.9×10⁻²) | — | — | — | — | — | — |
| IBM Quantum Heron r3 (ibm_pittsburgh) (IBM) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | — | 350 µs (2025; ×3.9) | — | — | 0.013 (Jul 2025) | — | — |
| IBM Quantum Nighthawk r2 (IBM) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | — | 27 µs (Mar 2026; ×0.3) | — | — | — | — | — |
| IQM Emerald (IQM Crystal 54) (IQM Quantum Computers) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | — | — | — | 4 µs (Mar 2026) | 0.0006 (Aug 2025) | תגובה ×6.3×10⁻² | מהירה יותר |
| Nord Quantique single-mode GKP (Nord Quantique) | קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP | 1.44 µs | 360 µs (Jul 2026; ×1.4×10⁻²) | 640 µs (Jul 2026; ×1.9×10⁻²) | — | — | 0.0007 (Jul 2026) | — | — |
| OQC GENESIS (Oxford Quantum Circuits) | קיוביטי מחיקה במסילה כפולה | ≥ 2.8 µs | 1 ms (Jun 2025; ×3.9×10⁻²) | — | — | — | — | — | — |
| Origin Wukong (3rd gen) (Origin Quantum) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | 15 µs (2024; ×0.2) | 2.2 µs (2024; ×2.5×10⁻²) | — | — | — | — | — |
| QpiAI Kaveri (QpiAI) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | 100 µs (Feb 2026; ×1.5) | — | — | — | — | — | — |
| Rigetti Ankaa-2 (Rigetti Computing) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | — | — | — | 9.6 µs (Jun 2026) | — | תגובה ×0.2 | מהירה יותר |
| SUSTech biased-erasure cavity qubit (Southern University of Science and Technology) | קיוביטי מחיקה במסילה כפולה | ≥ 2.8 µs | 6.2 ms (Jan 2026; ×0.2) | 3.1 ms (Jan 2026; ×9.1×10⁻²) | — | — | — | — | — |
| Sycamore (Google Quantum AI) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | — | — | 25 ns (Oct 2019) | — | — | 1Q ×1.0 | תואמת לארכיטקטורה |
| Tianyan-287 (China Telecom Quantum Group / QuantumCTek / CAS) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | — | — | — | — | 0.013 (Dec 2025) | — | — |
| Toshiba double-transmon coupler (Toshiba + RIKEN RQC + University of Tokyo) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | 230 µs (Nov 2024; ×3.4) | 360 µs (Nov 2024; ×4.0) | — | — | — | — | — |
| Willow (Google Quantum AI) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | 68 µs (Dec 2024; ×1.0) | 89 µs (Dec 2024; ×1.0) | 25 ns (Dec 2024) | — | 0.008 (Dec 2024) | 1Q ×1.0 | תואמת לארכיטקטורה |
| Zhejiang University 125-qubit surface-code processor (Zhejiang University + Graduate School of China Academy of Engineering Physics (Beijing)) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | — | — | — | — | 0.025 (Jun 2026) | — | — |
| Zuchongzhi 3.0 (USTC / Hefei National Laboratory) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | 72 µs (Mar 2025; ×1.1) | 58 µs (Mar 2025; ×0.7) | 28 ns (Mar 2025) | — | 0.0082 (Mar 2025) | 1Q ×1.1 | תואמת לארכיטקטורה |
| Zuchongzhi 3.2 (USTC / Hefei National Laboratory) | סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון | 651 ns | — | — | — | — | 0.0095 (Dec 2025) | — | — |
| 11-qubit donor processor (Silicon Quantum Computing) | ספיני תורמים בצורן | ≥ 7.71 µs | — | 660 ms (Feb 2026; ×14.8) | — | — | — | — | — |
| foundry 8-qubit array (Diraq) | ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום | 8.51 µs | — | 1.31 ms (Jul 2026; ×0.7) | 2.4 µs (Jul 2026) | — | — | 1Q ×6.0 | איטית יותר |
| Majorana 1 (Microsoft) | טופולוגי — טטרון (מיורנה) | — | — | — | — | — | 0.01 (Feb 2025) | — | — |
149 מכונות אינן מפרסמות אף אחד מהמספרים האלה.
מה ההשוואה מראה. 35 מכונות מפרסמות לפחות אחד משבעת המספרים; רק 7 מהן מפרסמות איבר שעון שאפשר לבדוק מול הארכיטקטורה (זמן שער 1Q או השהיית הזנה קדימה), ו-29 מפרסמות זמן קוהרנטיות. פסקים לפי משפחה, מהירה יותר / תואמת לארכיטקטורה / איטית יותר / ללא צירוף: מעגלים מוליכי-על 2/3/0/16; יונים לכודים 0/0/0/5; אטומים ניטרליים 0/0/0/4; פוטוניקה 0/1/0/1; ספינים במוליכים למחצה 0/0/1/1; טופולוגי 0/0/0/1. קוהרנטיות מול T₁ או T₂ של הארכיטקטורה (מעל ×1.25 / בתחום / מתחת ל-×0.8): מעגלים מוליכי-על 6/3/12; יונים לכודים 0/0/3; אטומים ניטרליים 1/1/1; ספינים במוליכים למחצה 1/0/1. הקצוות כנים לגבי מה שמושווה: יחס השעון הגדול ביותר הוא של foundry 8-qubit array (Diraq) (1Q 2.4 µs לעומת 400 ns בארכיטקטורה שלה, ×6.0); הקטן ביותר — של IQM Emerald (IQM Crystal 54) (IQM Quantum Computers) (תגובה 4 µs לעומת 63 µs, ×6.3×10⁻²); בקוהרנטיות, Alice & Bob Boson 4 (Alice & Bob) עומדת על ×1.7×10⁴ מה-T1 של הארכיטקטורה שלה, ו-Forte / Forte Enterprise (IonQ) על ×2.4×10⁻⁴. יחס של ×1.0 הוא לעתים קרובות רשומת הארכיטקטורה עצמה במבט מצד המכונה (T₁/T₂ ושער ה-25 ns של Willow, לולאת ה-1 µs של Aurora), ולא אישור בלתי תלוי. ערכים ריקים: אף מכונה במרשם אינה מפרסמת t2q, t_meas — ולכן את שני האיברים הגדולים ביותר בסבבי המוליכים-על והספינים, שער ה-2Q והקריאה, אי אפשר לבדוק מול אף מכונה; רשומות שפורסמו ולא צורפו: 1 — Alice & Bob Helium 2 ("Galvanic Cat") (1Q) — משום שלארכיטקטורה שלהן אין סבב נגזר (פוטוניקה, ספיני פגם, טופולוגי, הרפיה) או שאין שכבת 1Q בקוד שלה (קיוביטי חתול); היחסים מחושבים לכל שכבת שערים (חלקים ÷ d₂, d₁), כך שזמן שער בודד של מכונה מושווה לשער בודד של הארכיטקטורה שלה, ולא לסכום השכבה.
8מכונות קוונטיות — 184 ניסיונות, 17 ארכיטקטורות, ולאן הן מועדות
הטכנולוגיות של המפה הן מה שאפשר לבנות; מרשם המכונות אומר מה שנבנה, הוכרז או תוכנן — שורה אחת לכל מכונה, וכל שורה מחוברת למפה כמופע של ארכיטקטורה (§7.10). פרק זה קורא את המרשם כאוכלוסייה: מה גודלה, מאילו טכנולוגיות היא בנויה, איזה רעיון מצדיק כל ניסיון, ומה אומרות מגמות האוכלוסייה על הכיוון שאליו מועדת הארכיטקטורה. כל ספירה להלן מחושבת ממרשם המכונות הקוונטיות נכון ל-26 בספטמבר 2026 (המרשם וקובץ הראיות שלו מתפרסמים יחד עם נתוני האטלס); טענה נבחנת מול המרשם ואינה רק מוצהרת, ודרגת הראיות שלה מצוינת לצידה — החלק מבין התאים שעליהם היא נשענת שהמקור המצוטט שלהם נפתח ונמצא תומך בהם (✅), להבדיל מתאים שנותרו לא מאומתים או שהוסקו (🔎).
מונחים בפרק זה. מכונה קוונטית — ובקיצור מכונה בפרק זה — היא שורה אחת במרשם: מערכת בעלת שם שארגון בנה, הכריז עליה או תכנן אותה. המשפחה שלה היא פלטפורמת הקיוביטים שלה (מעגלים מוליכי-על, יונים לכודים, אטומים ניטרליים, פוטוניקה, ספינים במוליכים למחצה, ספיני פגם, טופולוגי, מחשבי הרפיה קוונטית); הארכיטקטורה שלה היא ארכיטקטורת המפה שהיא מממשת — אחת מ-17 הארכיטקטורות של §7.3, כלומר המשפחה יחד עם בחירת הקידוד, השער והבקרה שמגדירה אותה (קיוביטי חתול ומחיקה במסילה כפולה הן ארכיטקטורות של משפחת המעגלים מוליכי-העל). תא ראיות הוא מכונה אחת × טכנולוגיה אחת שהיא משתמשת בה בשכבה של המחסנית, יחד עם המסמך שמראה זאת (שכבה יכולה להכיל טכנולוגיה ראשית וטכנולוגיה חלופית, ולכן למכונה יש כתריסר תאים ולא עשרה), ומספר התאים במרשם הוא 2,006. תא הוא מאומת (✅) כאשר המקור המצוטט שלו — מאמר, מסמך טכני (whitepaper), דף מוצר או הודעה טכנית לעיתונות; הכרטיס מציין איזה מהם באמצעות סמל — נפתח ונמצא שהוא מראה את הטכנולוגיה הזו במכונה הזו, והוא לא מאומת (🔎) כאשר המקור לא נפתח מחדש או שהתא הוא הסקה; דרגת הראיות של ספירה היא החלק המאומת מבין התאים שעליהם היא נשענת — היא מראה איזה חלק מהטענה נשען על מקורות שנבדקו בפועל, ולא כמה מהם הם מאמרים. התקן הוא מכונה שהסטטוס שלה הוא בהפעלה, הודגם או הוצא משימוש, ושאינה מסומנת כמטרה או כרכיב; התקן בעל שערים מבצע בנוסף שער שזירה (סימולטורים אנלוגיים, מערכי מלקחיים אופטיים ללא שער ומערכי ניסוי של קיוביט יחיד הם התקנים אך לא מעבדים); התקן עם שער שנמדד הוא התקן בעל שערים שלשער שלו פורסם נתון — מאמר מדידה, נתוני כיול בפלטפורמת ענן, גיליון נתונים של היצרן או מספר שהיצרן נקב בו (המרשם רושם איזה מהם) — וטבלאות החזית סופרות רק אותם, לפי הקיוביטים שהבונה הפך לשמישים (Osprey: 413 מתוך 433). שבב שהשער שלו רק תואר הוא מדגים קנה מידה (Condor: "דומה ל-Osprey", מעולם לא הוצע למשתמשים); מכונה שהופעלה עבור משתמשים כהדגמה טכנית היא ניסיונית (Osprey). עוקבה היא השנה של תאריך הסטטוס במרשם. בקרה משולבת פירושה שהקיוביטים מונעים על ידי אלקטרוניקה על השבב או בתוך הקריוסטט (אלקטרודות מיקרוגל על השבב, cryo-CMOS, SFQ, ממירי DAC לשטף) ולא על ידי מסדי ציוד בטמפרטורת החדר או אופטיקה במרחב חופשי; פענוח בלולאה סגורה פירושו שהמפענח של תיקון השגיאות פועל בתוך המחזור. טכנולוגיית קישור היא טכנולוגיה של שכבת החיבור הבין-מודולי שמחברת מודולים — קישור פוטוני, קישור מיקרוגל או מצמד ארוך-טווח; זיווד רב-שבבי בתוך מודול אחד ופיזור אותות קריוגני הם טכנולוגיות של שכבה זו, אך אינם קישורים. שכבה שבה מכונה אינה משתמשת בשום טכנולוגיה מחזיקה אחד משלושה ערכים: none (אין דבר בשכבה זו — אין קוד, אין מפענח, אין חיבור בין-מודולי; במכונות אנלוגיות ובמכונות דגימה — אין שכבת קידוד או אין שער שזירה), undisclosed (משהו קיים, אך דבר לא פורסם) או פער אטלס (∅G-…: המכונה מריצה דבר שאין לו טכנולוגיה במפה; כל פער כזה הוא רשומה בפנקס הפערים של המרשם). פסק מפת דרכים הוא בדיקת ההיתכנות שהמרשם עורך למפת דרכים שפורסמה מול אלגוריתם המטרה שלה (FEASIBLE, SHORT עם גירעון, או NOT EVALUABLE).
8.1 האוכלוסייה
184 מכונות קוונטיות, 8 משפחות, 17 ארכיטקטורות. 131 מהן קיימות כחומרה — התקנים, במונח של פרק זה: 73 בהפעלה, 48 הודגמו, 10 הוצאו משימוש, בלי למנות את השורות המסומנות כמטרה או כרכיב — ומבין 53 האחרות, 45 הן הכרזות או תוכניות, 5 הן בסטטוס בהפעלה או הודגם אך מסומנות כרכיב או כמטרה, ו-3 הן בסטטוס שהמרשם לא הצליח לצמצם למילה אחת. כל ספירה בפרק זה מחושבת מהמרשם בעת בניית הדף; אף אחת אינה מוקלדת ידנית. גישה, בקרב ההתקנים: 53 נגישים דרך שירות ענן, 26 נמכרים להתקנה באתר הלקוח, 49 במעבדה בלבד. לפי מדינת הארגון המפעיל: USA 50, China 29, France 13, Germany 9, USA/UK 9, Japan 8. לפי עוקבה (שנת תאריך הסטטוס): 2018 — 1, 2019 — 2, 2020 — 3, 2021 — 7, 2022 — 8, 2023 — 17, 2024 — 26, 2025 — 52, 2026 — 53, 2027 — 4, 2028 — 3, 2029 — 4, 2030 — 1, 2031 — 1, 2033 — 1, 2034 — 1.
טבלה 8.1 — משפחות × סטטוס (מכונות); התקנים; גישה בענן; תאי ראיות וכמה מהם מתועדים
| משפחה | מכונות | בהפעלה | הודגם | הוכרז | מתוכנן | הוצא משימוש | אחר | התקנים | התקנים עם גישה בענן | תאי ראיות | תאים מאומתים (✅) | מאומתים, % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| מעגלים מוליכי-על | 94 | 42 | 26 | 9 | 9 | 7 | 1 | 72 | 40 | 1018 | 425 | 42 % |
| יונים לכודים | 30 | 12 | 9 | 5 | 4 | 0 | 0 | 20 | 6 | 330 | 175 | 53 % |
| אטומים ניטרליים | 25 | 7 | 6 | 7 | 5 | 0 | 0 | 13 | 2 | 277 | 115 | 42 % |
| פוטוניקה | 14 | 5 | 4 | 2 | 0 | 3 | 0 | 11 | 2 | 156 | 75 | 48 % |
| ספינים במוליכים למחצה | 10 | 2 | 5 | 2 | 1 | 0 | 0 | 7 | 0 | 110 | 45 | 41 % |
| ספיני פגם | 5 | 2 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 1 | 53 | 25 | 47 % |
| טופולוגי | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 20 | 12 | 60 % |
| מחשבי הרפיה קוונטית | 4 | 3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 3 | 2 | 42 | 18 | 43 % |
| הכול | 184 | 73 | 53 | 25 | 20 | 10 | 3 | 131 | 53 | 2006 | 890 | 44 % |
קריאת הטבלה: משפחת המעגלים מוליכי-העל היא הגדולה ביותר בפער ניכר, וגם היחידה שיש בה מכונות שהוצאו משימוש; משפחת הספינים קטנה ונמצאת ברובה בשלב ההדגמה, והמשפחה הפוטונית קטנה ומתחלקת בין מכונות בהפעלה למכונות שהודגמו; 3 השורות בעמודה אחר הן סטטוסים שהמרשם לא הצליח לצמצם למילה אחת (מערכי ניסוי של רכיבים, נגישות שנויה במחלוקת). שלוש העמודות האחרונות הן דרגת הראיות של הפרק: מבין תאי הראיות שמאחורי השורות של משפחה, בכמה מהם המקור המצוטט נפתח ונמצא תומך. הדבר חשוב משום שכל ספירה בפרק זה יורשת אותה — המשפחה העומדת על 41 % נשענת בעיקר על טענות בעיתונות ועל הסקות, והמשפחה העומדת על 60 % — בעיקר על מאמרים — והיא שונה ממשפחה למשפחה משום שהמשפחות מפרסמות באופן שונה: מאמרי ארכיטקטורה עם איורי ההתקן הם הנורמה במכונות האקדמיות של מעגלים מוליכי-על, יונים ואטומים, והחריג בהכרזות המסחריות של פוטוניקה וספינים.
הכרזות לפי עוקבה. שיעור השורות שהוכרזו או תוכננו בכל עוקבה, 2023–2026: 2023 0 % (0/17), 2024 0 % (0/26), 2025 19 % (10/52), 2026 38 % (20/53); מכונות שהוצאו משימוש, לפי משפחה: מעגלים מוליכי-על 7, פוטוניקה 3. העוקבה החדשה ביותר היא שנה חלקית, וחלק מההכרזות שלה יהפכו להתקנים לפני סיומה.
טכנולוגיות המשותפות למשפחות. 98 טכנולוגיות משמשות לפחות מכונה אחת כטכנולוגיה הראשית של שכבה; 22 מהן בשימוש של שתי משפחות או יותר, 5 של שלוש או יותר (סריג סטטי של שכנים קרובים cx_nn — 4, MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) dec_mwpm — 4, קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן) code_detect — 3, קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") code_qldpc — 3, בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) ct_base — 3). 22 הטכנולוגיות המשותפות מתחלקות לארבע קבוצות: 6 משותפות רק למשפחות מצב המוצק המיוצרות (סריג סטטי של שכנים קרובים, בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה), מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm), קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני, …), 2 רק לשתי המשפחות האטומיות (קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון, קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי)), 5 חוצות את החלוקה הזו (קידוד מסילה כפולה (מחיקה), קידוד רשת GKP, מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על), בדיקת מחיקה באמצע המעגל, …), ו-9 מתוך 15 הקודים והמפענחים שבשימוש (MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם), קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן), קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross"), שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC), …). השיתוף עוקב אחר קרבת הפיזיקה, אחר אי-התלות של המתמטיקה בפלטפורמה, ואחר מעבר אמיתי אחד של רעיונות — הקידודים הפוטוניים ובדיקות המחיקה שאימצו המעגלים מוליכי-העל.
8.2 ממה בנויות המכונות
לכל שכבה של המפה: הטכנולוגיות שהמכונות משתמשות בהן בפועל (בתפקיד ראשי), שלוש הדרכים שבהן מכונה יכולה שלא להשתמש באף טכנולוגיה — none (אין דבר בשכבה זו), undisclosed (לא פורסם דבר) ופער אטלס (אין במפה טכנולוגיה למה שהמכונה מריצה) — והמשפחות החולקות את הטכנולוגיה הנפוצה ביותר. עמודת none היא פרופיל הבשלות של המרשם: קרוב לאפס בשכבת נושא הקיוביט, קטן בשערים, בקישוריות ובייצור, וגדול בדיוק בשכבות שבהן טענות התחום מקדימות את המכונות שלו — קוד, מפענח, חיבור בין-מודולי. עמודת undisclosed היא פרופיל הגילוי שלו, ועמודת הפערים היא רשימת המשימות של המפה עצמה: מה שהמכונות מריצות והמפה עדיין אינה נותנת לו שם.
טבלה 8.2 — שכבות: תאי none, תאי undisclosed ופערים, והטכנולוגיות הנפוצות ביותר
| שכבה | none | undisclosed | פער אטלס | הטכנולוגיות הנפוצות ביותר (מכונות) | משפחות בטכנולוגיה הראשונה |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 נושא הקיוביט | — | — | — | טרנסמון transmon (84); יון אטומי לכוד ion (30); אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים alkali (18) |
מעגלים מוליכי-על |
| 2 קידוד | 12 (7 %) | — | 1 (1 %) | קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) enc_bare (78); קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון enc_hf (44); קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני enc_spin_ld (14) |
מעגלים מוליכי-על |
| 3 מנגנון השער | 3 (2 %) | 16 (9 %) | 2 (1 %) | CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון g_tc (61); שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור g_ms (20); CZ בחסימת רידברג g_ryd (20) |
מעגלים מוליכי-על |
| 4 קישוריות והובלה | 3 (2 %) | 9 (5 %) | 9 (5 %) | סריג סטטי של שכנים קרובים cx_nn (96); הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) cx_aod (22); אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) cx_bus (18) |
מעגלים מוליכי-על, ספינים במוליכים למחצה, ספיני פגם, טופולוגי |
| 5 בקרה | — | 6 (3 %) | 4 (2 %) | אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט ct_rt (82); בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) ct_laser (25); מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) ct_ionaod (16) |
מעגלים מוליכי-על |
| 6 קריאה | — | 1 (1 %) | 2 (1 %) | קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) ro_disp (80); גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) ro_fluor (35); דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים ro_img (24) |
מעגלים מוליכי-על |
| 7 קוד | 109 (59 %) | 8 (4 %) | 6 (3 %) | קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) code_surface (15); שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) code_bosonic (8); קודים מותאמי-מחיקה code_erasure (8) |
מעגלים מוליכי-על, אטומים ניטרליים |
| 8 מפענח | 138 (75 %) | 9 (5 %) | 8 (4 %) | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) dec_mwpm (11); פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) dec_corr (6); מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים) dec_nn (4) |
מעגלים מוליכי-על, יונים לכודים, אטומים ניטרליים, פוטוניקה |
| 9 חיבור בין-מודולי | 139 (76 %) | 10 (5 %) | 1 (1 %) | מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) ic_mcm (12); זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות) ic_multidie (12); פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם) ic_fanout (4) |
מעגלים מוליכי-על, מחשבי הרפיה קוונטית |
| 10 ייצור | — | — | 4 (2 %) | ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) fab_sc (93); ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) fab_trap (26); הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) fab_optics (25) |
מעגלים מוליכי-על, מחשבי הרפיה קוונטית |
8.3 הרעיון שמאחורי כל ארכיטקטורה
מכונה היא טיעון: צירוף הטכנולוגיות הזה יגיע אל היעד לפני האחרים. הטיעון נטען ברמת הארכיטקטורה (ארכיטקטורה של המפה), לא ברמת המכונה, ולכן המרשם נקרא כאן לפי ארכיטקטורות — ההימור בשורה אחת, מספר המכונות וההתקנים המהמרים עליו, ההתקן הגדול ביותר עם שער שנמדד שהמרשם מחזיק עבור הארכיטקטורה — התקן עם נתון שפורסם לשער השזירה שלו, לפי הקיוביטים שהבונה שלו הפך לשמישים (בלי סימולטורים אנלוגיים, מערכים ללא שער שזירה, מערכי ניסוי של קיוביט יחיד ושבבים שהשער שלהם רק תואר, כמו Condor), ושגיאת השער הדו-קיוביטי הטובה ביותר בין ההתקנים שלה (בלי זוגות שיא, מטרות והדגמות של רכיבים).
טבלה 8.3 — ארכיטקטורות: ההימור, האוכלוסייה, המספרים הטובים ביותר
| ארכיטקטורה (ארכיטקטורת מפה) | מכונות | התקנים | ההתקן הגדול ביותר עם שער שנמדד (קיוביטים פיזיים שמישים) | שגיאת 2Q הטובה ביותר בין ההתקנים | ההימור |
|---|---|---|---|---|---|
סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון sc |
78 | 62 | IBM Quantum Osprey — 413 | 1.0×10⁻³ (Origin Wukong-180 (4th gen)) (נטען) | שערי מיקרוגל מהירים על סריג ליתוגרפי; הגדלה באמצעות ייצור, ובהמשך באמצעות קישורים בין שבבים |
קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP cat |
7 | 6 | AWS Ocelot — 9 | — | להטות את הרעש כך שסוג שגיאה אחד ישלוט, ולתקן רק אותו בקוד זול |
קיוביטי מחיקה במסילה כפולה dualrail |
9 | 4 | Aqumen Seeker — 8 | — | להפוך אובדן פוטון למחיקה מסומנת; תיקון מחיקות דורש הרבה פחות קיוביטים מתיקון שגיאות פאולי |
יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) ion_qccd |
7 | 4 | Helios — 98 | 7.9×10⁻⁴ (Helios) | להזיז את היונים, לא את המידע: הובלה בין אזורי המלכודת נותנת קישוריות של כל-לכל בנאמנויות השער הגבוהות ביותר |
יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני ion_chain |
16 | 13 | Forte / Forte Enterprise — 30 | 4.0×10⁻³ (Forte / Forte Enterprise) | שרשרת סטטית אחת, כל זוג מצומד דרך התנועה המשותפת, וכל יון ממוען בקרן לייזר משלו; הגדלה באמצעות שרשראות נוספות וקישורים פוטוניים |
יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF) ion_elec |
7 | 3 | — | — | שערים המונעים במיקרוגל ובזרמים בשבב המלכודת, בלי לייזר בשער: בקרה שמתרחבת בקנה מידה כמו אלקטרוניקה |
מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) atom_rb |
16 | 7 | 448-atom fault-tolerant processor — 448 | 5.0×10⁻³ (448-atom fault-tolerant processor) | מלקחיים אופטיים הניתנים לסידור מחדש הופכים את גאומטריית הקוד לניתנת לתכנות ואת מספר הקיוביטים לזול; קצב השעון איטי |
מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית atom_ae |
6 | 3 | Phoenix (Gen-1) and Gen-2 — 1,180 | — | אטום בעל שני אלקטרונים שהקיוביט המטא-יציב שלו מסמן את הדעיכה של עצמו כמחיקה, במחיר CZ גרוע יותר; קיוביט השעון והטעינה הרציפה באים יחד עם נושא הקיוביט |
סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג) atom_analog |
3 | 3 | — | — | בלי שערים כלל: לתכנת את ההמילטוניאן של מערך רידברג או של גז בסריג ולתת לו להתפתח — סימולציה ואופטימיזציה כבר עכשיו, במאות אטומים |
פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC) ph_fusion |
6 | 3 | — | — | ליצור שזירה באמצעות מדידה: ייצור ורישות פוטוניים בטמפרטורת החדר; האויב הוא האובדן |
פוטוניקה של משתנה רציף — GKP ph_cv |
1 | 1 | — | — | מצבים של משתנים רציפים וקידוד GKP על אותם שבבים פוטוניים |
דוגם בוזונים ph_sampler |
7 | 7 | — | — | לדגום מרשת אופטית ליניארית של פוטונים דחוסים או בודדים: ניסוי של יתרון קוונטי, לא מחשב שניתן לתכנת |
ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום spin_qd |
9 | 6 | HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots) — 18 | 3.0×10⁻³ (HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots)) | מפעל הייצור: נקודות קוונטיות ב-CMOS, צפיפות ואלקטרוניקה קרה מתעשיית המוליכים למחצה |
ספיני תורמים בצורן spin_donor |
1 | 1 | 11-qubit donor processor — 11 | — | ספיני תורמים בצורן טהור איזוטופית: הקוהרנטיות הארוכה ביותר במוצק |
ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T) defect |
5 | 5 | — | — | ספיני פגם כצומתי רשת: אוגרים של קיוביטים ספורים המחוברים באמצעות פוטונים מבושרים |
טופולוגי — טטרון (מיורנה) topo |
2 | 0 | — | — | הגנה בחומרה עצמה: פער אנרגיה טופולוגי במקום קוד |
מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף anneal |
4 | 3 | — | — | קנה מידה ייעודי כבר עכשיו: אלפי קיוביטים אנלוגיים לאופטימיזציה ולסימולציה |
שתי קריאות. ראשית, ההימורים אינם סימטריים במה שעליהם להוכיח: על ההימורים של המעגלים מוליכי-העל ושל המלקחיים האופטיים מהמרים כבר עשרות התקנים, והוויכוח עליהם הוא על קצבים (שגיאה לשער, קיוביטים לשנה); על ההימורים הבוזוניים, הטופולוגי ושל ספיני התורמים מהמרות בין מכונה אחת לשבע, והוויכוח עליהם עדיין נסוב על עצם קיומם (האם ההגנה מחזיקה בקיוביט השני, במודול השני). שנית, המספרים הטובים ביותר נמצאים בארכיטקטורות שונות עבור גדלים שונים — ההתקן הגדול ביותר הוא מערך מלקחיים אופטיים, שגיאת השער הדו-קיוביטי הטובה ביותר היא במלכודת יונים, וקצב השעון המהיר ביותר (§7.4) הוא בסריג טרנסמונים — וזו הצורה האמפירית של טענת האטלס שאף ארכיטקטורה אינה שולטת בכל הצירים.
שבע-עשרה הארכיטקטורות, אחת אחת. כל תת-סעיף להלן הוא הטיעון של ארכיטקטורה אחת בשישה חלקים — הרעיון, מה היא צריכה, היכן היא עומדת במרשם, החריגים וההשאלות שלה, המבחן הבא, ומה אומרים עליה הבונים עצמם, במילותיהם המתוארכות — ואחריו הקטע של המרשם עצמו: המכונות של הארכיטקטורה מקובצות לפי ארגון, וכל תא שנמצא מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (טכנולוגיה חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת, פער אטלס, או undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה). השם הקצר בכותרת הוא הכינוי שבו משתמשות התוויות של המפה.
8.3.1 סריג טרנסמונים — סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון (sc)
הרעיון. טרנסמון (transmon) הוא צומת ג'וזפסון המחובר במקביל לקבל, ושתי רמותיו הנמוכות ביותר משמשות כקיוביט חשוף (enc_bare). הארכיטקטורה מרצפת טרנסמונים בסריג ליתוגרפי (cx_nn), ממתגת את החילוף בין שכנים במצמדים המכווננים בשטף (g_tc), מניעה אותם ממסדי ציוד בטמפרטורת החדר (ct_rt), קוראת אותם באופן דיספרסיבי (ro_disp) ומתקנת שגיאות בקוד המשטח המסובב, שבדיקותיו במשקל 4 הן השכנויות של הסריג עצמו. אטום מעגלי משרטטים, לא מוצאים: שערים נמשכים עשרות ננו-שניות [G], ומחזור תיקון השגיאות — 1.1 µs [D][1], השעון המהיר ביותר במפה (§7.4). המחיר הוא הקוהרנטיות (T₁ של 68 µs ב-Willow [D][32]), זהות הקיוביטים וכל צימוד מעבר לשכן. ההימור: המהירות והייצור על גבי פרוסות יעקפו את תקציב השגיאות; קישורים בין שבבים יבואו בהמשך.
מה היא צריכה. הכול נשען על fab_sc: הטרנסמון דורש ליתוגרפיה של צמתים, ולכן פיזור התדרים שלו נקבע בייצור; לכוונון שמתקן אותו אין עדיין טכנולוגיה. קוד המשטח דורש בדיקות בין שכנים בלבד. קודי bivariate-bicycle מחזיקים 12 קיוביטים לוגיים ב-288 פיזיים, במקום שבו קוד המשטח צריך כמעט 3,000, אך הם צריכים גרף מדרגה 6 [S][248]: code_qldpc דורש מצמדים לטווח ארוך (cx_lr) ומתנגש עם cx_nn, התנגשות פתוחה מאז 2024-03. הקריאה והאיפוס הם שני שלישים מהסבב הנגזר, בן 651 ns [S] (§7.4). ארבע טכנולוגיות בקרה מחליפות זו את זו ברמת האות הבודד, לא ברמת המכונה — מעבד Heron r2 הפעיל רכיבי ASIC לבקרת שטף ב-CMOS קריוגני, בתצורה היברידית עם RF בטמפרטורת החדר (מרץ 2026) [C]. שני המסלולים הקרים מתנגשים עם הטרנסמון: CMOS קריוגני (ct_cryocmos) בשל תקציב החום של תא הערבול, ו-SFQ (ct_sfq) בשל קוואזי-חלקיקים — פוטוני המיתוג שלו שוברים זוגות קופר, 0.96(2)% מתוך שגיאה של 1.2(1)% לשער קליפורד ב-2023 [D][249]; ההפחתה חזויה, אך טרם נמדדה באופן בלתי תלוי. לקידוד יש אפשרות אחת; משבצת המתמר מיקרוגל–אופטי ריקה.
היכן היא עומדת. 78 מתוך 184 המכונות במרשם, ו-62 התקנים (טבלה 8.3): 39 בהפעלה, 18 הודגמו, 7 הוצאו משימוש, 13 הוכרזו או מתוכננות, 1 בסטטוס אחר; IBM מספקת 16 שורות, וסין 18. ההתקן הגדול ביותר עם שער שנמדד הוא IBM Quantum Osprey — 413 מתוך 433 הקיוביטים שלו היו שמישים בענן במשך ארבעה חודשים ב-2023 כהדגמה טכנית ניסיונית, עם ביצועים ש-IBM תיארה כעקביים עם Eagle r1 וללא נתון שער שפורסם מעבר לכיול הפלטפורמה [C][292]; השבב הגדול ביותר, IBM Quantum Condor (1,121 קיוביטים), שנחשף בדצמבר 2023 כ"אבן דרך של חדשנות" ולא הוצע מעולם למשתמשים, הוא מדגים קנה מידה שאת השער שלו IBM רק תיארה כדומה ל-Osprey [C][292]. שגיאת ה-2Q הטובה ביותר, 1.0×10⁻³ ב-Origin Wukong-180 (4th gen), היא נתון של החברה [C] (טבלה 8.3); הממוצע של Willow על פני ההתקן הוא 99.88% [D][32]. על Willow הורץ d=7 ב-Λ = 2.14 [D][1], ולאחר מכן הושגו 7.72×10⁻⁴ למחזור (יולי 2026) [D][2]; על Zuchongzhi 3.2 הורץ d=7 ב-Λ = 1.40 [D][3]. משבצות הקוד, המפענח והחיבור הבין-מודולי ריקות ב-54, 66 ו-59 מכונות; 12 שורות אינן מפרסמות מנגנון שער; 327 מתוך 843 תאי הראיות מתועדים.
חריגים והשאלות. אף מכונה אינה נופלת מחוץ למשבצות או מתאימה טוב יותר לארכיטקטורה אחרת; את הכיוון נושאות החלופות. החיווט יוצא מקצה השבב (ct_vio) ב-RIKEN 64, ב-RIKEN–Fujitsu 256, ב-OQC Toshiko וב-QuantWare Bass-A10K (VIO-40K), והמסדים עדיין חמים; הבקרה עוברת לקור רק בחלקה או בקנה מידה קטן: רכיבי ASIC לבקרת שטף ב-CMOS קריוגני, בתצורה היברידית עם RF בטמפרטורת החדר, ב-Heron r2 וכחלופה ב-Starling וב-Blue Jay, ו-SFQ במערכת בת חמשת הקיוביטים של SEEQC (שערי קיוביט יחיד בלבד); תכנון QuamCore עם בקרת SFQ אינו רשום עד שהחברה תקבע תאריך להתקן ראשון. ב-Sycamore וב-Zuchongzhi הפיסות מוערמות (ic_multidie); מודולים (ic_mcm) מסופקים רק ב-Rigetti Cepheus, ב-99.6%→99.1% [C][36]. קו ה-utility של IBM ממוקם בהפחתת שגיאות (code_mitig: Eagle, Heron r3, Nighthawk r2) ובגילוי שגיאות (code_detect: Falcon, Heron r2/r3, Origin Wukong 3rd gen); qLDPC רץ רק על Kunlun. חברות בשם בלבד: Osprey, Eagle, Condor, Falcon ו-LBNL AQT, המשתמשות בתהודה צולבת (g_cr) ולא במצמדים ברי-כוונון; מטרות (Amaravati, CSCS, KRISS 50); תוכניות (מ-Kookaburra עד Blue Jay, Fujitsu 10,000); מערכי ניסוי לרכיבים (המצמד של Toshiba, Loon); מחסניות שלא פורסמו (Tianyan-504, RIKEN–Fujitsu 256, Toshiko). תאי הפער מראים שהארכיטקטורה משורטטת צרה מדי: אפיק דרך מהוד מרכזי (IQM Star 24, VLQ, DRDO–TIFR), יחידות להסרת דליפה (Willow, Zuchongzhi 3.2), כוונון תדרים לאחר הייצור (Willow, Cepheus, Academia Sinica). ארכיטקטורת המסילה הכפולה שואלת את transmon, ct_vio ו-ic_mcm; ארכיטקטורת החתול — את ic_multidie; ארכיטקטורות הספינים — את ct_cryocmos.
המבחן הבא. ציפיות עד 31 במרץ 2028 (§5.2). זיכרון bivariate-bicycle על מצמדי c, ב-Kookaburra או ביורש של Kunlun, מדווח על שגיאה לוגית למחזור הנמוכה משגיאת הסרק הפיזית שלו; 8.91% של Kunlun [P][72]–[74] הם קו הבסיס. אם Kookaburra שוב לא יסופק עד סוף 2027, ענף ה-qLDPC יורד בדירוג, והארכיטקטורה נשארת מכונת קוד משטח עם >10³ קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי ב-10⁻⁶ [S] (§2.1). ובנוסף: התקן בעל שערים מעל 433 קיוביטים עם שגיאות שער דו-קיוביטי שפורסמו, וכן בקרה ב-CMOS קריוגני או ב-SFQ של ≥50 קיוביטים; אם אף אחד מהם לא יופיע והקריאה תישאר סביב 10⁻², ההגדלה באמצעות ייצור יורדת בדירוג להגדלה באמצעות מודולים.
מה אומרים הבונים. Google טוענת שמעבדים מוליכי-על מתרחבים בעומק המעגל, עם מחזורים של מיקרו-שנייה, ואילו אטומים ניטרליים מתרחבים במספר הקיוביטים [C][2], [9], ומצפה למכונות מוליכות-על בעלות רלוונטיות מסחרית עד סוף העשור הזה, בלי לנקוב במספר קיוביטים [R][2], [9]. Rigetti מכוונת לכ-1,000 קיוביטים בנאמנות שער דו-קיוביטי של 99.9% בתוך כשלוש שנים, בנויים משבבונים [R][61]. Fujitsu בונה מכונה של יותר מ-10,000 קיוביטים פיזיים ו-250 לוגיים לשנת הכספים 2030 [R][75], [76]. IBM בחרה בקוד qLDPC (קוד בדיקות זוגיות בצפיפות נמוכה, שבדיקותיו מחברות קיוביטים מרוחקים) משום שהוא מתקן שגיאות טוב כמו קוד המשטח עם פי עשרה פחות קיוביטים [D][481]; היא מתכננת את Kookaburra, מודול ה-qLDPC הראשון, ל-2026, ואת Starling, 100 מיליון שערים על 200 קיוביטים לוגיים, ל-2029 [R][481].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 78, מהן 62 התקנים, 52 בעלי שערים). IBM — IBM Quantum Starling (מתוכנן, 22,000), IBM Quantum Condor (הודגם, 1,121), IBM Quantum Osprey (הוצא משימוש, 433), IBM Quantum Heron r2 (בהפעלה, 156), IBM Quantum Heron r3 (ibm_pittsburgh) (בהפעלה, 156), IBM Quantum Heron r1 (הוצא משימוש, 133), IBM Quantum Eagle r1-r3 (הוצא משימוש, 127), IBM Quantum Nighthawk r1 (בהפעלה, 120), IBM Quantum Nighthawk r2 (בהפעלה, 120), IBM Quantum Loon (הודגם, 112), IBM Quantum Egret (הוצא משימוש, 33), IBM Quantum Falcon r5.11 (הוצא משימוש, 27), IBM Quantum Blue Jay (מתוכנן), IBM Quantum Cockatoo (מתוכנן), IBM Quantum Flamingo (l-coupler proof of concept) (הודגם), IBM Quantum Kookaburra (מתוכנן); Beijing Academy of Quantum Information Sciences — Baihua (Quafu platform) (בהפעלה, 156), ScQ-136 "Baiwang" (בהפעלה, 136), Dongling (Quafu platform) (בהפעלה, 130), Haituo (Quafu platform) (בהפעלה, 117), Shenglian (BAQIS) (הודגם, 84); IQM Quantum Computers — IQM Halocene (הוכרז, 150), IQM Emerald (IQM Crystal 54) (בהפעלה, 54), IQM Star 24 (בהפעלה, 24), IQM Garnet (IQM Crystal 20) (בהפעלה, 20), IQM six-qubit star QPU (Deneb-class) (הודגם, 6); Rigetti Computing — Rigetti Cepheus-1-108Q (בהפעלה, 108), Rigetti Ankaa-2 (בהפעלה, 84), Rigetti Ankaa-3 (בהפעלה, 84), Rigetti Cepheus-1-36Q (בהפעלה, 36), Rigetti Novera (בהפעלה, 9); Google Quantum AI — Willow (הודגם, 105), Sycamore-class 72-qubit processor (הודגם, 72), Sycamore (הוצא משימוש, 53); Origin Quantum — Origin Wukong-180 (4th gen) (בהפעלה, 180), Origin Wukong 102 (בהפעלה, 102), Origin Wukong (3rd gen) (בהפעלה, 72); QuantWare — QuantWare Bass-A10K (VIO-40K) (הוכרז, 10,000), QuantWare Tenor-D64 (אחר, 64), QuantWare Contralto-A17 (בהפעלה, 17); USTC / Hefei National Laboratory — Zuchongzhi 3.2 (הודגם, 107), Zuchongzhi 3.0 (הודגם, 105), Zuchongzhi 2.1 (הוצא משימוש, 66); Korea Research Institute of Standards and Science — KRISS 50-qubit-class superconducting system (הוכרז, 50), KRISS domestic superconducting QPU (בהפעלה, 20); QpiAI — QpiAI Kaveri (הוכרז, 64), QpiAI Indus (בהפעלה, 25); RIKEN RQC + Fujitsu — RIKEN-Fujitsu 256-qubit superconducting quantum computer (בהפעלה, 256), RIKEN RQC-Fujitsu 64-qubit superconducting quantum computer (בהפעלה, 64); Academia Sinica — Academia Sinica 20-qubit superconducting quantum computer (הודגם, 20); Anyon Systems — Anyon MonarQ (בהפעלה, 24); Barcelona Supercomputing Center (Quantum Spain; installed by Qilimanjaro-GMV) — Quantum Spain quantum computer at BSC (בהפעלה, 35); Basque Government (BasQ) - IBM-Euskadi Quantum Computational Center — IBM Quantum System Two, Donostia-San Sebastian (בהפעלה, 156); CAS / Peking University — Zhuangzi 2.0 (Chuang-tzu 2.0) (הודגם, 78); Chalmers University of Technology (WACQT) — WACQT quantum computer (Chalmers 25-qubit flip-chip processor) (הודגם, 25); China Telecom Quantum Group + CAS + QuantumCTek — Tianyan-504 / "Xiaohong" chip (בהפעלה, 504); China Telecom Quantum Group + QuantumCTek — Tianyan-176 / Tianyan-176 II (and Tianyan-24 sibling) (בהפעלה, 66); China Telecom Quantum Group / QuantumCTek / CAS — Tianyan-287 (בהפעלה, 105); DRDO DYSL-QT with TIFR and TCS — 6-qubit superconducting quantum processor (הודגם, 6); ETH Zurich (Quantum Device Lab) — Surface-17 (הודגם, 17); Fraunhofer-Gesellschaft — IBM Quantum System One, Ehningen (בהפעלה, 27); Fujitsu (+ RIKEN) — Fujitsu 1,000-qubit machine (מתוכנן, 1,000); Fujitsu + AIST + RIKEN — Fujitsu >10,000 physical / ~250 logical (STAR) (הוכרז, 10,000); IBM with ETH Zurich (CSCS) and Lockheed Martin — IBM Quantum System Two at CSCS (Swiss Quantum Innovation Hub) (הוכרז, 120); IBM with TCS and the Government of Andhra Pradesh — IBM Quantum System Two at Amaravati Quantum Valley Tech Park (הוכרז, 156); IQM Quantum Computers with Instituto de Pesquisas Eldorado — IQM Spark at Eldorado Research Institute (הוכרז, 5); IT4Innovations National Supercomputing Center (VSB - Technical University of Ostrava) — VLQ (בהפעלה, 24); Israeli Quantum Computing Center (Quantum Machines + QuantWare + Qolab + ORCA) — IQCC superconducting facility (בהפעלה, 25); Lawrence Berkeley National Laboratory — Advanced Quantum Testbed (AQT) (בהפעלה, 8); Oxford Quantum Circuits — OQC Toshiko (בהפעלה, 32); Qolab — Qolab devices at the IQCC (בהפעלה); RIKEN with AIST, NICT, Osaka University, Fujitsu, NTT — RIKEN 64-qubit superconducting processor (בהפעלה, 64); SEEQC — SEEQC SFQ-controlled 5-qubit system (הודגם, 5); SpinQ Technology — SpinQ Ursa Major (25 q / 103 q) (בהפעלה, 25); Toshiba + RIKEN RQC + University of Tokyo — Toshiba double-transmon coupler (הודגם, 2); Tsinghua University IIIS (D.-L. Deng) with Zhejiang University (H. Wang, C. Song groups) — Kunlun (הודגם, 32); VTT Technical Research Centre of Finland — VTT Q50 (בהפעלה, 50); Zhejiang University + Graduate School of China Academy of Engineering Physics (Beijing) — Zhejiang University 125-qubit surface-code processor (הודגם, 125).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (25). Academia Sinica 20-qubit superconducting quantum computer: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Academia Sinica 20-qubit superconducting quantum computer: L10 ∅G-calib (פער אטלס — post-fabrication laser trimming tunes qubit frequencies (same slot as Rigetti ABAA / IQM P); Quantum Spain quantum computer at BSC: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Tianyan-504 / "Xiaohong" chip: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; 6-qubit superconducting quantum processor: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; 6-qubit superconducting quantum processor: L4 ∅G-bus (פער אטלס — ring-resonator design invented at TIFR: qubits sit around one shared ring resonator used a); Fujitsu >10,000 physical / ~250 logical (STAR): L5 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Fujitsu >10,000 physical / ~250 logical (STAR): L7 ∅G-analogrot (פער אטלס — STAR: arbitrary-angle rotations by direct state injection, no distillation; 10⁴ q at p=1e-); Fujitsu 1,000-qubit machine: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Willow: L6 ∅G-lru (פער אטלס — DQLR + 4 dedicated leakage-removal qubits in the 101-qubit d=7 patch; leakage rate not pub); Willow: L10 ∅G-calib (פער אטלס — Snake optimiser splits ~3N-dim frequency problem; ~3.7× cycle-error suppression, mean cycl); IQM Halocene: L4 ∅G-bus (פער אטלס — Constellation option: Star cells, each a central computational resonator giving all-to-all); IQM Star 24: L4 ∅G-bus (פער אטלס — Star topology: central computational resonator bus giving all-to-all within the cell (degr); IQM six-qubit star QPU (Deneb-class): L4 ∅G-bus (פער אטלס — star topology: all six qubits coupled only to the central computational resonator, effecti); VLQ: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; VLQ: L4 ∅G-bus (פער אטלס — star topology: 24 qubits connected to one central resonator, all-to-all through it); KRISS 50-qubit-class superconducting system: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC Toshiko: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Rigetti Cepheus-1-108Q: L10 ∅G-calib (פער אטלס — ABAA (alternating-bias assisted annealing) post-fab JJ frequency targeting, 97.4% success ); Rigetti Cepheus-1-36Q: L10 ∅G-calib (פער אטלס — ABAA (alternating-bias assisted annealing) post-fab JJ frequency targeting, 97.4% success ); RIKEN 64-qubit superconducting processor: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; RIKEN-Fujitsu 256-qubit superconducting quantum computer: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; RIKEN RQC-Fujitsu 64-qubit superconducting quantum computer: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; SEEQC SFQ-controlled 5-qubit system: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Zuchongzhi 3.2: L6 ∅G-lru (פער אטלס — all-microwave leakage-reduction units on data qubits; leakage population suppressed 72× to).
8.3.2 מהודי חתול ו-GKP — קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP (cat)
הרעיון. הקיוביט הוא אופן של מהוד מיקרוגל, אופן בוזוני של המהוד (cavity), שהשגיאה השלטת בו היא אובדן פוטונים. בקידוד חתול (רעש מוטה), דיסיפציה דו-פוטונית מחזיקה שני מצבים קוהרנטיים מופרדים זה מזה: היפוכי הביט דועכים באופן מעריכי עם מספר הפוטונים הממוצע n̄, היפוכי הפאזה גדלים באופן ליניארי, ולכן שורה של d קיוביטי חתול, ולא טלאי של d × d, מתקנת את השאר; המחיר הוא צפיפות הסריג. ההימור: פוטונים קונים את המרחק שסריג קונה בקיוביטים, אם ההטיה שורדת את שער השזירה. קידוד רשת GKP, החלופה, חולק עם הארכיטקטורה את החומרה, לא את ההימור: הוא מתקן הזזות קטנות ומעביר כלפי מעלה סינדרום אנלוגי.
מה היא צריכה. הקידוד דורש דיסיפציה דו-פוטונית על אופן, והשרשור הבוזוני — קיוביט פנימי מוטה או קיוביט GKP: הארכיטקטורה נשענת על קצב היפוכי הפאזה במהלך שער דו-קיוביטי. כל שער שזירה שנמדד מתווך בקיוביט עזר (g_bos), דרך טרנסמון שאינו משמר את ההטיה; ה-CNOT חתול–חתול משמר-ההטיה, שהיה מחליף אותו, הוא משבצת ריקה עם הצעה אחת שנבחנה בסימולציה (יולי 2026) [S][81]. שש שכבות מציעות טכנולוגיה אחת כל אחת. אופנים ליתוגרפיים מחליפים מהודים תלת-ממדיים בעיבוד שבבי, וענף התלת-ממד מתנגש עם הסריג: גופים בגודל סנטימטרים אינם יכולים לרצף מערך דו-ממדי צפוף (התנגשות פתוחה [82]).
היכן היא עומדת. שבע מכונות, שישה התקנים (טבלה 8.3): Alice & Bob Boson 4, Helium 2 ("Galvanic Cat"), Helium (on-premise system) וה-Graphene המתוכנן (2030) [R][828], [873] — השבבים Lithium (48 קיוביטי חתול) ו-Beryllium (250), שאין להם תאריך, אינם רשומים עד ש-Alice & Bob תתארך אותם; AWS Ocelot; Nord Quantique single-mode GKP ו-Tesseract. הגדולה שבהן, Helium (18 קיוביטי חתול), נכנסה להפעלה ביוני 2026 ללא נתונים לוגיים [C][87], [88]. זמני היפוך הביט מגיעים ל-430 s (Boson 4) ולממוצע ראשוני של 44 min (Helium 2) [C][77]; רק Ocelot הריץ קוד חיצוני: קוד חזרה ב-1.75% (d = 3, n̄ = 1) וב-1.65% (d = 5, n̄ = 1.5) למחזור של 2.8 µs, כשהמרחק ומספר הפוטונים משתנים יחד, עם היפוך פאזה ב-CX של 9.6(4)×10⁻² לעומת היפוך ביט של 3.5(4)×10⁻³ [D][80]. ה-5.8×10⁻² של Helium 2 הוא נתון של שער Z בקיוביט יחיד, לא שגיאת שער דו-קיוביטי, וה-9.6×10⁻² של Ocelot הוא שיעור היפוכי פאזה למחזור תיקון שגיאות, לא שגיאת שער, ולכן טבלה 8.3 אינה מציגה שגיאת שער דו-קיוביטי לארכיטקטורה [C][77]. Nord Quantique single-mode GKP: שגיאה לוגית של 8.1×10⁻³ לסבב, SPAM מתחת ל-10⁻³ בשיעור הישרדות של 0.24 × 0.39 [D][82].
חריגים והשאלות. אין תא מחוץ למשבצות ואין ארכיטקטורה המתאימה טוב יותר; ההיעדרויות המשותפות, מפענח בזמן אמת וחיבור בין-מודולי, מסמנות שלב מוקדם. זוג המכונות של Nord Quantique: תא המפענח שלהן הוא פער אטלס, ∅G-auton (ייצוב ללא הזנה קדימה קלאסית), ולכן שכבה 8 משורטטת צרה מדי; בתא הקוד שלהן רשום שרשור בוזוני, אף שאף אחת מהשתיים אינה מריצה קוד חיצוני, בדומה ל-Boson 4, קיוביט חתול יחיד שבמפת הדרכים שלו אפס קיוביטים לוגיים [C][92]. GKP מצטרף בזכות החומרה, לא בזכות הימור ההטיה: ביחס לרעיון שלו, הארכיטקטורה משורטטת רחבה מדי. השואלות ממנה: Aurora (פוטוניקה של משתנה רציף) לוקחת את טכנולוגיות ה-GKP והקוד; Aqumen Seeker, SUSTech biased-erasure cavity qubit ו-D-Wave gate-model dual-rail system, מארכיטקטורת המסילה הכפולה, לוקחות את המהוד ואת השערים.
המבחן הבא. שתי ציפיות עד מרץ 2028 (§5.2). הראשונה: השלב הבא במפת הדרכים של Helium, קיוביט לוגי אחד ב-10⁻² [R][92]: היפוך פאזה ≤ 10⁻² למחזור ב-n̄ ≈ 10 — אישור; Helium ללא נתונים לוגיים גם בסוף 2027 — הורדה בדירוג. השנייה: שער שנמדד בין שני קיוביטי חתול ושומר על זמן היפוך הביט בטווח של פי 10 מזמן הסרק; אם 2028 תיפתח עם שערים המתווכים בקיוביט עזר בלבד, ההערכות של 126,133 ו-758 קיוביטי חתול, המניחות היפוך פאזה של 10⁻³ למחזור, מאבדות את הנחת היסוד שלהן [S][95], [96]. על GKP עדיין לפרסם שער GKP–GKP.
מה אומרים הבונים. AWS בחרה בקיוביטי חתול משום שהם מדכאים היפוכי ביט בחומרה עצמה, כפי שהראה השבב Ocelot שלה [D][827], ומעריכה שהגישה מקטינה את עלות תיקון השגיאות בעד 90% [C][827]. Alice & Bob מתכננת את Graphene, 100 קיוביטים לוגיים ליתרון קוונטי תעשייתי ראשוני, עד 2030 [R][828]; היא דיווחה, לפני ביקורת עמיתים, על זמני היפוך ביט של יותר משעה, פי ארבעה ממה שהמכונה ההיא צריכה [C][77], ובנתה את מערכת Helium שלה, להתקנה באתר הלקוח, כדי לקודד קיוביט לוגי ראשון ב-18 קיוביטי חתול בלבד [C][87], [88]. Nord Quantique בונה את התיקון לתוך כל קיוביט, מהוד אחד לכל קיוביט לוגי [C][829], ומצפה למכונות הראשונות שלה עם יותר מ-100 קיוביטים לוגיים עד 2029 [R][830].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 7, מהן 6 התקנים, 6 בעלי שערים). Alice & Bob — Alice & Bob Graphene (מתוכנן, 2,000), Alice & Bob Helium (on-premise system) (בהפעלה, 18), Alice & Bob Helium 2 ("Galvanic Cat") (הודגם, 12), Alice & Bob Boson 4 (הודגם, 1); Nord Quantique — Nord Quantique Tesseract (הודגם, 2), Nord Quantique single-mode GKP (הודגם, 1); AWS Center for Quantum Computing — AWS Ocelot (הודגם, 9).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (2). Nord Quantique single-mode GKP: L8 ∅G-auton (פער אטלס — no classical decoder: autonomous, feed-forward-free stabilisation with analog closest-vect); Nord Quantique Tesseract: L8 ∅G-auton (פער אטלס — no classical decoder: autonomous stabilisation with heralded discard; no real-time decoder).
8.3.3 מחיקה במסילה כפולה — קיוביטי מחיקה במסילה כפולה (dualrail)
הרעיון. עירור יחיד המשותף לשני אופנים, אופני מהוד או טרנסמונים, הוא קידוד מסילה כפולה (מחיקה) (enc_dualrail): המצבים הלוגיים |10⟩ ו-|01⟩; אובדן בכל אחת מהמסילות מוביל ל-|00⟩, מחוץ למרחב הקוד. בדיקת מחיקה באמצע המעגל רואה את היציאה הזו בלי לקרוא את המצב הלוגי: השגיאה השלטת מגיעה כשמיקומה ידוע, ותיקונה זול יותר מתיקון שגיאת פאולי לא ידועה. המחיר: שני אופנים לכל קיוביט ובדיקה בכל מחזור. ההימור: להיכשל לעיתים קרובות יותר, אך באופן גלוי; כאשר 98% מהשגיאות מומרות, סף קוד המשטח עולה מ-0.94% ל-4.15% [S][8].
מה היא צריכה. השרשרת קשיחה: הקידוד דורש את הבדיקה, והקודים מותאמי-המחיקה דורשים את הסימונים שלה; בלי הבדיקה הקיוביט רק מאבד יותר, ובלי מפענח המשתמש בסימונים, הבישורים מתבזבזים. המס של הבדיקה: 384 ns בטרנסמונים, שגיאה שיורית של 6.0(2)×10⁻⁴ לעומת מחיקה של 2.54(1)×10⁻² לבדיקה [D][85], בתוך סבב המוגבל בשערים, של 2.8 µs לפחות [S] (§7.4). שש שכבות (2–4, 7–9) מחזיקות טכנולוגיה אחת כל אחת; טכנולוגיית השער דורשת את האופנים ובנוסף קיוביט עזר טרנסמוני. חלופות: הולכת אותות אנכית וריבוב DAC-שטף על השבב מחליפים את הקווים מטמפרטורת החדר, ליתוגרפיה מחליפה עיבוד שבבי תלת-ממדי, ומסילות טרנסמוניות חומקות מההתנגשות של המהודים עם סריג צפוף.
היכן היא עומדת. תשע מכונות, ארבעה התקנים (טבלה 8.3): Aqumen Seeker, שמונה קיוביטי מהוד במסילה כפולה (Quantum Circuits Inc., כיום D-Wave, 2024) [C][14], [86]; OQC GENESIS, 16 אתרים, בהפעלה מספטמבר 2025, ומפת הדרכים של OQC נוקבת בשמות TITAN (2,000 אתרים, 2028), ATHENA (75,000) ו-ATLAS (1,000,000) [R][874]; SUSTech four-dual-rail-qubit processor (Nature Physics, 2026) [D][406] ו-SUSTech biased-erasure cavity qubit; AWS dual-rail transmon erasure line, רכיב; D-Wave gate-model dual-rail system, 17 קיוביטים הצפויים ב-2026 [R][94]. שער ה-CZ במהוד של Yale/Quantum Circuits: ~500 ns, מחיקה של 0.53% לשער, שגיאת פאולי בבחירה בדיעבד מתחת ל-0.1%, וכ-80% מהשגיאה שלו מסומנים [D][84]. ה-1.0×10⁻³ של Seeker הוא ערך בבחירה בדיעבד ללא מחיקה מבושרת (0.53% לשער), ולכן טבלה 8.3 אינה מציגה שגיאת שער דו-קיוביטי בלתי מותנית לארכיטקטורה [C][86]. GENESIS אינו מפרסם שער שזירה — בתא השער שלו רשום undisclosed, לא none — ולכן טבלה 8.3 אינה מונה אותו כבעל שערים; ההתקן בעל השערים הגדול ביותר בטבלה הוא SUSTech four-dual-rail-qubit processor, 8 קיוביטים, שה-CNOT הלוגי שלו (נאמנות תהליך של 98.1% בשיעור מחיקות של 13%) נבחר בדיעבד [D][406]. אף מכונה לא הריצה קוד עם פענוח מחיקות.
חריגים והשאלות. תא אחד מחוץ למשבצות, ואין ארכיטקטורה המתאימה טוב יותר: SUSTech four-dual-rail-qubit processor שוזר את מסילות הטרנסמון שלו דרך מצמדים ברי-כוונון (g_tc) — שער שהמשבצת של הארכיטקטורה אינה מחזיקה, שכן היא מצפה לשערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר [D][406]. שתי מכונות נוספות יושבות בה באופן רופף. החלופה של GENESIS לנושא הקיוביט היא פער אטלס, ∅G-dimon: טרנסמון רב-אופני יחיד בתדר קבוע, שלושה איים ושני צמתים, שני אופנים דמויי-טרנסמון [C][250], מעבר לטכנולוגיית הטרנסמון (שכבה 1 צרה מדי); השער שלו לא פורסם (פער נתונים), ובתא הקוד שלו רשום none: גילוי שגיאות בבחירה בדיעבד. הקיוביט של SUSTech אינו במסילה כפולה: הוא מקודד במצב הוואקום ובמצב פוק של שני פוטונים באותו מהוד, עם הטיית מחיקה של יותר מ-265 [D][251]; תא הקידוד שלו מתויג באופן שגוי, או שהארכיטקטורה צרה מדי, שכן הרעיון שלו הוא הפיכת אובדן למחיקה, לא שתי מסילות. מערכת D-Wave היא הכלאה: בקרת DAC-שטף של מחשב הרפיה. ארכיטקטורות אחרות שואלות את הבדיקה (Phoenix (Gen-1) and Gen-2, Magne; מערכי רידברג אלקליים-עפרוריים) ואת הקידוד (Lucy, Belenos; פוטוניקה מבוססת-היתוך), כחלופות.
המבחן הבא. שתי ציפיות עד מרץ 2028 (§5.2). הראשונה: מערכת 17 הקיוביטים של D-Wave מפרסמת עד אמצע 2027 שגיאה לוגית נמוכה פי 2 מהפיזית; אם סוף 2027 יחלוף בלי שמכונת מסילה כפולה כלשהי תדווח על שגיאה לוגית היורדת ביותר מפי 2 בכל צעד מרחק, על נתונים לא מותנים, הארכיטקטורה יורדת בדירוג. השנייה: זיכרון המסילה הכפולה הראשון של עשרה סבבים לפחות במרחק 3, עם סימוני המחיקה במפענח ועם דיווח על שיעור ההישרדות; התכנון הנתמך ב-CHIPS, של 100 קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי [R][91], מניח אותו מראש.
מה אומרים הבונים. D-Wave מתכננת את קיוביטי המסילה הכפולה שלה כך שיסמנו כ-90% מהשגיאות בעת התרחשותן, כדי שהתיקון ידרוש פחות קיוביטים פיזיים [C][831]; שער השזירה שלה פועל בכ-500 ns, עם מחיקה של כ-0.5% ושגיאה שיורית של פחות מ-0.1% לשער [D][84]. היא מתכננת 17 קיוביטים פיזיים ב-2026, ו-100 קיוביטים לוגיים המריצים יותר ממיליון פעולות עד 2032 [R][831]. OQC אומרת שה-Dimon שלה, במסילה כפולה, צריך פי עשרה פחות קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי מהגישות המובילות כיום [C][832]; היא התקינה את מכונת GENESIS שלה במרכז נתונים בעיר ניו יורק בספטמבר 2025 [C][833], ומתכננת 200 קיוביטים לוגיים עד 2028 ו-50,000 עד 2034 [R][832].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 9, מהן 4 התקנים, 3 בעלי שערים). Oxford Quantum Circuits — OQC ATLAS (מתוכנן, 1,000,000), OQC ATHENA (מתוכנן, 75,000), OQC TITAN (מתוכנן, 2,000), OQC GENESIS (בהפעלה, 16); AWS Center for Quantum Computing (named Amazon Center for Quantum Computing in the Apr 2026 paper) — AWS dual-rail transmon erasure line (הודגם, 2); D-Wave Quantum — D-Wave gate-model dual-rail system (הוכרז, 17); Quantum Circuits Inc. (acquired by D-Wave, Jan 2026) — Aqumen Seeker (בהפעלה, 8); Southern University of Science and Technology — SUSTech biased-erasure cavity qubit (הודגם, 1); Southern University of Science and Technology (Huang et al.) — SUSTech four-dual-rail-qubit processor (הודגם, 8).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (22). OQC ATHENA: L1 ∅G-dimon (פער אטלס — roadmap names 'next-generation multimode qubits' for ATHENA — the Dimon's multimode single); OQC ATHENA: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATHENA: L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATHENA: L7 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATHENA: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATHENA: L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATLAS: L1 ∅G-dimon (פער אטלס — roadmap names an 'advanced multi-mode qubit' for ATLAS — the Dimon's multimode single-devi); OQC ATLAS: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATLAS: L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATLAS: L7 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATLAS: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC ATLAS: L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC GENESIS: L1 ∅G-dimon (פער אטלס — Dimon: three islands, two junctions, one dual-rail qubit per device; the transmon node doe); OQC GENESIS: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC TITAN: L1 ∅G-dimon (פער אטלס — roadmap names 'multi-mode qubits' for TITAN — the Dimon's multimode single-device dual rai); OQC TITAN: L3 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC TITAN: L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC TITAN: L7 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC TITAN: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; OQC TITAN: L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; SUSTech biased-erasure cavity qubit: L2 ∅G-fock02 (פער אטלס — qubit in |0⟩/|2⟩ Fock states of one cavity; photon loss flagged as erasure); SUSTech four-dual-rail-qubit processor: L3 CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון (g_tc, ראשית מחוץ למשבצות הארכיטקטורה).
8.3.4 יוני QCCD — יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) (ion_qccd)
הרעיון. ההתקן הקוונטי המצומד-מטען (QCCD) מבצע כל שער בגביש קטן וקר, ובמקום זאת מזיז את היונים: מתחי אלקטרודות מסיעים קיוביטי שעון על-דקים דרך צמתים או אתרי רשת (cx_qccd) אל אזורים שבהם שער לייזר מולמר–סורנסן פועל על שני יונים [D][97]. הקיוביט שורד את הנסיעה; מצב התנועה אינו שורד אותה, ולכן כל הזזה עולה בפיצול, במיזוג ובקירור מחדש. ההימור: לוותר על קצב השעון תמורת נאמנות וקישוריות (כל זוג יכול להיפגש, בשגיאה שאף פריסה סטטית אינה משתווה לה), ואחר כך לקצר את זמן ההובלה מהר יותר מכפי שהמתחרים סוגרים את הפער בנאמנות. ב-Helios שער דו-קיוביטי נמשך ~70 µs, ושכבה על פני כל הרוחב ~55 ms [D][97].
מה היא צריכה. הסעת יונים דורשת מלכודות צמתים או מלכודות רשת, שמספר האלקטרודות שלהן גדל עם האוגר: 1,228 ב-Helios, המונעות על ידי 273 מתחים [D][97]. קודים משורשרים בקצב גבוה דורשים את הקישוריות של כל-לכל שההובלה קונה; ב-Helix, הזזת יון מתייגת מחדש קיוביט, ולכן שערי אוטומורפיזם אינם עולים דבר [P][5]. נושא הקיוביט, הקידוד, הקישוריות, הקריאה והחיבור הבין-מודולי מחזיקים טכנולוגיה אחת כל אחד; בשער, בבקרה ובייצור, ענפי הלייזר והאלקטרוניקה הם זוגות חלופות, ולכן ההובלה לבדה מגדירה את הארכיטקטורה. קוד הצבע, החלופה, מתנגש עם הזיווג. סבב הסינדרום הנגזר: 9.66 ms, מהם 9.04 ms הובלה [S] (§7.4).
היכן היא עומדת. שבע מכונות, ארבע מהן נספרות כהתקנים: H1-1, H2-1 ו-Helios של Quantinuum, ו-iQPU של Universal Quantum (Helix, קוד על Helios, הוא רכיב); Sol (2027, 192 קיוביטים) ו-Apollo הן תוכניות [R][118]. Helios, הגדולה שבהן, מחזיקה בשגיאת השער הדו-קיוביטי החציונית הטובה ביותר, 7.9×10⁻⁴ על פני כל הזוגות, עם SPAM של 3.3×10⁻⁴ [D][97]; עליה הורצו 48 קיוביטים לוגיים עם תיקון שגיאות בשגיאת שער לוגי של ~1×10⁻⁴ [D][105] וזיכרון Helix ב-4.6×10⁻⁵ לקיוביט לוגי למחזור, ללא בחירה בדיעבד [P][5]. ה-iQPU אינו מפרסם שגיאת שער; לאף מכונה שנבנתה אין טכנולוגיית חיבור בין-מודולי.
חריגים והשאלות. הולכת אור בפוטוניקה משולבת, הכיוון המוצהר של הארכיטקטורה, אינה קיימת באף מכונה שנבנתה: Helios מניעה כל פעולה באלומות ממוקדות במרחב חופשי, המקבילות לפני השבב [D][97] — ולכן, מאז 26 בספטמבר 2026, טכנולוגיית המרחב החופשי היא הטכנולוגיה הראשית של הארכיטקטורה, והפוטוניקה המשולבת היא החלופית; התאים של H1-1 ו-H2-1 הם ברמת עיתונות. המפענחים של Quantinuum נופלים מחוץ לשכבה 8: טבלאות חיפוש בזמן אמת ב-H1-1 וב-H2-1 (∅G-lut), ומפענח הבלוקים הלא-מקוון של Helix (∅G-frontier). Helix הוא קוד על Helios, לא מלכודת שנייה, והוא נספר כרכיב. ה-iQPU הוא הכלאה: שער מיקרוגל, בקרה על השבב וייצור במפעל ייצור מארכיטקטורת הבקרה האלקטרונית, והובלה מהארכיטקטורה הזו; הוא מתאים לשתיהן, עם שבע טכנולוגיות בכל אחת. החיבור הבין-מודולי שלו הוא הפער ∅G-ionmatter: יונים המועברים בין שני מודולי שבב בקצב של 2,424 העברות s⁻¹, עם אי-נאמנות הובלה מתחת ל-7×10⁻⁸ [D][117] — קישור המודולים היחיד של הארכיטקטורה שהודגם, שנזקף לזכות המשפחה בציון נתיב ההגדלה שלה (§2.3) ונעדר מהמפה. ההובלה חוצה את גבול המודול; שכבה 9, הפוטונית בלבד, משורטטת צרה מדי. בתא הייצור של ה-iQPU רשום מיקרו-ייצור של מלכודות בקו מסחרי של 200 mm, וטכנולוגיית מפעל ה-CMOS — כחלופה ברמת עיתונות. Innsbruck ו-QUARTET שואלות את הסעת היונים כחלופה.
המבחן הבא. Sol תכריע (§5.2): אישור אם תסופק ב-2027 עם שערים דו-קיוביטיים של ≥99.9% על הרשת הדו-ממדית ושכבה על פני כל הרוחב מתחת ל-10 ms, מהירה פי 5 מ-Helios; הורדה בדירוג אם תידחה אל מעבר ל-2027 או אם השכבה שלה תישאר בטווח של פי 2 מ-55 ms: מדגים של קודים, לא מכונה להרצת אלגוריתמים. הרף של הבונה עצמו נמוך יותר — Quantinuum הבטיחה ש-Sol תהיה "מהירה בערך פי שניים מ-Helios" — ועמידה בו תאשר את ההבטחה, לא את טענת הארכיטקטורה להרצת אלגוריתמים, שדורשת את פי ה-5. אות שני: מודול שלישי המקושר בהובלה.
מה אומרים הבונים. הטיעון של Quantinuum בעד הובלה הוא קישוריות: הזזת יונים מאפשרת לכל קיוביט להישזר עם כל קיוביט אחר, וכך, לדבריה, מתאפשרים קודים שפריסות קבועות אינן יכולות להריץ [C][834]; קוד Helix שלה משרשר קודים בדרך שלדבריה קשה ביותר ליישם בלי קיוביטים ניידים [C][835]. ב-2024 היא הבטיחה את Sol, עם מאות קיוביטים פיזיים בשגיאת שער דו-קיוביטי מתחת ל-2×10⁻⁴, מהירה בערך פי שניים מ-Helios, ואת Apollo, עם מאות קיוביטים לוגיים בשגיאה לוגית מתחת ל-10⁻⁶ [R][836]; מאז יוני 2025 Apollo מתוארכת ל-2029 [R][837]. באוגוסט 2026 חזר שבב המלכודת של Sol מהייצור לקראת השקה ב-2027, ו-Apollo עמדה בלוח הזמנים ל-2029 [R][123], [124]. Universal Quantum מקשרת שבבי מלכודת על ידי העברת יונים ביניהם, דרך שלדבריה מתרחבת למיליוני קיוביטים [C][838].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 7, מהן 4 התקנים, 4 בעלי שערים). Quantinuum — Helios (בהפעלה, 98), System Model H2 (H2-1, H2-2) (בהפעלה, 56), Helix architecture on Helios (הודגם, 20), System Model H1 (H1-1) (בהפעלה, 20), Apollo (מתוכנן), Sol (מתוכנן); Universal Quantum — iQPU / UQConnect (הודגם, 64).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (4). System Model H1 (H1-1): L8 ∅G-lut (פער אטלס — real-time lookup-table decoding of Steane [[7,1,3]] in-loop since 2021; no LUT node among ); System Model H2 (H2-1, H2-2): L8 ∅G-lut (פער אטלס — real-time lookup-table decoder); Helix architecture on Helios: L8 ∅G-frontier (פער אטלס — Frontier: block-specific offline decoder for concatenated high-rate codes, neither matchin); iQPU / UQConnect: L9 ∅G-ionmatter (פער אטלס — chip-to-chip matter link: UQConnect physically transfers ions between trap modules, 2,424 ).
8.3.5 שרשרת במיעון לייזר — יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני (ion_chain)
הרעיון. שרשרת סטטית אחת במלכודת פאול ליניארית: אופני התנועה הקולקטיביים שלה (cx_bus) מצמדים כל זוג, ולכן שער מולמר–סורנסן שוזר כל שני יונים בלי להזיז אותם, וכל יון מקבל אלומה משלו, המכוונת באופן אקוסטו-אופטי (ct_ionaod). הקיוביט הוא על-דק (Yb⁺, Ba⁺) או הקיוביט האופטי S–D של ⁴⁰Ca⁺ (enc_opt: AQT, Innsbruck, PIAST-Q). הארכיטקטורה מוותרת על אורך: N יונים חולקים N אופנים ברוחב פס קבוע, ולכן השערים מאטים ככל שהשרשרת גדלה, עד לחציון של 672 µs ב-30 היונים של Forte [D][100], [101]. ההימור: הקישוריות אינה עולה דבר בתוך שרשרת של עשרות יונים; קנה המידה נקנה בקצה שלה, בקישורים פוטוניים בין שרשראות — הארכיטקטורה המודולרית של Monroe et al. [S][252].
מה היא צריכה. השער דורש צימוד ספין–תנועה ושדות לייזר במרחב חופשי, ואלה דורשים אופטיקה נפחית. שתי הטכנולוגיות המגדירות את הארכיטקטורה מתנגשות זו עם זו (התנגשות פתוחה): צפיפות האופנים הופכת את השער לאיטי יותר ובעל נאמנות נמוכה יותר עם כל יון נוסף; המיתונים (שרשראות קצרות באזורים נפרדים, שערים אלקטרוניים במקטעים של ≤4 יונים) שייכים לארכיטקטורות יונים אחרות. קודי qLDPC וקודים בקצב גבוה דורשים את הקישוריות של כל-לכל שבשרשרת: ארבעה קיוביטים לוגיים ב-18 יונים [D][109]. הקידוד מציע שלוש טכנולוגיות המחליפות זו את זו (על-דק, אופטי, מטא-יציב); לנושא הקיוביט, לשער, לקישוריות, לקריאה ולחיבור הבין-מודולי יש טכנולוגיה אחת כל אחד; החיבור הבין-מודולי, קישור יון–פוטון פוטוני, נושא את הימור ההגדלה בקצב שיא של 250 s⁻¹ [D][116] לעומת ~10⁴ s⁻¹ הנדרשים [S] (§2.3). שכבה 10 משורטטת צרה מדי: שבבי אלקטרודות משטח מישוריים בלבד, בעוד ש-IBEX Q1 פועלת במלכודת להבים בעיבוד שבבי [D][253], והגביש של 512 היונים — במלכודת תלת-ממדית מונוליתית [D][121].
היכן היא עומדת. שש-עשרה מכונות, שלושה-עשר התקנים: Aria, Forte ו-40-ion Ba-133 qLDPC testbed של IonQ; IBEX Q1 ו-LYNX (15 קיוביטים, נפח קוונטי 32,768 במאי 2026 [C][128]) של AQT; PIAST-Q; QSCOUT של Sandia; AbaQ של Qudoor; המלכודות של Innsbruck ושל Maryland/Duke; הסימולטור האנלוגי בן 512 היונים של Tsinghua [D][121]. Tempo נספרת כהדגמה של 64 קיוביטים (ריצת #AQ 64 של IonQ על מערכת פיתוח) ללא שגיאת שער שפורסמה; המוצר בן 100 הקיוביטים עם "נאמנות של 99.9%" מוכרז לסוף 2026 [C][100], [101]. Perspective של Quantum Art (מערכת רב-ליבתית של 1,000 קיוביטים) [C][125] ומכונת 70 הקיוביטים של FIAN / Rosatom (35 יונים כקודיטים) הן הכרזות. ההתקן בעל השערים הגדול ביותר הוא אוגר הפיתוח בן 64 הקיוביטים של Tempo, ללא שגיאת שער שפורסמה; הגדול ביותר עם שגיאות שער שפורסמו, מערך הניסוי בן 40 היונים, הגיע לנקודת האיזון של הזיכרון בתוך רווחי השגיאה, 3.95(68) s לוגי לעומת 3.84(48) s פיזי, עם בחירה בדיעבד של אירועי דליפה [D][109]. ה-3.0×10⁻³ של Maryland/Duke הוא שגיאת קליפורד לוגית לאחר תיקון, לא נתון פיזי, והוא אינו נספר עוד [D][254]; לכן השגיאה הטובה ביותר בטבלה 8.3 היא ה-4.0×10⁻³ של הספק, ב-Aria וב-Forte [C][99]. IonQ, הספק הגדול ביותר, העבירה את היורשת שלה, Superion 256, לשערים אלקטרוניים [C][119].
חריגים והשאלות. Maryland/Duke נושאת שלושה חריגים: את הנתון הלוגי ההוא; קוד תת-מערכת של בייקון–שור ללא טכנולוגיה (∅G-subsystem; החלופה שלו, קוד בקצב גבוה, מקודדת קיוביט אחד); ותא קישור הממזג ניסוי נפרד, שיא ה-250 s⁻¹ [D][116], עם הקישור של Oxford ב-9.7 s⁻¹ [D][115]: שושלת, לא מכונה. Innsbruck שואלת את הסעת היונים (מלכודות מקוטעות) ואת טכנולוגיית מצבי הקסם [D][255]: שושלת החוצה את שתי ארכיטקטורות הלייזר, ושכבת קוד המשורטטת צרה מדי; המשוב ללא מדידה שלה הוא פער (∅G-coherent). החלופה של IBEX Q1 להסעה מתארת את מלכודות המחקר של AQT, לא את המוצר: תיוג שגוי. החלופה של Forte, מפעל CMOS, משליכה את המסלול של IonQ דרך SkyWater, ששימש לראשונה לשבבי 256 הקיוביטים של 2026 [C][119], על מכונה מ-2022. מערך הניסוי ו-Tempo מפענחים בחיפוש אלומה לא מקוון (∅G-beam), מחוץ לשכבה 8; תא הקוד של Tempo חוזר על ההרצה של מערך הניסוי. הגביש של Tsinghua הוא אנלוגי, תחת אלומות גלובליות (∅G-isinganalog, ∅G-crystal): הארכיטקטורה משורטטת רחבה מדי, וליונים אין ארכיטקטורה אנלוגית. הקישור של Quantum Art רשום כ-undisclosed, אולם המאמר שלה מחלק גביש אחד לתאים בעזרת פוטנציאלים אופטיים הניתנים להגדרה מחדש [S][256]: לא אפיק ולא הובלה — פער. הבקרה של Qudoor וכל התאים של Rosatom: פערי נתונים. השואלות ממנה: ארכיטקטורת הבקרה האלקטרונית לוקחת את האפיק התנועתי (JION, QUARTET, Superion 256); MAQCS של planqc — את הקיוביט האופטי.
המבחן הבא. הקישור מכריע: אישור אם קישור יון–פוטון יעבור את 10³ s⁻¹ עד סוף 2027; הורדה בדירוג אם עד סוף 2028 אף קישור לא יעבור פי ~10 משיא ה-250 s⁻¹. בקנה המידה של השרשרת: אישור אם עד סוף 2027 יופיעו שגיאות וזמני שער לכל זוג עבור Tempo או עבור שרשרת כלשהי של יותר מ-40 יונים; אם הפרסום יישאר ברמת הכותרות בזמן ש-IonQ מספקת שערים אלקטרוניים, הארכיטקטורה מצטמצמת למסדים ולמעבדות ומשאירה את הסבילות המוקדמת לתקלות לארכיטקטורות יונים אחרות.
מה אומרים הבונים. IonQ הגיעה ל-#AQ 64 (מדד הקיוביטים האלגוריתמיים שלה) במערכת פיתוח של Tempo, בשרשרת יונים אחת עם קישוריות של כל-לכל [C][839]; באפריל 2026 היא קישרה שתי מכונות מסחריות באמצעות פוטונים, וקבעה שהגדלה מעבר לשבב אחד היא הכרחית [C][589]. AQT טוענת לנפח קוונטי של 32,768 עבור LYNX, הסדרה שלה המותקנת בארון, שהיחידות הראשונות שלה צפויות ברבעון הרביעי של 2026 [C][128], [129]. Quantum Art מחלקת שרשראות ארוכות לליבות שגבולותיהן מוגדרים בלייזר, ומבטיחה 1,000 קיוביטים פיזיים ועד 100 לוגיים ב-2027, ומיליון פיזיים עד 2033 [R][840]. FIAN הגיע ל-50 קיוביטים באמצעות קודיטים, יונים המשתמשים ביותר משתי רמות, וכך הכפיל את המספר בזול [C][841]; באוגוסט 2026 עברו FIAN ו-Russian Quantum Center למלכודות מישוריות, שבהן היונים מוסעים בין מערכים קטנים ולא בשרשרת אחת [C][842].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 16, מהן 13 התקנים, 11 בעלי שערים). IonQ — Tempo (הודגם, 64), 40-ion Ba-133 qLDPC testbed (IonQ: a Tempo engineering test system) (הודגם, 40), Aria (בהפעלה, 32), Forte / Forte Enterprise (בהפעלה, 30); Alpine Quantum Technologies — AQT LYNX (הודגם, 15), IBEX Q1 (Marmot / PINE) (בהפעלה, 12); Quantum Art — Montage (first-generation QaaS system, up to 50 qubits) (הוכרז, 50), Perspective (1,000-qubit multi-core system) (הוכרז); IQOQI Innsbruck (Austrian Academy of Sciences) with the University of Innsbruck (M. Joshi, C. Roos) — Innsbruck trapped-ion analog quantum simulator (up to 51 ions) (הודגם, 51); Lebedev Physical Institute (FIAN) and the Russian Quantum Center, Rosatom roadmap — 70-qubit ion quantum computer (FIAN / Rosatom roadmap) (הוכרז, 70); Poznan Supercomputing and Networking Center (PCSS) — PIAST-Q (בהפעלה, 20); Qudoor (Guokaike) — Aba|Qu 1.0 (Tiansuan-1, 天算1号) (בהפעלה); Sandia National Laboratories — QSCOUT (Quantum Scientific Computing Open User Testbed) (בהפעלה, 6); Tsinghua University (Duan group) — 2-D site-resolved ion simulator (הודגם, 512); University of Innsbruck — University of Innsbruck trapped-ion demonstrator (Institut für Experimentalphysik) (הודגם, 20); University of Maryland / Duke University — Maryland / Duke Quantum Center (EURIQA lineage) (הודגם, 13).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (13). 40-ion Ba-133 qLDPC testbed (IonQ: a Tempo engineering test system): L8 ∅G-beam (פער אטלס — beam-search decoder (Delfosse) for the qLDPC codes, run offline; no Atlas node for search ); Montage (first-generation QaaS system, up to 50 qubits): L5 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Montage (first-generation QaaS system, up to 50 qubits): L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Perspective (1,000-qubit multi-core system): L5 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Perspective (1,000-qubit multi-core system): L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Aba|Qu 1.0 (Tiansuan-1, 天算1号): L5 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; 2-D site-resolved ion simulator: L3 ∅G-isinganalog (פער אטלס — global laser-driven spin–spin coupling; analog Ising simulator in a 2-D ion crystal, not a); 2-D site-resolved ion simulator: L4 ∅G-crystal (פער אטלס — static 2-D Coulomb crystal, power-law all-to-all coupling (511 neighbours), no transport); University of Innsbruck trapped-ion demonstrator (Institut für Experimentalphysik): L4 הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) (cx_qccd, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת); University of Innsbruck trapped-ion demonstrator (Institut für Experimentalphysik): L8 ∅G-coherent (פער אטלס — measurement-free: syndromes mapped into an auxiliary register, coherent feedback unitary r); Innsbruck trapped-ion analog quantum simulator (up to 51 ions): L3 ∅G-isinganalog (פער אטלס — analog long-range Ising / XY interaction from a bichromatic beam coupling all transverse m); Innsbruck trapped-ion analog quantum simulator (up to 51 ions): L4 ∅G-crystal (פער אטלס — static linear Coulomb chain, long-range (J0 = 185 rad/s, alpha = 0.97 at 51 ions), no tran); Maryland / Duke Quantum Center (EURIQA lineage): L7 ∅G-subsystem (פער אטלס — Bacon–Shor [[9,1,3]] subsystem code on 13 ions: FT prep, FT measurement, logical rotation,).
8.3.6 שערי יונים אלקטרוניים — יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF) (ion_elec)
הרעיון. להוציא את הלייזר משער השזירה: זרמים באלקטרודות של שבב המלכודת יוצרים שדה מיקרוגל שהגרדיאנט שלו מצמד קיוביט יון על-דק לתנועה המשותפת (g_elec); מסלולי ההנעה משותפים, ואלקטרודות כוונון מקומיות בוחרות את היונים [D][257]. פוטון מיקרוגל אינו מגיע לשום מצב מעורר, ולכן רצפת הפיזור של שערי הלייזר נעלמת: 8.4×10⁻⁵ בשני יונים, ללא קירור למצב היסוד [D][102]. המחיר הוא המהירות, שכן גרדיאנט חזק יותר מקרב את היון למשטחים המחממים אותו: 225.8 µs לשער [D][102] לעומת ~70 µs ב-Helios [D][97]. ההימור: בקרה שמתרחבת כמו אלקטרוניקה, ~200 מקורות ל-1,000 יונים [S] (§7.5).
מה היא צריכה. השער דורש בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (ct_ionmw), וזו דורשת מסלולי זרם בתוך המלכודת: השבב הוא מערכת הבקרה, ואין דרך חזרה לשערי לייזר. הלייזרים נשארים לקירור, להכנת המצב ולקריאה בפלואורסצנציה. לנושא הקיוביט, לשער, לבקרה, לקריאה ולחיבור הבין-מודולי יש טכנולוגיה אחת כל אחד; בשאר השכבות האפשרויות מחליפות זו את זו: אפיק השרשרת או הסעה, קודי qLDPC או קודים בקצב גבוה (שניהם דורשים קישוריות של כל-לכל), Relay-BP או זיווג, מיקרו-ייצור של מלכודות או קו CMOS של 300 mm. בלי הובלה, סבב הסינדרום הנגזר מוגבל בשערים: 1.52 ms, מהם 1.4 ms בשערים [S] (§7.4).
היכן היא עומדת. שבע מכונות, שלושה התקנים, ולא הורצו בהן קוד, מפענח או קישור. QUARTET (Oxford Ionics/IonQ), ב-National Quantum Computing Centre של בריטניה, היא הגדולה שבהן, עם 32 קיוביטים (טבלה 8.3) — מספר שאף מקור ראשוני אינו מוסר; מאמר הראיות שלה מציג שבב בעל שבעה אזורים לעד 10 קיוביטים [D][257]. JION (eleQtron עם Forschungszentrum Jülich), שנחנכה ב-3 בספטמבר 2026, מריצה 30 יוני איטרביום ללא נאמנות שפורסמה [P][258]; קודמתה QSea I, המדגים בן 10 הקיוביטים של eleQtron עבור DLR Quantum Computing Initiative, פועלת בהמבורג מיולי 2024 [C][327]. לכן אין לארכיטקטורה שגיאה מיטבית בטבלה 8.3: ה-99.99% הוא שיא של שני יונים [D][102]. את Superion 256 אפשר להזמין: שבבים מתוצרת SkyWater, יונים שנלכדו באבות-טיפוס, ללא נאמנות של 256 קיוביטים [C][119]; IonQ Superion 10K (מסחרית ב-2028) [R][119] ו-NFQC-1k (≥1,000 פיזיים ו-50 קיוביטים לוגיים עד 2030) [R][126] הן תוכניות; XAPHIRO (QUDORA NFQC) בבנייה — יון ראשון נלכד ביוני 2025, וחמישים קיוביטים צפויים עד ינואר 2027; רק האמולטור שלה נגיש.
חריגים והשאלות. אף תא אינו יוצא ממשבצות הארכיטקטורה; החריגים נמצאים בראיות. Superion 256 לבדה ממלאת את כל עשר השכבות, מתוך תוכניות: קוד qLDPC מתוך הערכת משאבים [S][112], קישור פוטוני נטען [C][119], תא Relay-BP שבו רשום "algorithm not named" בעוד שהמפענח שפרסמה IonQ רץ על CPU אחד [S][111] (תיוג שגוי), וחלופה של קידוד מטא-יציב שאינה מצטטת דבר. שכבות 7–9 הן כוונותיה של IonQ. IonQ Superion 10K ו-NFQC-1k משאירות ארבע שכבות שלא פורסמו: שלב מוקדם. MAGIC של JION (צימוד המושרה על ידי גרדיאנט מגנטי) ממען יונים לפי תדר בגרדיאנט סטטי — מנגנון שני בתוך טכנולוגיה המוגדרת על ידי מנגנון השדה הקרוב: הטכנולוגיה משורטטת רחבה מדי. לחלופת ההסעה של QUARTET אין לוח זמנים. ה-iQPU של Universal Quantum (ארכיטקטורת QCCD) שואל את טכנולוגיות השער והבקרה ומתאים לשתי הארכיטקטורות במידה שווה: הכלאה.
המבחן הבא. Superion 256 צפויה להגיע למרכז המחקר של NVIDIA ול-Florida International University ב-2027 [C][130], [131]. אישור אם תיכנס לשירות עד סוף 2027 בשגיאת שער דו-קיוביטי של כ-10⁻⁴ על פני האוגר כולו, ותפרסם את זמן השער, החימום וההפרעה ההדדית (§5.2). הורדה בדירוג אם תידחה אל מעבר ל-2027, או אם השגיאה שלה תהיה גבוהה פי עשרה משיא שני היונים כאשר מאות ערוצי מיקרוגל חולקים פיסה אחת: הבקרה האלקטרונית תישאר אז שכבת הקיוביט היחיד במכונות שבהן השזירה נעשית בלייזר.
מה אומרים הבונים. Oxford Ionics טוענת שקיוביט אחד בנאמנות גבוהה שווה מאות קיוביטים גרועים, וצופה 13 קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי, ובלי תאריכים — 10,000+ קיוביטים באמצעות שכפול התכנון שלה בן 256 הקיוביטים [C][843]. IonQ, הבעלים שלה מאז 2025, מצפה שהבקרה האלקטרונית תוזיל את העלות לקיוביט פי יותר מ-300 לעומת לייזרים, ומקבלת הזמנות ל-Superion 256, באספקה ב-2027 [C][119]; עם CMOS על השבב היא מבטיחה סבילות מלאה לתקלות במעבדה שלה ב-2027, ובאופן מסחרי ב-2028 [R][119]. eleQtron מכנה את MAGIC, בקרת מיקרוגל עם גרדיאנט של שדה מגנטי, דרך ברורה להגדלה [C][128], [129], והיא חנכה את JION ב-Jülich בספטמבר 2026 [C][844]. הקונסורציום של QUDORA מכוון, בתוך חמש שנים, למדגים של 1,000 קיוביטים פיזיים ו-50 לוגיים בשגיאת שער לוגי מתחת ל-10⁻⁴ [R][126].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 7, מהן 3 התקנים, 3 בעלי שערים). IonQ — IonQ Superion 10K (מתוכנן, 10,000), Superion 256 (הוכרז, 256); Oxford Ionics (IonQ) — QUARTET (בהפעלה, 32); QUDORA Technologies — XAPHIRO (QUDORA 50-qubit NFQC prototype for the DLR Quantum Computing Initiative) (הוכרז); QUDORA Technologies-led consortium (TU Braunschweig, Leibniz University Hannover, PTB, Forschungszentrum Jülich, NXP Semiconductors Germany, AQT Germany) — NFQC-1k (מתוכנן, 1,000); eleQtron + Forschungszentrum Julich — JION (בהפעלה, 30); eleQtron with NXP Semiconductors and ParityQC, for the DLR Quantum Computing Initiative — QSea I (DLR QCI ion-trap demonstrator) (בהפעלה, 10).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (10). IonQ Superion 10K: L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; IonQ Superion 10K: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; IonQ Superion 10K: L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Superion 256: L7 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Superion 256: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; XAPHIRO (QUDORA 50-qubit NFQC prototype for the DLR Quantum Computing Initiative): L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; NFQC-1k: L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; NFQC-1k: L7 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; NFQC-1k: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; NFQC-1k: L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה.
8.3.7 שערי רידברג אלקליים — מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) (atom_rb)
הרעיון. אטום רובידיום או צזיום במלקחיים אופטיים מחזיק קיוביט שעון על-דק, קוהרנטי למשך 12.6 s במערך צזיום של 6,100 אטומים [D][138], [139]. פולס לייזר גלובלי מניע שכנים אל מצב רידברג, שבו עירור אחד חוסם את האחר: שער CZ של ~270 ns [D][4]. מסיטים אקוסטו-אופטיים (AOD) מזיזים אטומים או בלוקי קוד שלמים כך שכל זוג יכול להיפגש: הקישוריות היא תוכנית. המחיר הוא השעון: ההובלה והדימות, לא השער, קובעים סבב תיקון שגיאות נגזר של 1.31 ms [S] (§7.4), ו-1–4.5 ms שנמדדו [D][4], [31]. ההימור: קיוביטים שעולים הספק לייזר, לא ייצור, ולוגיקה טרנסברסלית בין בלוקים מוזזים, עם מספר קבוע של סבבי סינדרום לכל שער לוגי, שקונה בחזרה את זמן ההובלה [S][152].
מה היא צריכה. השער דורש את האטום האלקלי ופולסי רידברג גלובליים מלייזרים במרחב חופשי (ct_laser). הקודים בקצב גבוה וקודי סבילות התקלות האלגוריתמית דורשים הובלה ב-AOD: הזזת בלוק אחד אל בלוק אחר מצמידה כל קיוביט לבן זוגו תחת פולס אחד. סבילות התקלות האלגוריתמית דורשת פענוח מתואם ומודע-לאובדן, וזה דורש מעגלים טרנסברסליים; הרווח שלו, פי 1.73(13) לעומת מפענח שאינו מודע לאובדן, נשען על ארבעה סבבים של הרצה אחת [D][4], ואף אחד מהם אינו בזמן אמת. טעינה מחדש רציפה מחליפה טעינה חד-פעמית ומתנגשת עם הקיוביטים המאוחסנים, שנחשפים לאור קירור מפוזר; מאגר המובל 0.5 m על גבי מסועים מפחית את ההתנגשות [D][144]. לנושא הקיוביט, לקידוד, לשער, לחיבור הבין-מודולי ולייצור יש טכנולוגיה אחת כל אחד, לקוד חמש ולמפענח ארבע: החומרה קבועה, הקוד פתוח. אף קישור אטום–פוטון במהוד לא חיבר עדיין שני מודולים; רוחב הפס של ה-AOD אוזל סביב 10⁴ אטומים [S] (§2.4).
היכן היא עומדת. שש-עשרה מכונות, שבעה התקנים, חמישה בעלי שערים. הגדול שבהם, 448-atom fault-tolerant processor (Harvard/MIT/QuEra), מחזיק בשגיאת השער הדו-קיוביטי הטובה ביותר, 5.0×10⁻³ (נאמנות CZ של 99.3–99.6% בבחינת ביצועים אקראית) [D] (טבלה 8.3), והריץ קודי משטח d=3→5 עם דיכוי פי 2.14 לאורך ארבעה סבבים ועד 96 קיוביטים לוגיים [D][4]. Gemini-class (QuEra; CZ גלובלי ב-99.2%, הרצה אחת בשנייה [C][137]) ביצעה זיקוק לוגי של מצבי קסם [D][147]; Sqale (Infleqtion) שזרה 30 קיוביטים לוגיים בבלוקים לגילוי שגיאות [C][151]; Orion Alpha/Beta/Gamma (Pasqal) אינה מפרסמת שגיאת שער. למערכים הגדולים ביותר אין שער: 6,100-qubit tweezer array [D][138], [139] ו-continuously reloaded 3,000-atom machine, שפעלה יותר מ-2 h [D][144]. Libra (QuEra, 2028: >256 קיוביטים לוגיים ב-10⁻⁶) [R][162], [163] ו-Vela, Centaurus (500+ קיוביטים, 2028) ו-Lyra (2029) של Pasqal הן תוכניות [R][166], [167], [875]; המסלול של Google מ-2026 אינו מציין סוג אטום [P][158]. שורות ללא אף תא מתועד — 6: Hanyuan-1, Hanyuan-2, Qinghe-1, אב-הטיפוס של Moscow State University והפלטפורמה של Quantum X Labs.
חריגים והשאלות. הגבול עם ארכיטקטורת הסימולטור האנלוגי (atom_analog) עובר דרך שכבות 2 ו-3: נושא הקיוביט, ההובלה, הבקרה, הקריאה והייצור משותפים, אבל הקיוביט האנלוגי הוא זוג היסוד–רידברג, והחישוב שלו הוא התפתחות המילטונית רציפה, בלי קוד, מפענח או קישור מעליו. Pasqal חוצה אותו בשני הכיוונים: Orion, המתויקת כאן, מציינת את הקידוד ואת ההתפתחות האנלוגיים כחלופות; Fresnel, המתויקת שם, מציינת את הקיוביט העל-דק ואת ה-CZ בחסימת רידברג. מערך אחד מריץ כל אחד משני אופני הפעולה, ולכן הקו מפריד בין אופני פעולה, ומכונה מתויקת לפי אופן הפעולה הראשי שלה: הכלאות, לא שגיאות. החלופה של Orion, אופטיקה על שבב, אינה מצטטת דבר. Gemini-class ו-Libra מציינות קריאה מהירה כחלופה שאף אחת מהן אינה מראה: תיוג שגוי. ההתאמה של Libra לכל עשר השכבות נשענת על תא מהוד שאינו מפרט קישור. מכונת הטעינה מחדש מתוארכת לאוגוסט 2026 על פי סקירה; המאמר שלה הוא מ-2025 [D][144]. לאב-הטיפוס ממוסקבה אין שער שזירה, ובכל זאת רשומה לו שגיאת שער דו-קיוביטי מהודעה לעיתונות; Quantum X Labs אינה מציינת סוג אטום; הקישור בין הליבות של Hanyuan-2 לא פורסם: פערי נתונים. הארכיטקטורה האלקלית-עפרורית חולקת את השער, ההובלה, הטעינה מחדש, המפענח והמהוד; נושא הקיוביט וקידוד המחיקה מבדילים ביניהן.
המבחן הבא. אישור עד סוף 2027 (§5.2): זיכרון של ≥100 סבבים עם טעינה מחדש ב-Λ>2 (דיכוי השגיאה בכל צעד של מרחק הקוד) במערך אלקלי, ומעבד אלקלי בעל שערים מעל 1,180 קיוביטים, חזית המשפחה שהארכיטקטורה האלקלית-עפרורית מחזיקה בה מאז 2023 (§8.5, F1b). הורדה בדירוג אם Libra תידחה אל מעבר ל-2028, או אם נאמנות השער הדו-קיוביטי תיעצר ב-99.9%, התקרה שסקירה מ-2026 קובעת ל-CZ הסטנדרטי, בלי סכמת שער חדשה [S][140].
מה אומרים הבונים. Mikhail Lukin מ-Harvard אומר שהמעבד בן 448 האטומים שילב, לראשונה, את כל המרכיבים החיוניים של חישוב עם תיקון שגיאות הניתן להגדלה בארכיטקטורה אחת [D][845]; Caltech אומרת שהמערך שלה בן 6,100 האטומים משלב כמות ואיכות יחד [D][138], [139]. QuEra מבטיחה את Libra ב-Amazon Braket ב-2028, עם יותר מ-256 קיוביטים לוגיים בשגיאה לוגית של 10⁻⁶ [R][162], [163]. Infleqtion, לאחר ששזרה 30 קיוביטים לוגיים בבלוקים לגילוי שגיאות בספטמבר 2026, אומרת שהיא בדרך ל-100 ב-2028 ול-1,000 עד 2030 [R][168]. מפת הדרכים של Pasqal מ-2025 משתרעת מ-2 קיוביטים לוגיים ב-2025 ל-20 ב-2027, 100 ב-2029 ו-200 ב-2030 [R][166], [167]; בינואר 2026 היא הקדימה את Vela, יותר מ-256 קיוביטים, מ-2027 ל-2026 [R][390].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 16, מהן 7 התקנים, 5 בעלי שערים). Pasqal — Pasqal Centaurus (מתוכנן, 500), Vela (הוכרז, 256), Orion Alpha / Beta ("Ruby") / Gamma (בהפעלה, 140), Pasqal Lyra (מתוכנן); Infleqtion — Sqale (בהפעלה, 100), Infleqtion Illinois neutral-atom quantum computer (IQMP, Chicago) (הוכרז); QuEra — Libra (מתוכנן, 10,000), Gemini-class (בהפעלה, 260); Zhongke Kuyuan (Wuhan, CAS) — Hanyuan-2 (הוכרז, 200), Hanyuan-1 (בהפעלה, 100); Caltech (Endres group) — 6,100-qubit tweezer array (הודגם, 6,100); Harvard / MIT — continuously reloaded 3,000-atom machine (הודגם, 3,000); Harvard / MIT / QuEra — 448-atom fault-tolerant processor (הודגם, 448); Lomonosov Moscow State University with the Russian Quantum Center — 72-qubit neutral-atom (Rb) quantum computer prototype (50 qubits in Dec 2024) (הוכרז, 72); Quantum X Labs Inc. (Nasdaq: QXL) — Quantum X Labs neutral-atom platform (50+ qubits, claimed) (הוכרז, 50); Zhongqi Wuliang (Shanghai, CAS SIOM spin-off) — Qinghe-1 (Qinghe No. 1, 清河一号) (הוכרז).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (8). Hanyuan-2: L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Pasqal Centaurus: L7 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Pasqal Centaurus: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Pasqal Lyra: L7 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Pasqal Lyra: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Orion Alpha / Beta ("Ruby") / Gamma: L2 קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג (enc_gr, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת); Orion Alpha / Beta ("Ruby") / Gamma: L3 התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג (g_rydanalog, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת); Libra: L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה.
8.3.8 מערכים אלקליים-עפרוריים — מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית (atom_ae)
הרעיון. לאיטרביום ולסטרונציום יש רמה מטא-יציבה ³P₀, פוטון אחד של קו השעון מעל מצב היסוד. מאחסנים שם את הקיוביט (קידוד המחיקה המטא-יציב ("omg") על האטום האלקלי-עפרורי (Yb/Sr) — מחיקה מובנית), ואור הדימות של מצב היסוד, שאינו פועל על הקיוביט, חושף אטומים שדעכו ממנו: השגיאות מגיעות כשמיקומן ידוע, כמחיקות. ההימור: שער גרוע יותר תמורת קוד זול יותר. בהמרה של 98% סף קוד המשטח עולה מ-0.94% ל-4.15% [S][8]; בפועל נמדדה ל-CZ מטא-יציב שגיאה של 0.016(1), ו-38(6)% ממנה מסומנים, לעומת 0.0060 גולמית בקיוביט מצב היסוד של ¹⁷¹Yb [D][135], [141], [142].
מה היא צריכה. מרוץ שליחים: הקידוד דורש את מערכת הרמות המטא-יציבה; בדיקת המחיקה באמצע המעגל דורשת את הקידוד, שכן רק קיוביט שאינו מגיב לדימות ניתן לבדיקה בלי שייקרא; הקודים מותאמי-המחיקה דורשים את הסימונים ואת הפענוח המתואם / המודע-לאובדן, שכן מפענח זיווג פשוט אינו יכול להשתמש בהם. שוברים חוליה אחת — והמכונה היא מערך אלקלי עם אטום כבד יותר. לחמש שכבות יש אפשרות אחת; קשתות החלופות מציינות את דרכי הנסיגה: קידודי מצב יסוד או קידודים אופטיים, קוד המשטח, דימות של מילי-שניות, טעינה חד-פעמית. התנגשות אחת: אור הטעינה מחדש (MOT, לייזר שאיבה חוזרת) מדלדל את האטומים המאוחסנים; MOT ללא לייזר שאיבה חוזרת ואחסון ב-³P₀, עם זמן חיים של 13 s, מפחיתים אותה [P][259].
היכן היא עומדת. שש מכונות, שלושה התקנים (טבלה 8.3). Phoenix (Gen-1) and Gen-2, עם 1,180 אטומי ¹⁷¹Yb (אוקטובר 2023), הוא ההתקן בעל השערים הגדול ביותר, עם הנתון הדו-קיוביטי היחיד, 4.0×10⁻³ [C][148]; הקוד הטורי שלו רץ 90 סבבים, אך הדיכוי נעלם כשהטעינה מחדש נכללה [D][148]. Magne, עם 1,225 קיוביטים פיזיים עבור ~50 לוגיים, נמצאת בהתקנה לקראת תחילת 2027 [R][11], [12], [164], [165]. ב-metastable Yb-171 erasure array (Princeton, 20 אטומים) הואטה דעיכת [[4,2,2]] פי 1.9(4) עם פענוח מחיקות בלתי מותנה [D][141], [142]. MAQCS ו-DiNAQC: מדגים של 1,000 קיוביטים ב-TRL 5 [C][161]; neutral-ytterbium QPU החל באימות חומרה באוגוסט 2026 [C][260]. 31 מתוך 67 התאים מתועדים.
חריגים והשאלות. כל החמש מתאימות לכאן יותר מלכל ארכיטקטורה אחרת; רק Princeton מריצה את הקידוד, הבדיקה, הקוד והמפענח של ההימור כטכנולוגיות ראשיות. Phoenix ו-Magne מקודדות בספין הגרעיני של מצב היסוד של ¹⁷¹Yb (Yaqumo — על פי הסקה); המחיקות שלהן הן אובדני אטומים שנראים בדימות, כמו ברובידיום [D][4]. תא הקידוד המטא-יציב של Phoenix מוכחש בהערה שלו עצמו (תיוג שגוי), הקוד שלה הוא פער אטלס, ∅G-toric (טכנולוגיית הקוד צרה מדי), והשורה שלה מאחדת דורות של ⁸⁷Sr ושל ¹⁷¹Yb. MAQCS מקודדת על קו השעון של Sr, עם קוהרנטיות של 10–100 ms [P][246], [247], בסריג אופטי (∅G-lattice, משותף עם QUIONE), בלי קוד ועם קישור בין ליבות שלא פורסם; הקו של planqc עם תיקון שגיאות, LOGIQC, מבוסס על איטרביום [C][160]. הקריאה המהירה של Yaqumo מוסקת מדימות של 17.6 µs של ¹⁷⁴Yb חסר-ספין [P][261]: שלב מוקדם. לאף מכונה אין ממשק אטום–פוטון במהוד. השואלות ממנה: OQC GENESIS (הבדיקה), Superion 256 (הקידוד), IBEX Q1 (הקיוביט האופטי), QUIONE (נושא הקיוביט). הארכיטקטורה משורטטת לפי סוג האטום; המחיקה המובנית נשענת על מעבדה אחת.
המבחן הבא. בהתאם ל-§5.2: עד אמצע 2027 Magne חוצה את חזית 1,180 הקיוביטים (§8.5, F1b) ומספקת 50 קיוביטים לוגיים, המפוענחים עם סימוני מחיקה על נתונים לא מותנים; גילוי אובדן לבדו מאשר את נושא הקיוביט, לא את הקידוד. עד סוף 2027 קבוצה מחוץ ל-Princeton ול-Caltech ממירה יותר מ-70% מהשגיאה של CZ מטא-יציב, עם שגיאה שיורית מתחת ל-3×10⁻³; אם אף קבוצה לא תעבור 50%, וזיכרון ה-Yb הבא שוב יאבד את הדיכוי תחת טעינה מחדש, הארכיטקטורה יורדת בדירוג לבחירת סוג אטום בתוך ההימור האלקלי.
מה אומרים הבונים. Atom Computing מייחסת לקיוביטי הספין הגרעיני שלה, מאיטרביום, קוהרנטיות שיא, הדרושה לאלגוריתמים עמוקים [C][846], ומכנה את הרצת הקוד הטורי שלה מיוני 2026 תיקון שגיאות מעשי [C][846]. Microsoft מצפה ש-Magne, יותר מ-1,200 קיוביטים פיזיים מ-Atom Computing, תיכנס לפעולה בתחילת 2027 [R][847]. הטיעון של Princeton בעד הקיוביט המטא-יציב הוא התקורה: פחות שגיאות, והשגיאות שנותרות מעוצבות כך שיהיה קל יותר לתקן אותן [D][141], [142]. planqc מתכננת את MAQCS, מדגים 1,000 הקיוביטים שלה, כמעבד-עזר ב-LRZ עד סוף 2027 [R][161], ו-Yaqumo — מערכת איטרביום של כמה מאות קיוביטים עם תיקון שגיאות עד שנת הכספים 2027 [R][260].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 6, מהן 3 התקנים, 3 בעלי שערים). Atom Computing — Phoenix (Gen-1) and Gen-2 (בהפעלה, 1,180); Atom Computing + Microsoft, for QuNorth — Magne (הוכרז, 1,225); Princeton (Thompson group) — metastable Yb-171 erasure array (הודגם, 20); Yaqumo (+ Fujitsu) — neutral-ytterbium QPU (הודגם); planqc — MAQCS (מתוכנן, 1,000); planqc, for the DLR Quantum Computing Initiative — DiNAQC (מתוכנן, 100).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (5). Phoenix (Gen-1) and Gen-2: L7 ∅G-toric (פער אטלס — toric code d=4 and d=6, up to 90 syndrome-extraction rounds; lower logical error at larger); DiNAQC: L7 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; DiNAQC: L8 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; MAQCS: L4 ∅G-lattice (פער אטלס — no Atlas node: optical-lattice grid ('egg carton made of light'), no per-atom tweezer move); MAQCS: L9 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה.
8.3.9 סימולטור אטומים אנלוגי — סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג) (atom_analog)
הרעיון. לשמור את מערך המלקחיים האופטיים האלקלי עם הלייזרים, ההובלה והדימות שלו; לוותר על השער: לייזרי רידברג גלובליים מניעים את האוגר כולו תחת המילטוניאן איזינג אחד — התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג (g_rydanalog) על הקיוביט האנלוגי יסוד–רידברג (enc_gr). צורות הגל Ω(t), Δ(t) והגאומטריה של האטומים הן התוכנית, ותמונת מצב של מחרוזת ביטים היא הפלט. ההימור: עבור פיזיקה של רבי-גופים (G1), התפתחות המילטונית מובנית מגיעה כבר עכשיו למאות אטומים. הארכיטקטורה מוותרת על זיכרון, על שערים ועל כל דרך לסבילות לתקלות.
מה היא צריכה. ההתפתחות דורשת את בסיס היסוד–רידברג, רמת רידברג בנושא הקיוביט ולייזרי רידברג גלובליים; הדימות — מעבר דימות. הקוד, המפענח והחיבור הבין-מודולי ריקים מעצם התכנון (§7.6): כאן הסימולציה האנלוגית חדלה להיות מחשב קוונטי במובן של המרשם. הקידוד הוא בסיס, לא זיכרון: אי אפשר לאחסן את |r⟩; ה-T2 של Aquila הוא 5.8 µs, והתוכניות נעצרות ב-4 µs [C][262]; השגיאות מצטברות באופן קוהרנטי בלי רגע שבו אפשר למדוד סינדרום, ולכן שום קוד אינו מתחבר ולשום מפענח אין קלט. בלי שער שזירה אלה התקנים, לא מעבדים (טבלה 8.3 אינה מציגה גודל של התקן בעל שערים ולא שגיאת שער דו-קיוביטי). קשת החלופות* היחידה מחליפה את סוג האטום.
היכן היא עומדת. שלוש מכונות, שלושה התקנים, אף אחד מהם אינו בעל שערים. Aquila (QuEra, 256 אטומי Rb-87, ב-Amazon Braket מנובמבר 2022) [C][262] נושאת את הפיזיקה: שבירת מיתרים ב-(2+1)D בתורת כיול, ללא טענת יתרון [D][226]. Fresnel / Fresnel 2 (Pasqal, נכנסה להפעלה ב-2023–2024) אינה מפרסמת שיעורי שגיאה. QUIONE (ICFO, אפריל 2024) מבצעת דימות של גז קוונטי של ⁸⁴Sr, אתר אחר אתר, בסריג של 813.4 nm, בנאמנות של יותר מ-94% [D][263]. מאז 26 בספטמבר 2026, ה-T₂ של הארכיטקטורה ב-§7.4 הוא ה-11.4 µs של הקיוביט יסוד–רידברג עצמו (Aquila, הד ספין) [C][262], ולא עוד שיא הצזיום העל-דק של נושא הקיוביט, 12.6 s [138], [139], שקיוביט בעל רמת רידברג אינו יכול לנצל. 25 מתוך 33 התאים מתועדים. אף מכונה אינה מאוחרת מ-2024; המכונות המאוחרות יותר של הספקים (Gemini-class, Libra, Orion, Vela) הן במודל השערים.
חריגים והשאלות. מכונות Pasqal בעלות שני אופני הפעולה הן תמונת ראי זו של זו: Fresnel / Fresnel 2 מריצה את האופן האנלוגי כראשי, ואת האופן הספרתי (קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון, CZ בחסימת רידברג) ואת המלקחיים האופטיים הנוצרים ב-PIC — כחלופות; Orion Alpha / Beta ("Ruby") / Gamma, בארכיטקטורה האלקלית, הופכת את סדר אופני הפעולה; כל השאר תואם. כל אחת מתאימה לארכיטקטורה שלה בשבע טכנולוגיות לעומת חמש: הגבול עם atom_rb הוא החלפת אופן פעולה בשכבות 2–3 של אותה חומרה (הכלאה). השער מפריד בין סימולטור למעבד; את הקו שהסבילות לתקלות צריכה — קוד — אף אחת מהן לא חצתה. ל-QUIONE אין קידוד, שער ומצב רידברג: גז בוז–האברד בסריג (∅G-lattice, משותף עם MAQCS) תחת נושא קיוביט ששמו ניתן לקיוביטי מלקחיים אופטיים בעלי מחיקה מובנית, וכאן נבחר בדרך השלילה (ארבע טכנולוגיות במשבצת): הארכיטקטורה צרה מדי עבור סימולטורים של גזים קוונטיים בסריג. סימולטור הרידברג של Caltech על Sr, המסלק מחיקות [143], שהקשתות האלקליות-עפרוריות החדשות מתארות, אינו במרשם.
המבחן הבא. שתי ציפיות; ב-§5.2 אין שורה אנלוגית. אישור: עד 31 בדצמבר 2027 מכונה אנלוגית מסחרית מפרסמת נאמנות של מצב רב-גופי ב-60 אטומים או יותר, או T2* מעל 20 µs, או שתוצאה אנלוגית שורדת שנה של ערעור קלאסי (§2.8). הורדה בדירוג: אם Vela והמערכות הבאות של QuEra יסופקו ללא מפרט אנלוגי, ועד אמצע 2027 לא תוכרז מכונה שהאופן האנלוגי הוא הראשי בה, הסימולציה האנלוגית היא אופן פעולה — חלופות אנלוגיות של שכבות 2–3 ב-atom_rb — ולא ארכיטקטורה.
מה אומרים הבונים. Pasqal מריצה כבר היום עומסי עבודה אנלוגיים על חומרה שהיא מתכננת כך שתתפתח לעבר סבילות לתקלות [C][157]. ביוני 2025 היא הבטיחה מעבד של 250 קיוביטים שנבנה ליתרון קוונטי בבעיה תעשייתית, שיודגם בחלקה הראשון של 2026 [R][166], [167]. בספטמבר 2026 היא דיווחה על סימולציה של חומרים שמעבר להישג ידו המעשי של המחשוב הקלאסי [C][157]: 256 אטומים על Orion Beta שחזרו את המגנט TmMgGaO₄, בבדיקה מול מדידות בגביש [P][848]. QuEra אומרת שדינמיקה בזמן אמת של תורת כיול, בעשרות קיוביטים על Aquila, מגיעה לגבולות הסימולציה הקלאסית [C][849]. הטיעון של ICFO בעד QUIONE: סימולציה קוונטית יכולה לענות על שאלות שהמחשבים הנוכחיים אינם יכולים לענות עליהן, כגון מדוע חומרים מסוימים מוליכים ללא הפסדים בטמפרטורות גבוהות יחסית [C][850].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 3, מהן 3 התקנים, 0 בעלי שערים). ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques — QUIONE (הודגם); Pasqal — Fresnel / Fresnel 2 (בהפעלה, 100); QuEra — Aquila (בהפעלה, 256).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (4). QUIONE: L4 ∅G-lattice (פער אטלס — atoms held in a 2-D in-plane optical lattice plus light sheet at 813.4 nm; no per-atom mov); Fresnel / Fresnel 2: L2 קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון (enc_hf, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת); Fresnel / Fresnel 2: L3 CZ בחסימת רידברג (g_ryd, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת); Fresnel / Fresnel 2: L5 מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים (ct_pic_trap, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת).
8.3.10 היתוך פוטונים — פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC) (ph_fusion)
הרעיון. פוטונים בודדים בקידוד מסלול או במשבצות זמן אינם מחוברים לעולם בשער: היתוך באופטיקה ליניארית (g_fusion) מודד שני פוטונים ממצבי משאב קטנים שהוכנו מראש בבסיס בל, תוך השמדת שניהם, והסבילות לתקלות מבוססת-ההיתוך קוראת את המצב הלוגי מתוך תבנית התוצאות. העובדה המנוצלת: פוטון אינו מאבד קוהרנטיות, אובדן הוא השגיאה השולטת שלו, והיתוך שנכשל מכריז על עצמו: הוא מוחק אחת משתי התוצאות הנמדדות שלו, במקום ידוע. המחיר הוא הדטרמיניזם. ההימור: מפעל ייצור יכול לבנות סבילות לתקלות אם כל פוטון מאבד פחות מ-2.7% מקצה לקצה, הסף עם מצבי משאב מסוג טבעת-6 [S][179].
מה היא צריכה. ההיתוך דורש גילוי המבחין במספר הפוטונים לצורך בישור, ומיתוג עם הזנה קדימה כדי לנתב את הפוטון הבא בתוך זמן המעוף שלו; המתגים דורשים את מפעל הייצור למעגלים פוטוניים משולבים, שבו כל מתג עולה 0.1–0.2 dB מתוך תקציב של ~0.5 dB לפוטון [D][169]. הקוד דורש את מפעל מצבי המשאב הרב-פוטוניים (src_resource), משבצת ריקה: מצבים מהותךים מגיעים ל-8 פוטונים בפחות מ-1 Hz, לעומת 24–168 פוטונים ב-MHz [D] (§7.6). ניתוח מחודש מ-2026 מוסיף רצפת שגיאה לוגית שנקבעת בכשל ההיתוך לבדו [S][264]. שבע שכבות מחזיקות טכנולוגיה אחת כל אחת, ושום דבר בתוך הארכיטקטורה אינו מחליף או מתנגש; ההיתוך עצמו סוגר את ענף המשתנה הרציף: הוא מחליף שערים גאוסיים, כשם שספירת פוטונים מחליפה גילוי הומודיני.
היכן היא עומדת. שש מכונות, שלושה התקנים (טבלה 8.3), אף לא קיוביט לוגי אחד. Omega chipset (PsiQuantum, פברואר 2025), עם כל עשר הטכנולוגיות במשבצות, הוא ערכת רכיבים ונספר ככזה, ולא כהתקן: נאמנות בל בהיתוך של 99.22%, ונאמנות בל בין שבבים של 99.72% לאורך 42 m [D][169]; ה-7.8×10⁻³ שלו הוא אותו היתוך בודד, ותאי הקוד והמפענח שלו מסומנים "ללא מחזור תיקון שגיאות". Belenos ו-Lucy (Quandela, 12 קיוביטים כל אחת; Lucy ב-CEA, 2025 [176]) הן ההתקנים בעלי השערים הגדולים ביותר; ה-6.2×10⁻² שלהן הוא הנתון של Ascella מ-2023 [D][265], ול-Lucy מתועדים 0 מתוך 14 תאים. ETRI 8-photon silicon-photonic qubit chip אינו מפרסם שיעור שגיאות; Carina (QuiX Quantum, 8 קיוביטים) ממתינה להפעלה ב-DLR [177]; Canopus של Quandela (24 קיוביטים) הוכרזה לענן שלה ב-2026 [C][876].
חריגים והשאלות. אף תא אינו נופל מחוץ לארכיטקטורה, ועם זאת היא משורטטת רחבה מההימור שלה. Belenos, Lucy והשבב של ETRI תופסים את טכנולוגיית ההיתוך בשערים בבחירה בדיעבד או הסתברותיים ברשת הניתנת להגדרה מחדש — אופטיקה ליניארית במודל המעגלים, שהתאים של המרשם עצמו מכנים "not FBQC fusion"; רק Omega ו-Carina מבצעות היתוך. תכנון הסבילות לתקלות של Quandela הוא הכלאה של פולטים קוונטיים ושערים באופטיקה ליניארית [266]. שתי המכונות של Quandela נושאות פער אטלס, ∅G-twofab: מקור מנקודה קוונטית III-V ורשת SiN/סיליקה, שתי טכנולוגיות ייצור במקום שבו המפה מתירה אחת (שכבה 10 צרה מדי). Omega ו-Belenos מציינות את מפעל מצבי המשאב, משבצת ריקה, כטכנולוגיה חלופית; התא של Belenos עצמה מתאר את המסלול כמסלול שלא הודגם (תיוג שגוי). לארבע האחרות אין קוד, מפענח או חיבור בין-מודולי: שלב מוקדם. בארכיטקטורות אחרות, Aurora, Jiuzhang 4.0 ו-Borealis משתמשות בטכנולוגיית הגלאים שלה.
המבחן הבא. עד מרץ 2028 (§5.2), שרשרת של שלושה היתוכים או יותר, או מצב משאב שמעבר לזוגות בל שהותך לרשת, שיפורסמו עם שיעור הצלחה מקצה לקצה, יראו שהשעון האמיתי של הארכיטקטורה, אספקת מצבי המשאב, קיים. הורדה בדירוג באוקטובר 2026: יעד 2027 של PsiQuantum זז — ההודעה שלה מיוני 2026 מתארכת רק את מתקן הקירור (המחצית השנייה של 2027) ואינה נוקבת במועד הפעלה. עלייה חזרה בדירוג עם מערכת ראשונה מתוארכת או עם קיוביט לוגי מבוסס-היתוך; הורדה נוספת אם יישארו רק נתונים של היתוך בודד, אם המצבים המותכים יישארו בשמונה פוטונים, או אם אימות שלב C של PsiQuantum [181] יחזור שלילי.
מה אומרים הבונים. Jeremy O'Brien, ממייסדי PsiQuantum, טוען שמחשב קוונטי מועיל חייב לנצל עד תום את תעשיית המוליכים למחצה [C][851]. ב-2024 תכננה PsiQuantum שהאתר שלה בבריסביין יפעל עד סוף 2027, ושהמערכת הראשונה שלה תכלול קרוב למיליון קיוביטים פיזיים [R][852]; ביוני 2026, בעת הנחת אבן הפינה לאתר חדש במורטון ביי, היא קבעה את אספקת המתקן הקריוגני למחצית השנייה של 2027, ואחריה הפעלה ומסדי שבבים, בלי לנקוב בתאריך תחילת הפעולה [R][853]. Quandela מתכננת 100+ קיוביטים לוגיים ב-2030–31 [R][854], ואומרת שמאות קיוביטים לוגיים יצרכו פחות מ-500 kW [C][854]. QuiX הבטיחה מכונה אוניברסלית ב-2026 ותיקון שגיאות ב-2027 [R][340]; חומרת הליבה של Carina, שתוכננה לקבוצת שערים אוניברסלית, הגיעה ל-DLR ביולי 2026 [C][855].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 6, מהן 3 התקנים, 3 בעלי שערים). Quandela — Quandela Canopus (הוכרז, 24), Belenos (בהפעלה, 12), Lucy (בהפעלה, 12); ETRI (with KAIST and the University of Trento) — ETRI 8-photon silicon-photonic qubit chip (הודגם, 8); PsiQuantum — Omega chipset (Moreton Bay / Chicago systems unnamed) (הודגם); QuiX Quantum — Carina (הוכרז, 8).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (3). Belenos: L10 ∅G-twofab (פער אטלס — needs two L10 nodes: SiN/silica interferometer meshes (fab_pic) plus GaAs quantum-dot sour); Quandela Canopus: L10 ∅G-twofab (פער אטלס — quantum-dot source (III-V MBE) plus photonic-chip interferometer — two L10 nodes as for Be); Lucy: L10 ∅G-twofab (פער אטלס — needs two L10 nodes: SiN/silica interferometer meshes (fab_pic) plus GaAs quantum-dot sour).
8.3.11 GKP אופטי — פוטוניקה של משתנה רציף — GKP (ph_cv)
הרעיון. אופנים של אור סחוט (squeezed), ולא פוטונים בודדים, נושאים את החישוב: מפצלי אלומה שוזרים אותם באופן דטרמיניסטי למצב אשכול מרובב בזמן, שערים גאוסיים CV (g_cv) מחשבים עליו באמצעות מדידה הומודינית והזנה קדימה, וקידוד רשת GKP (enc_gkp) מספק גם את הקיוביט וגם את המשאב הלא-גאוסי שחסר לפעולות גאוסיות. תוכנית האב של Xanadu בונה "מצבי משאב היברידיים תלת-ממדיים הכוללים גם קיוביטים בוזוניים וגם מצבי ואקום סחוטים" [S][267]. לעומת ההיתוך, הארכיטקטורה ממירה שזירה הסתברותית בשזירה דטרמיניסטית, ומחיקות מבושרות ברעש אנלוגי: האובדן פועל כהזזה אקראית שמכלה סחיטה. ההימור: שבבים פוטוניים ייצרו מצבי GKP בסחיטה הקרובה ל-~10 dB שהקוד צריך, לפני שהאובדן יכלה אותם [S][174].
מה היא צריכה. השערים הגאוסיים דורשים אופנים סחוטים והזנה קדימה בטמפרטורת החדר; הקריאה ההומודינית דורשת מתנד מקומי הנעול בפאזה על ידי אותה אלקטרוניקה, ולכן הגילוי, ההחלטה והאפנון חייבים להיסגר בתוך שעון ה-1 µs [D][173]. GKP אופטי דורש את הסחיטה הזו; מקור ה-GKP הטוב ביותר על שבב מגיע ל-0.62 dB אפקטיביים [D][174]. הקוד, שרשור בוזוני של GKP תחת קוד qLDPC חיצוני, דורש את קיוביט ה-GKP הפנימי, ולכן הוא תלוי בסגירת הפער הזה. שבע שכבות מחזיקות טכנולוגיה אחת כל אחת. קשתות החלופות קובעות את זהות הארכיטקטורה: שערים גאוסיים מול היתוך, גילוי הומודיני מול ספירת פוטונים, Relay-BP מול זיווג.
היכן היא עומדת. מכונה אחת, התקן אחד: Aurora (Xanadu, ינואר 2025), 35 שבבים, 12 אופנים למחזור של 1 MHz, מצב אשכול 12×N שנוצר במשך שעתיים באובדן כולל של ~14 dB, ללא חישוב עם תיקון שגיאות [D][173]. היא מריצה את המפענח היחיד בלולאה בפוטוניקה, בתוך שעון ה-1 µs [D][173], ו-11 מתוך 12 התאים שלה מתועדים — המכונה הפוטונית בעלת הראיות הטובות ביותר. טבלה 8.3 עדיין אינה מייחסת לארכיטקטורה התקן בעל שערים או שגיאת שער דו-קיוביטי; המרשם מסמן את Aurora כמכונת גילוי בלבד שהאובדן שולט בה. Xanadu מציבה את האובדן שלה ב-2026 על 24× מעל הסף [C][178] ומתכננת 1× ב-2030, אבן דרך של סבילות לתקלות ב-2028–29 ו-1,000+ קיוביטים לוגיים עד 2031 [R][178]; היא מחזיקה מקום בשלב B של DARPA QBI [65], [66].
חריגים והשאלות. ארכיטקטורה של מכונה אחת אינה יכולה להראות אם היא משורטטת היטב; היא משורטטת סביב תכנון אחד. Aurora מתאימה לכל משבצת, בלי פער ובלי none, אבל החלופות שלה מתקנות את הקשתות. גילוי המבחין במספר הפוטונים מבשר את מצבי ה-GKP שלה, ולכן הארכיטקטורה צריכה את שתי טכנולוגיות הגלאים שקשת החלופות שלה מתייחסת אליהן כיריבות: ספירה — כדי ליצור את הקיוביט, גילוי הומודיני — כדי לחשב. המפענח שלה הוא זיווג, ו-Relay-BP, הטכנולוגיה הראשית של הארכיטקטורה עבור הקוד החיצוני qLDPC, רשום כחלופה. לחלופת השער, ההיתוך, אין מכונה. Jiuzhang 4.0 ו-Borealis, קודמתה של Aurora, חולקות את נושא הקיוביט הסחוט ומחזיקות את טכנולוגיית השערים הגאוסיים כחלופה מחוץ לארכיטקטורה, ללא הזנה קדימה: דוגם גאוסי הוא הארכיטקטורה הזו פחות הזנה קדימה ומצבי GKP. הקידוד והקוד משותפים עם ארכיטקטורת החתול וה-GKP במיקרוגל.
המבחן הבא. עד מרץ 2028 (§5.2): מצב GKP אופטי על שבב עם סחיטה אפקטיבית מעל 1 dB, ומקדם אובדן שפורסם בטווח של פי 10 מהסף; לוח הזמנים של Xanadu עצמה, מ-24× ב-2026 ל-1× ב-2030, דורש שיפור של פי ~2.2 בשנה [S]. שניהם ישמרו על אמינותה של אבן הדרך של 2028–29. הורדה בדירוג אם הסחיטה האפקטיבית תישאר מתחת ל-1 dB לאורך 2027, או אם אבן הדרך תזוז.
מה אומרים הבונים. Xanadu בחרה בקיוביטי GKP משום שהלוגיקה שלהם פועלת בטכניקות דטרמיניסטיות בטמפרטורת החדר, והמצבים עוברים בין שבבים בסיב סטנדרטי [C][856]. היא אומרת ש-Aurora יכולה, עקרונית, לגדול לאלפי מסדי שרתים ולמיליוני קיוביטים [C][857], ומצביעה על אובדן אופטי כמכשול הבא [C][856]. מפת הדרכים שלה מאוגוסט 2026 מורידה "מדד טכני מרכזי לאובדן", שהיא אינה מגדירה, מ-24.1× ב-2026 ל-1.0× ב-2030 [R][178]; המנהל הכללי שלה מצפה לסבילות לתקלות ב-2028–29 [R][178]; והיא מבטיחה עד 200 קיוביטים לוגיים עד 2029, 500 עד 2030 ויותר מ-1,000 עד 2031 [R][178].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 1, מהן 1 התקנים, 0 בעלי שערים). Xanadu — Aurora (הודגם, 12).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה: אין — כל תא של כל מכונה נמצא במשבצת של הארכיטקטורה.
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).
8.3.13 קיוביטי ספין ב-CMOS — ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום (spin_qd)
הרעיון. ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (qd_spin) הוא ערימת אלקטרודות בגודל של טרנזיסטור: הוא מודפס במפעל CMOS של 300 mm (fab_cmos), נשזר עם שכנו באמצעות פולס על המחסום שביניהם — שער החילוף (g_exch), נקרא באמצעות המרת ספין-למטען (ro_s2c), וקוהרנטי למשך 1.31 ms (הד האן) על ²⁸Si ממפעל ייצור [D][197]. ההימור: נקודות אחידות דיין כדי לחלוק כיול, עם בקרה שהועברה אל תוך הקריוסטט, יתרחבו כמו טרנזיסטורים. המחיר: שעון המוגבל בקריאה, 8.5 µs נגזרים [S] לעומת ~100–300 µs בהרצות בפועל [G] (§7.4), וטווח של שכנים בלבד, אלא אם הספינים זזים.
מה היא צריכה. החילוף דורש את הנקודות ופולסים בפס בסיס: עוצמתו תלויה באופן מעריכי במתח המחסום, ו-HRL מייחסת ~80% משגיאת ה-CNOT שלה לבקרה ולכיול [D][190], [191]. נושא הקיוביט, ה-CMOS הקריוגני, המסוע ופיצול האותות הקריוגני דורשים כולם את מפעל הייצור; הפיצול דורש גם CMOS קריוגני מאחוריו: Pando Tree של Intel משרת עד 64 מסופי קיוביט ב-10–20 mK מאות אחד ומתשעה קווים ספרתיים של Horse Ridge II, 0.156 קווים למסוף [C][272]. קוד המשטח דורש סריג דו-ממדי של שכנים קרובים, שאף התקן במרשם אינו מציג; qLDPC מתנגש עם הסריג (בדיקות לטווח ארוך) וזקוק למסוע המחליף אותו. קווי crossbar מתנגשים עם כיול לכל זוג. חמש שכבות מחזיקות טכנולוגיה אחת; אף טכנולוגיה אינה מקשרת בין מודולים.
היכן היא עומדת. תשע מכונות, שישה התקנים (טבלה 8.3): הודגמו — HRL exchange-only silicon spin processor (18 קיוביטי EO מ-54 נקודות קוונטיות — ההתקן בעל השערים הגדול ביותר בטבלה 8.3, שווה ב-18 קיוביטים ל-Groove, שנוסף למרשם ב-26 בספטמבר 2026 [D][190], [191]), Tunnel Falls (Intel; 12 קיוביטים [D][199]), foundry 8-qubit array (Diraq/imec, חילוף בזוג אחד מתוך ארבעה [D][197]) ומעבד הספין הגרמניומי בן 18 הקיוביטים של Groove Quantum (אפריל 2026, ללא נאמנויות או מאמר [P][879]); בהפעלה — RacQ (Equal1; נמכרה בשם Bell-1 עד מאי 2026, והשם הזה עדיין משמש את ESA [C][237], [881]), שהותקנה במרכז של ESA בפרסקטי ביולי 2026 [C][881], ו-QM-One (Quantum Motion, מספר הקיוביטים לא פורסם [200]); הוכרזו — Diraq 8-qubit silicon spin quantum computer at Equinix Sydney ו-Hitachi x Intel 18A spin programme; מתוכננת — Alloy Pioneer (Quobly), עם גישה בענן עד סוף 2026 [R][201]. שגיאת השער הדו-קיוביטי הטובה ביותר בין ההתקנים, 3.0×10⁻³, היא של HRL [D][190], [191]; דף המוצר של Equal1 טוען ל-99.3% (7.0×10⁻³) [C][273], בעוד שסקירה בעיתונות מדפיסה 98.4% [P][274]; אף מכונה אחרת אינה מפרסמת נתון כזה. הנתונים הטובים ביותר מחוץ למרשם: 99.04–99.56% בהתקנים דו-קיוביטיים ממפעל ייצור [D][189]. קוד החזרה של HRL להיפוכי ביט, שבו השגיאה יורדת פי 4.7 ממרחק 3 למרחק 5, ברצף הנשלט מ-4 K, הוא ההרצה היחידה של תיקון שגיאות בארכיטקטורה [D][190], [191].
חריגים והשאלות. אין ארכיטקטורה המתאימה טוב יותר; שני תאי טכנולוגיה נמצאים מחוץ למשבצות — קוד גילוי השגיאות של HRL (code_detect) והמפענח הקריוגני של RacQ (dec_cryo), חלופה שעוד לא הורצה. עד 26 בספטמבר 2026 תיארו הטכנולוגיות הראשיות מכונה שאינה קיימת — כל שמונה השורות השתמשו בקידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו), ואף אחת לא בקידוד ספין בחילוף בלבד; ההתקן של HRL, כיום של IBM [204], הוא עכשיו השורה התשיעית והמכונה היחידה בארכיטקטורה הנושאת את הקידוד הראשי שלה, כשקוד החזרה ומפענח הזוגיות שלו הם פערי אטלס (∅G-repetition, ∅G-parity). ב-foundry 8-qubit array נמצא תא הקוד היחיד שבתוך המשבצות, qLDPC ממפת דרכים עם הסעה כחלופה (שלב מוקדם), והוא נושא נתון של 1.1×10⁻² מהתקנים אחרים ב-1 K [D][194]. הבקרה על הפיסה של RacQ ושל QM-One היא פער אטלס (∅G-qsoc). Tunnel Falls משלב CMOS קריוגני והנעה מטמפרטורת החדר (הכלאה); הבקרה של מכונת Equinix לא פורסמה. רק Tunnel Falls מתעד את פיצול האותות שלו; התאים של QM-One, של RacQ ושל התוכנית של Hitachi מוסקים. ארבע מכונות מניעות ספינים בודדים ב-ESR או ב-EDSR — שערי הספין במיקרוגל / אופטיים (g_mwspin), ששכבה 3 מונה כחלופה; תאי השער שלהן נוקבים רק בשער החילוף. השואלות ממנה: CMOS קריוגני — בחמש מכונות מוליכות-על; מפעל הייצור — בשלוש-עשרה, מהן שמונה מלכודות יונים.
המבחן הבא. עד מרץ 2028 (§5.2): מערך של 300 mm מעל 20 קיוביטים עם נאמנות שער דו-קיוביטי ≥ 99.5% לכל הזוגות וקריאה בסדר גודל של µs — אישור; קיצוץ נוסף ביעד של Diraq ל-2029 (150 k פיזיים, 1 k לוגיים [R][211], [212]) — הורדה בדירוג. אם מערכת Equinix (הצפויה באוקטובר 2026 [C][206]) ו-Alloy Pioneer יגיעו ל-2028 בלי שגיאת שער דו-קיוביטי משלהן, המספר הטוב ביותר יישאר של ספק.
מה אומרים הבונים. הטיעון של Diraq נשען על מפעל הייצור: הקיוביטים שלה מיוצרים כמו השבבים בטלפונים ובמחשבים ניידים, דרך למיליוני קיוביטים על שבב אחד [C][861]. Quobly, המייצרת את השבבים שלה בקו 300 mm של STMicroelectronics, מכוונת למיליון קיוביטים עד 2032, לאחר גישה בענן למכונה הראשונה שלה, Alloy Pioneer, עד סוף 2026 [R][201]. Hitachi, עם Intel ו-AIST, מתכננת אבות-טיפוס עם תיקון שגיאות של 100 קיוביטים בשנת הכספים 2028 ושל 1,000 בשנת הכספים 2030, בתהליך 18A של Intel [R][862]. HRL עונה על בעיית החיווט בבקר CMOS קריוגני שהריץ תיקון שגיאות בהתקנים של 18 קיוביטים ללא בקרה מטמפרטורת החדר [D][190], [191]. Equal1 מכניסה מחשב ספין בצורן המקורר ל-0.3 K לארון אחד של 19 אינץ' [C][237]; QM-One של Quantum Motion תופסת שלושה [C][200].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 9, מהן 6 התקנים, 6 בעלי שערים). Diraq — foundry 8-qubit array (הודגם, 8); Diraq (with Equinix) — Diraq 8-qubit silicon spin quantum computer at Equinix Sydney (הוכרז, 8); Equal1 — RacQ (Bell-1) (בהפעלה, 6); Groove Quantum — Groove Quantum 18-qubit germanium spin processor (הודגם, 18); HRL Laboratories (IBM since 26 Aug 2026) — HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots) (הודגם, 18); Hitachi + Intel K.K. + AIST (G-QuAT) — Hitachi x Intel 18A spin programme (הוכרז, 100); Intel — Tunnel Falls (הודגם, 12); Quantum Motion — QM-One (בהפעלה); Quobly — Alloy Pioneer (Quobly) (מתוכנן, 15).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (7). Diraq 8-qubit silicon spin quantum computer at Equinix Sydney: L5 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; RacQ (Bell-1): L5 ∅G-qsoc (פער אטלס — quantum system-on-chip: qubits, control electronics and error-correction logic on one CMOS); RacQ (Bell-1): L8 מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) (dec_cryo, חלופית שנלקחה מארכיטקטורה אחרת); HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots): L7 קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן) (code_detect, ראשית מחוץ למשבצות הארכיטקטורה); HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots): L7 ∅G-repetition (פער אטלס — d=5 bit-flip repetition code on 7 exchange-only qubits, Λ5/3 = 4.7 over up to 200 rounds, ); HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots): L8 ∅G-parity (פער אטלס — repetition-code syndromes interpreted after the run with a parity-check (majority) decoder); QM-One: L5 ∅G-qsoc (פער אטלס — cryo-CMOS integrated on the qubit die).
8.3.14 ספיני תורמים — ספיני תורמים בצורן (spin_donor)
הרעיון. ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) (donor), הנכתב אטום אחר אטום בליתוגרפיית מימן ב-STM (fab_stm): גרעין ה-³¹P הוא קיוביט הנתונים, והאלקטרון הקשור משמש לו להנעה, כמצמד וכגשש קריאה. העובדה המנוצלת: לגרעין אין דרגת חופש מסלולית, ולכן אין לו צימוד מסדר ראשון לרעש המטען שמגביל את נקודות מפעל הייצור ל-99.04–99.56% [D][189]; כל שער עדיין עובר דרך האלקטרון, שיש לו דרגת חופש כזו. ההימור (טבלה 8.3): הקוהרנטיות הארוכה ביותר במוצק שווה תהליך כתיבה בלי מפעל ייצור.
מה היא צריכה. תשע מעשר השכבות מאוכלסות, טכנולוגיה ראשית אחת בכל אחת, וחלופות בשכבות 3 ו-5. האטום התורם דורש מיקום ב-STM, משום שהחילוף בין אלקטרונים של אטומים תורמים יורד באופן מעריכי עם המרחק ביניהם, ולכן אטום תורם שסטה בכמה ננומטרים משאיר אוגר מת [G]. החילוף דורש פולסי שער בפס בסיס; הקריאה דורשת חיישן מטען לצד האלקטרון; קוד המשטח דורש סריג דו-ממדי, ששני אוגרים של ארבעה וחמישה גרעינים [D][192] אינם יוצרים. שתי קשתות חלופות, נקודה מול אטום תורם ומפעל ייצור מול STM, מפרידות אותה מארכיטקטורת הנקודות הקוונטיות; כל שאר הטכנולוגיות משותפות. שכבה 9 ריקה: פיצול האותות של ארכיטקטורת הנקודות דורש פיסת נתב CMOS ובקרת CMOS קריוגני, ושניהם אינם קיימים כאן, ולכן מערך גדול יהיה הכלאה עם ארכיטקטורת הנקודות.
היכן היא עומדת. מכונה אחת, התקן אחד: 11-qubit donor processor (Silicon Quantum Computing), הודגם: תשעה קיוביטים גרעיניים של ³¹P בשני אוגרים, עם שני קיוביטי עזר אלקטרוניים; CROT אלקטרוני ב-99.64% בתוך 1.25 µs, 3.6×10⁻³, הטוב ביותר במשפחה בין ההתקנים (§8.4, H2); שערי קיוביט יחיד עד 99.99%; מצבי GHZ על פני שמונה גרעינים [D][192]. הד האן גרעיני מגיע ל-660 ms [P][275]. אין קוד רץ; הקריאה, דרך האלקטרון, אינה הורסת; הבקרה נמצאת בטמפרטורת החדר. שישה מתוך עשרה תאים מתועדים. SQC מחזיקה מקום בשלב B של QBI [65], [66]; מפת הדרכים שלה אינה מתארכת אף אבן דרך ביניים. סימון: אין מסלול למפעל ייצור.
חריגים והשאלות. מכונה אחת אינה יכולה לבחון את שרטוט הארכיטקטורה; SQC, שאינה מתאימה טוב יותר לשום ארכיטקטורה אחרת, מתקנת את שכבה 4. בתוך אוגר הגרעינים מצומדים כל-לכל דרך האלקטרון המשותף — כוכב ולא סריג; שכנות קרובה מתקיימת רק בין אוגרים (שכבה 4 צרה מדי). השערים הגרעיניים הם סיבובים המותנים בצימוד העל-דק, המונעים ב-ESR וב-NMR, לא בחילוף, המשמש רק ל-CROT האלקטרוני; בקרה בפס בסיס אינה כוללת את ההנעה התהודתית הזו, והארכיטקטורה נושאת אותה כחלופות — שערי הספין במיקרוגל / אופטיים (g_mwspin) בשכבה 3 ואלקטרוניקה בטמפרטורת החדר (ct_rt) בשכבה 5 — ואילו התאים של SQC רושמים רק חילוף ובקרה בפס בסיס. תא הפיצול רושם את המשבצת החסרה, לא רכיב (פער נתונים: none). השותפות עם SkyWater בתא הייצור אינה מסלול למפעל ייצור: התפקיד המוצהר של SkyWater הוא מהודים מוליכי-על וזיווד [C][276], והיא שייכת ל-IonQ מאז 31 ביולי 2026 [C][19]. אף ארכיטקטורה אחרת אינה משתמשת באטום תורם או ב-STM; קידוד בספין יחיד ובקרה בפס בסיס חוזרים במכונות של מרכזי צבע וב-Majorana 1 (ו-Majorana 2).
המבחן הבא. עד מרץ 2028 (§5.2 אינו מציין אבן דרך לאטומים תורמים): התקן תורמים של יותר מאחד-עשר קיוביטים, או התפלגות של שיעור המיקום התקין ביצירת התבניות האוטומטית של SQC — משעות לדקות להתקן של 70 נקודות, ומאות אלפי נקודות שנוצרו [C][277] — מאשרים ששלב הכתיבה מתרחב; אחד-עשר קיוביטים וללא נתון של שיעור תקינות יורידו אותה אז בדירוג למערך ניסוי פיזיקלי. שלב C של QBI יהיה הבדיקה הבלתי תלויה הראשונה.
מה אומרים הבונים. הטיעון של Silicon Quantum Computing נשען על טוהר ודיוק: המעבדים שלה מכילים רק אטומי צורן וזרחן, דבר שלדבריה מפחית שגיאות היפוך ביט [C][863], והיא ממקמת אטומי זרחן בדיוק של 0.13 nm וטוענת שאיכות הקיוביטים עולה ככל שמוסיפים קיוביטים [C][864]. המעבד שלה בן 11 הקיוביטים, שני אוגרים רב-אטומיים, הגיע לנאמנויות של מצבי בל של עד 99.5% בזוגות מקומיים ולא-מקומיים של ספינים גרעיניים [D][192]. בנובמבר 2025 נכנסה SQC לשלב B של Quantum Benchmarking Initiative של DARPA, והתחייבה למפת דרכים מחקרית מפורטת עד 2033 [C][865], השנה שאתר האינטרנט שלה נוקב בה עבור מחשבים קוונטיים אוניברסליים וסובלניים לתקלות [R][863].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 1, מהן 1 התקנים, 1 בעלי שערים). Silicon Quantum Computing — 11-qubit donor processor (הודגם, 11).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה: אין — כל תא של כל מכונה נמצא במשבצת של הארכיטקטורה.
8.3.15 צומתי ספין–פוטון — ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T) (defect)
הרעיון. לפגם נקודתי ביהלום (NV, SiV, SnV) או בצורן (מרכז T) (defect) יש מעבר אופטי תלוי-ספין: ספין האלקטרון שלו פולט פוטון השזור בו, וספינים גרעיניים סמוכים, תחת שערי מיקרוגל המותנים בצימוד העל-דק (g_mwspin), מחזיקים זיכרון קטן. פוטונים מבושרים (ic_spinphoton), ולא חיווט על השבב, מחברים את הצמתים האלה, בני הקיוביטים הספורים. ההימור בטבלה 8.3 מאחד שני הימורים על נושא קיוביט אחד: מאיץ NV בטמפרטורת החדר וצומתי רשת קריוגניים. שניהם מוותרים על סריג צפוף; עבור הצמתים, קצב הקישור, ולא שגיאת השער, הוא השעון.
מה היא צריכה. הטכנולוגיות של הארכיטקטורה עצמה דורשות את נושא הקיוביט — השערים את אוגר הספינים שלו, קריאת הפלואורסצנציה את המעבר האופטי שלו, הקישור את ממשק הספין–פוטון שלו — ונושא הקיוביט דורש גביש מארח, שהטכנולוגיה היחידה שלו היא יהלום (fab_diamond). חמש טכנולוגיות שאולות: קידוד, קריאה, בקרה בפס בסיס, סריג שכנים קרובים, קוד qLDPC. שתיים מתנגשות: הקוד מתנגש עם הסריג, שכן הוא זקוק לבדיקות מדרגה 6, שכאן רק הקישור האופטי מספק. אין מפענח (§7.6): קוד נקוב בשמו, אך דבר אינו מפוענח.
היכן היא עומדת. חמש מכונות, חמישה התקנים, ללא שגיאת שער דו-קיוביטי (טבלה 8.3). הגדולה שבהן, QC2026 Dual Core (SaxonQ, 10 קיוביטים בשתי ליבות NV של חמישה קיוביטים כל אחת), הופעלה בתנאי עבודה ב-Hannover Messe באפריל 2026 — מערכת ניידת בטמפרטורת החדר ללא שיעורי שגיאה שפורסמו [P][364]; יחידות ה-SXQ4 בנות ארבעת הקיוביטים של SaxonQ סופקו (DLR, Fraunhofer IWU) [C][880]. Quoll / QB-QDK 2.0 (Quantum Brilliance) בהפעלה: 6 קיוביטים במרשם, יחידות בטמפרטורת החדר ב-Oak Ridge, ללא נאמנות שער [C][278]. Entanglement First modules (Photonic Inc, שלב B של QBI [65], [66]) העבירו מצב בטלפורטציה אל צומת חומר מרוחק לאורך 30 km של סיב מסחרי (פברואר 2026), ללא קצב או נאמנות [P][279]. Diamond-spin quantum computer prototype של Fujitsu נושא מרכזי SnV על מעגלים פוטוניים בטמפרטורה של −271.6 °C, ללא מספר קיוביטים או נאמנות, ועם תצורה רב-מודולית עד 2027 [C][R][210]. נתונים ברמת הצומת: שגיאות שער NV מתחת ל-0.1% [P], שזירת SiV לאורך 35 km ב-~1 Hz [D], ו-CNOT בטלפורטציה במרכזי T, בבחירה בדיעבד [P] [208], [209].
חריגים והשאלות. שלושתן מתאימות לכאן יותר מלכל ארכיטקטורה אחרת; אף אחת אינה מתאימה במלואה. Photonic מחברת כל-לכל דרך הקישור האופטי (∅G-optlink), שקוד ה-qLDPC שלה, SHYPS, זקוק לו, ושלפי הטענה דורש פי 20 פחות קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי [C][280]; למארח הצורן שלה אין טכנולוגיה (∅G-sicolour): שכבות 4 ו-10 משורטטות צרות מדי. ל-Quoll אין קישור, קוד ומפענח, ולבקרת המיקרוגל-והלייזר שלה אין טכנולוגיה (∅G-nvroom): מעבד על ארכיטקטורת רשת, המשורטטת רחבה מדי. אב-הטיפוס של Fujitsu מוסיף מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (fab_pic), אינו מציין קישוריות וחולק את פער הבקרה ב-1.55 K: הכלאה מוקדמת. רק Photonic משתמשת בקישור שעל שמו נקראת הארכיטקטורה; שערי הספין של הארכיטקטורה הזו (g_mwspin) חוזרים כחלופה בשכבה 3 בארכיטקטורות הנקודות הקוונטיות והאטומים התורמים.
המבחן הבא. על פי תקצירי הטכנולוגיות (ב-§5.2 אין שורה לפגמים), אישור עד מרץ 2028 הוא שער בלתי מותנה בין צמתים מעל 90%, קישור מבושר מעל 1 kHz, או קצב ונאמנות קישור מאב-הטיפוס הרב-מודולי של Fujitsu. הורדה בדירוג: הקישורים של Photonic עדיין ללא קצב ונאמנות, ומודולי ה-SnV ללא מספר קיוביטים, בסוף 2027; אז הימור הרשת הוא טכנולוגיה של ממסרים ושל חישה, ו-Quoll צריכה ארכיטקטורה משלה.
מה אומרים הבונים. Fujitsu, עם TU Delft ו-QuTech, בנתה אב-טיפוס פועל של ספינים ביהלום עם מרכזי בדיל–ריקות על שבבים פוטוניים [C][210], בחרה במסלול זה בזכות הקישורים האופטיים שלו בין מודולים, ומתכננת אב-טיפוס רב-מודולי עד 2027 [R][210]. Photonic טוענת שקיוביטי ספין של מרכזי T בצורן, המקושרים באור, מעניקים קישוריות גבוהה, תיקון שגיאות יעיל והתאמה לרשתות תקשורת [C][866]; ב-2024 היא הריצה CNOT בטלפורטציה בין קיוביטים בקריוסטטים שונים [C][867]. Quantum Brilliance מהמרת על קיוביטי חנקן–ריקות בטמפרטורת החדר ובלחץ הסביבה, ולדברי המנהל הכללי שלה זה מה שקובע לאן המכונות יכולות להגיע ומי יכול להשתמש בהן [C][868]; Fraunhofer IAF רכש את ה-QB-QDK2.0 שלה, המותקן בארון [C][869].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 5, מהן 5 התקנים, 5 בעלי שערים). SaxonQ — QC2026 Dual Core (הודגם, 10), SXQ4 (בהפעלה, 4); Fujitsu (with TU Delft and QuTech) — Diamond-spin quantum computer prototype (הודגם); Photonic Inc. — Entanglement First modules (הודגם); Quantum Brilliance — Quoll / QB-QDK 2.0 (בהפעלה, 6).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (7). Diamond-spin quantum computer prototype: L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Diamond-spin quantum computer prototype: L5 ∅G-nvroom (פער אטלס — light, microwave and RF control of SnV spins; module operated at -271.6 °C (1.55 K)); Entanglement First modules: L4 ∅G-optlink (פער אטלס — any-to-any optical link used as the connectivity layer, not only as interconnect; basis fo); Entanglement First modules: L10 ∅G-sicolour (פער אטלס — Si-28 T-centre + silicon-photonics co-fabrication; no foundry node published; fab_diamond ); Quoll / QB-QDK 2.0: L5 ∅G-nvroom (פער אטלס — room-temperature microwave drive + green-laser initialisation + optical readout; no cryoge); QC2026 Dual Core: L5 ∅G-nvroom (פער אטלס — room-temperature optical initialisation and microwave control from a standard wall outlet,); SXQ4: L5 ∅G-nvroom (פער אטלס — optical initialisation and microwave gates at room temperature (18–27 °C), mobile, no cryo).
8.3.16 זוגיות מיורנה — טופולוגי — טטרון (מיורנה) (topo)
הרעיון. ארבעה אופני אפס של מיורנה על שני תילים של InAs–מוליך-על המוגדרים באלקטרודות שער (majorana) מחזיקים קיוביט אחד בזוגיות פרמיונית כוללת קבועה (enc_parity, הטטרון): Z ו-X הם הזוגיות של זוגות אופנים שונים. השערים יהיו רצפים של מדידות זוגיות הנקראים בקיבול קוונטי rf (g_mbq, ro_qcap). הטענה היא פער אנרגיה טופולוגי: כשהאופנים רחוקים זה מזה, הפיצול ביניהם יורד באופן מעריכי עם אורך התיל, ורק קוואזי-חלקיק שמגיע הופך זוגיות. ההימור בטבלה 8.3, הגנה בחומרה במקום קוד, הוא טענת קיום, במחיר של שערי קליפורד בלבד וללא דרך נסיגה.
מה היא צריכה. שרשרת אחת, ללא חלופות: השער דורש את התילים ואת הקריאה, שכן כל שער הוא מדידה; הקידוד — שני תילים לכל טטרון; הקריאה — את הקיבול הקוונטי של האי; התילים — ערימת שכבות InAs–Pb מ-MBE של III-V (fab_mbe), שאי-הסדר שבה יכול לחקות סימנים של מיורנה. אין קשת חלופות או מתנגש: כשאין יריבה באף שכבה, כשל אחד מותיר את הארכיטקטורה ללא מוצא. הקוד, המפענח והחיבור הבין-מודולי ריקים (§7.6); קוד פלוקה או קוד מבוסס-מדידה ממתין לקיוביט שיודגם. השער הוא משבצת ריקה: מוגדר מאז 2008, ומעולם לא הופעל.
היכן היא עומדת. שתי מכונות, אף לא התקן אחד: Majorana 1 ו-Majorana 2 (Microsoft), שתיהן שנויות במחלוקת, 5/30 ב-§2.7 [D]. נמדדו: קריאת זוגיות בתיל יחיד בשגיאת שיוך של 1%, שאינה כשלעצמה הוכחה לאופני מיורנה, כפי שציינו העורכים [D][13], [214]; זמני חיים של זוגיות בלולאות Z ו-X של הטטרון, 12.4 ms ו-14.5 µs, כשמבחן הרצף X–Z נדחה [P][20]; זמן החלפת זוגיות של ~20 s ב-InAs–Pb, בתיל אחד של טטרון אחד, שהבלוג של Microsoft כינה זמן חיים של קיוביט [P][21][C][215]. אין קליעה, אין מדידת X ב-Majorana 2 ואין פעולה דו-קיוביטית. תגובת Matters Arising ב-Nature חולקת על הפרשנות הטופולוגית, ונענתה בלי ויתור [D][22], [23]; קיוביט הזוגיות הבלתי תלוי של QuTech, בשרשרת קיטאייב, מוגן באופן מוגבל [P][217].
חריגים והשאלות. אין תא מחוץ למשבצות: המכונה ממלאת את כל שבע הטכנולוגיות ואינה מתאימה לשום ארכיטקטורה אחרת — ראיה חלשה: הארכיטקטורה שורטטה סביבה; מכונה אחת אינה יכולה לבחון את רוחבה. פער הקוד (∅G-pathcode) מלמד: הקודים הגאומטריים של Microsoft עצמה צריכים קישוריות של כל-לכל, שמוצר האטומים הניטרליים שלה מציע (§3.3) וסריג הטטרונים המתוכנן אינו מציע. מבין הטכנולוגיות של הארכיטקטורה, רק MBE עוברת לארכיטקטורות אחרות: Belenos ו-Lucy (Quandela), בארכיטקטורת ההיתוך, מגדלות בה מקורות פוטונים מנקודות קוונטיות.
המבחן הבא. לפי §5.2, זמן חיים של זוגיות X הקרוב לזמן החיים של Z, או שזירה דו-קיוביטית כלשהי — אישור; אף אחד מהם עד סוף 2027 — הורדה בדירוג. מאז 22 בספטמבר 2026 יש למעריכים של DARPA גישה באתר למערכת Majorana 2 במרכז המחקר של Microsoft במרילנד — גישה, לא תוצאה [C][219]. ציפייה: עד מרץ 2028 יחס זמני חיים X/Z מתחת ל-10² (כיום ~10³ [20]) או מדידת זוגיות משותפת לשני טטרונים, שיאושרו על ידי DARPA; בלי אחד מהם, הטטרון הוא תוצאה בתחום החומרים, לא ארכיטקטורה.
מה אומרים הבונים. Microsoft טוענת שקיוביטים טופולוגיים מתאימים לתיקון שגיאות בזכות שיעורי שגיאה נמוכים מטבעם, גודל קטן ובקרה ספרתית [C][215], והציגה את Majorana 1 כשמונה קיוביטים על שבב שתוכנן להתרחב למיליון [C][870]. לאחר שהחליפה את האלומיניום בעופרת בטטרונים שלה (קיוביטים העשויים משני ננו-תילים מוליכי-על עם אופני מיורנה בקצותיהם), היא מדווחת בקדם-פרסום על זמני חיים של זוגיות הקרובים ל-20 שניות, וחלקם מגיעים לדקה [P][21]. על בסיס זה קיצרה את לוח הזמנים שלה בחצי, וכעת היא מכוונת למחשב קוונטי מעשי הניתן להגדלה עד 2029, בלי לנקוב במספר קיוביטים [R][215]. בספטמבר 2026 היא העניקה ל-DARPA גישה מלאה באתר למערכת Majorana 2 שלה לצורך בדיקות בלתי תלויות [C][219].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 2, מהן 0 התקנים, 0 בעלי שערים). Microsoft — Majorana 1 (אחר), Majorana 2 (אחר).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (1). Majorana 1: L7 ∅G-pathcode (פער אטלס — empty L7 on topo architecture; MS 4D geometric codes [[96,6,8]] need all-to-all, not a tet).
8.3.17 מחשב הרפיה על קיוביטי שטף — מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף (anneal)
הרעיון. אלפי קיוביטי שטף rf-SQUID (fluxq) משמשים כספינים של איזינג הניתנים לתכנות: הזרם המתמיד בלולאה, בכיוון זה או אחר, הוא הספין; מצמדים השראתיים קובעים את האינטראקציות; השבב מתפתח באופן רציף (g_anneal) ממצב היסוד של שדה רוחבי לעבר מצב היסוד של הבעיה המתוכנתת. הבעיה סטטית: ההטיות מוחזקות על השבב, והתשובה ננעלת כביטים. ההימור בטבלה 8.3, קנה מידה ייעודי כבר עכשיו, הוא עסקת חליפין: מספר וקישוריות, במחיר השערים, הקיוביטים הלוגיים וכל דרך לסבילות לתקלות.
מה היא צריכה. הקיוביטים, הניתוב הרב-שכבתי של המצמדים הארוכים (cx_lr) וממירי ה-DAC לשטף מבוססי SFQ (ct_fluxdac) דורשים כולם תהליך מוליך-על אחד (fab_sc). הקריאה (ro_fluxro) דורשת את הקיוביטים ואת ממירי ה-DAC: פרמטרון שטף קוונטי נועל את הזרם של כל קיוביט, ואוגרי הזזה על השבב מוציאים את הביט החוצה. הטיות סטטיות מאפשרות לממירי ה-DAC לשלוט ב"עשרות אלפי קיוביטים ומצמדים באמצעות 200 חוטי הטיה בלבד" [C][281]. פירוש השכבות הריקות: אין קידוד, ולכן קיוביט הוא איבר בהמילטוניאן, לא זיכרון; אין קריאה במהלך ההרפיה, ולכן אין סינדרום לקוד או למפענח. השגיאות לעולם אינן מתגלות, אלא רק ממוצעות על פני דגימות: יותר קיוביטים קונים בעיות גדולות יותר, לא תשובות טובות יותר.
היכן היא עומדת. ארבע מכונות, שלושה התקנים, 18 מתוך 42 התאים מתועדים (טבלה 8.1), ללא שער. Advantage2 (D-Wave, מאי 2025; 4,400+ קיוביטים, Zephyr עם קישוריות 20, 12.5 kW [C][220]) היא היורשת של Advantage (2020); Advantage3 — מערכת של 20,000 קיוביטים ל-2029, בדרך ל-100,000 קיוביטים עד 2031 — היא מחשב ההרפיה הבא ש-D-Wave נקבה בשמו [R][15]. תוצאת זכוכית הספין "מעבר ליכולת הקלאסית" של D-Wave (Science, מרץ 2025) נשחקה במידה ניכרת בתוך שבועות בשיטות של רשתות טנזוריות ובשיטות וריאציוניות [D][221]–[223]; D-Wave עומדת על כך שאיש עדיין לא השתווה למופעים הגדולים ביותר שלה [P][224]. ה-AQPU של Qilimanjaro, מחשב הרפיה אנלוגי מבוסס פלוקסוניום בן 10 קיוביטים, נחנך במרכז מחשוב-העל של ברצלונה ב-28 במאי 2026 ללא מדד ייחוס שפורסם [C][872]. §2.8 מעניק רק E 4 ו-F 2; ההכנסות במחצית הראשונה של 2026 ירדו ב-67% [C][15]–[17]; הסכם CHIPS (עד $100 M, 8 בספטמבר 2026) מממן עבודה לקראת מחשב הרפיה של 100,000 קיוביטים ומערכת במודל השערים [C][R][91].
חריגים והשאלות. אף תא אינו נופל מחוץ למשבצות; כולן מתאימות לכאן יותר מלכל ארכיטקטורה אחרת. שתי מכונות ה-Advantage מציינות קריאה דיספרסיבית (ro_disp), שלפי המפה מחליפה את תפסן השטף, כחלופה: מהודים בהיקף השבב קוראים את ביטי אוגרי ההזזה לאחר התפסן, ולכן השתיים פועלות בטור: הכלאה, לא יריבות. תאי המצמד וה-DAC של Qilimanjaro מוסקים, והקריאה שלה לא פורסמה: פער נתונים. ההשאלות פונות החוצה: D-Wave gate-model dual-rail system לוקחת את ממירי ה-DAC לשטף כחלופה, ו-IBM Quantum Loon ויורשיו משתמשים במצמדים הארוכים לבדיקות qLDPC.
המבחן הבא. ב-§5.2 אין שורה להרפיה; מפת הדרכים של D-Wave משמשת במקומה. המערכת שלה בת 20,000 הקיוביטים ל-2029 ו-100,000 הקיוביטים עד 2031 [R][15]–[17] נשענות על "טכנולוגיות חיבור מוליכות-על" עבור "מארגים מרובי-שבבים" [C][15]–[17], השכבה שהארכיטקטורה משאירה ריקה. אישור עד מרץ 2028: הרפיה רב-שבבית עם מצמדים החוצים את גבולות השבבים, או טענה של תוצאה מעבר ליכולת הקלאסית ששורדת שנה של ערעור קלאסי. הורדה בדירוג: אף אחד מאלה עד אז, ו-Advantage3 נדחתה או בוטלה.
מה אומרים הבונים. ל-Advantage2 של D-Wave יש יותר מ-4,400 קיוביטים, וכל אחד מהם מצומד ל-20 אחרים כדי שאפשר יהיה לשכן בה בעיות גדולות יותר [C][220]. D-Wave אומרת שאב-טיפוס של Advantage2 ביצע סימולציה של חומרים מגנטיים בתוך דקות, במקום שבו מחשב-על קלאסי היה צריך כמעט מיליון שנים, תוצאה שפורסמה ב-Science [D][871]. היא מתכננת Advantage3 רב-שבבית: 20,000 קיוביטים ב-2029 ו-100,000 עד 2031 [R][15], המחווטת בתכנון קלט-פלט חדש שדורש לכל היותר 20% יותר קווים מאשר מכונת 4,500 הקיוביטים של היום [C][15]. Qilimanjaro בונה מעבדים אנלוגיים מקיוביטי פלוקסוניום, שלדבריה חסינים לשגיאות מעצם תכנונם ושמישים עוד לפני הסבילות לתקלות; הראשון, בן 10 קיוביטים, פועל ב-Barcelona Supercomputing Center, ושני דורות נוספים צפויים ב-2026 וב-2027 [C][872].
המכונות של ארכיטקטורה זו (במרשם: 4, מהן 3 התקנים, 0 בעלי שערים). D-Wave Quantum — Advantage3 (מתוכנן, 20,000), Advantage (בהפעלה, 5,000), Advantage2 (בהפעלה, 4,500); Qilimanjaro Quantum Tech — Qilimanjaro AQPU (Adiabatic Quantum Processing Unit) at BSC (בהפעלה, 10).
תאים מחוץ למשבצות הארכיטקטורה (7). Advantage: L7 ∅G-qac (פער אטלס — quantum annealing correction (penalty-repetition encoding) on up to 1,322 logical qubits o); Advantage2: L7 ∅G-qac (פער אטלס — penalty-spin and stacked quantum annealing correction on Advantage2_system1.10 (sweep 7 Oc); Advantage3: L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Advantage3: L9 מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) (ic_mcm, ראשית מחוץ למשבצות הארכיטקטורה); Qilimanjaro AQPU (Adiabatic Quantum Processing Unit) at BSC: L4 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Qilimanjaro AQPU (Adiabatic Quantum Processing Unit) at BSC: L5 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה; Qilimanjaro AQPU (Adiabatic Quantum Processing Unit) at BSC: L6 undisclosed במקום שבו הארכיטקטורה מצפה לטכנולוגיה.
8.4 מגמות — שש השערות שנבחנו מול המרשם
כל השערה היא טענה הניתנת להפרכה על האוכלוסייה; המבחן הוא החישוב הנקוב לצידה, שתהליך הבנייה מריץ על השורות הנוכחיות של המרשם לפי כלל המודפס יחד עם המבחן; הפסק הוא נתמכת, נתמכת חלקית או אינה נתמכת, יחד עם גודל המדגם. על מה נשען כל פסק, ומה היה הופך אותו, מפורט ב-§8.7. הניסוח והכלל של השערה מוקפאים כאשר המהדורה מקבלת חותמת שחרור; טענה ששונתה מקבלת מספר חדש, והישנה מוצאת משימוש ואינה מנוסחת מחדש לעולם — כך שהיסטוריית הפסקים בסוף סעיף זה, שורה אחת לכל מהדורה ולצידה גודל המרשם, מראה כיצד פסק נסחף ככל שהמרשם גדל.
H7 ו-H8 — שיעור ההכרזות לפי עוקבה והטכנולוגיות המשותפות למשפחות — הוצאו משימוש: §8.1 מתאר את שתיהן כעובדות של האוכלוסייה, והפסקים הקודמים שלהן נשארים בהיסטוריית הפסקים בסוף סעיף זה.
H1 — מספר הקיוביטים הפיזיים עבר אל האטומים; מחשבים קוונטיים של מעגלים מוליכי-על כבר אינם מתחרים במספר.
מבחן. חציון הקיוביטים הפיזיים לכל משפחה, על פני כל ההתקנים ועל פני ההתקנים בעלי השערים (102 מתוך 131; בלי סימולטורים אנלוגיים, מערכים ללא שער שזירה ומערכי ניסוי של קיוביט יחיד); ההתקן הגדול ביותר עם שער שנמדד בכל משפחה (39 התקנים נושאים נתון שער שפורסם), לפי קיוביטים שמישים; חציוני עוקבות לשתי המשפחות הגדולות ביותר.
טבלה
| משפחה | התקנים: חציון קיוביטים (n) | בעלי שערים: חציון קיוביטים (n) | ההתקן הגדול ביותר עם שער שנמדד (קיוביטים שמישים) | ההתקן הגדול ביותר מכל סוג |
|---|---|---|---|---|
| אטומים ניטרליים | 256 (11) | 140 (7) | Phoenix (Gen-1) and Gen-2 — 1,180 | 6,100-qubit tweezer array — 6,100 |
| מעגלים מוליכי-על | 53 (71) | 60 (60) | IBM Quantum Osprey — 413 | IBM Quantum Condor — 1,121 |
| יונים לכודים | 30 (19) | 30 (17) | Helios — 98 | 2-D site-resolved ion simulator — 512 |
| פוטוניקה | 12 (4) | 12 (3) | — | Lucy — 12 |
| ספינים במוליכים למחצה | 11.5 (6) | 11.5 (6) | HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots) — 18 | HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots) — 18 |
תוצאה. האטומים מובילים ביחס של ×4.8 בכל ההתקנים וביחס של ×2.3 בהתקנים בעלי השערים. חציוני העוקבות (בעלי שערים; n בסוגריים) — מעגלים מוליכי-על: 2021 40 (6), 2022 52.5 (4), 2023 75 (6), 2024 105 (13), 2025 36 (19), 2026 49 (12); אטומים ניטרליים: 2023 1,180 (1), 2024 140 (1), 2025 180 (4), 2026 20 (1). פסק: נתמכת. היתרון של האטומים במספר הקיוביטים אמיתי בקרב המעבדים, וגדול בהרבה בקרב מערכי המלכודות: המכונות של אלפי קיוביטים הן מערכים שעדיין אינם מבצעים שער שזירה, ואילו מעבד המלקחיים האופטיים הגדול ביותר עם שער שנמדד וסריג הטרנסמונים הגדול ביותר רחוקים זה מזה פי כמה בלבד. חציוני העוקבות זזים יותר לפי מי שנכנס למרשם בשנה נתונה (שבבים ראשונים וקטנים של שחקנים חדשים) מאשר לפי המובילים, והם דלים מדי בכל עוקבה כדי לשאת מגמה בכוחות עצמם.
H2 — שגיאת השער הדו-קיוביטי מתכנסת בחציון בין שלוש המשפחות הגדולות, ואילו המספר הבודד הטוב ביותר נשאר אצל היונים.
מבחן. החציון והערך הטוב ביותר של err_2q_median על פני ההתקנים בכל משפחה, בלי ערכי זוגות שיא, מטרות והדגמות של רכיבים. תוצאה. מעגלים מוליכי-על: חציון 4.4×10⁻³, הטוב ביותר 1.0×10⁻³ (Origin Wukong-180 (4th gen)) (נטען), n = 21; יונים לכודים: חציון 2.5×10⁻³, הטוב ביותר 7.9×10⁻⁴ (Helios), n = 6; אטומים ניטרליים: חציון 8.0×10⁻³, הטוב ביותר 5.0×10⁻³ (448-atom fault-tolerant processor), n = 3; ספינים במוליכים למחצה: חציון 5.0×10⁻³, הטוב ביותר 3.0×10⁻³ (HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots)), n = 2. הפיזור בין שלושת החציונים הגדולים הוא ×3.2. פסק: אינה נתמכת. התכנסות של החציונים לצד פער מתמשך בערכים הטובים ביותר היא מה שמצופה כאשר את החציון קובעות המכונות הרבות מהשורה השנייה, ואת הערך הטוב ביותר — מעבדות ספורות שמפעילות את אותה פלטפורמה כבר עשור. הפסק מתאר תמונת מצב אחת של המרשם; השאלה אם החציונים ימשיכו להתכנס שייכת לעוקבות של המהדורה הבאה, לא לזו.
מחלקות השוואה. כשקוראים אותה במחלקתה — פרוטוקול, היקף, סטטיסטיקה, התניה (טבלת המחלקות של המרשם) — נתון שגיאת שער דו-קיוביטי ניתן להשוואה רק עם נתונים מאותה מחלקה. התקנים עם נתון עקבי-מחלקה (פרוטוקול שנקרא בשמו, מדידה בו-זמנית, בשכבה או במחזור קוד, ללא התניה; בסוגריים: בהוספת נתוני זוגות מבודדים): מעגלים מוליכי-על 8 (13); יונים לכודים 1 (4); אטומים ניטרליים 1 (1); פוטוניקה 0 (0); ספינים במוליכים למחצה 0 (1); ספיני פגם 0 (0); טופולוגי 0 (0); מחשבי הרפיה קוונטית 0 (0). 13 מנתוני המרשם הם תחליפים — לוחות מחוונים של ספקים, הצהרות, נאמנויות של מצבי בל, ערכים בבחירה בדיעבד או של זוג יחיד — שאף מחלקה אינה מקבלת. רק מעגלים מוליכי-על מגיעה לחמישה התקנים כאלה, ולכן ההשוואה שהשערה זו עורכת אינה ניתנת לבדיקה ברזולוציה עקבית-מחלקה; הפסק שלמעלה נשען על הנתונים המעורבים של המרשם, כפי שהכלל הקפוא קובע, והטענה המוגבלת למחלקה היא השערת המהדורה הבאה.
H3 — הבקרה נשארת חיצונית: בקרה משולבת היא מיעוט המוגבל לספינים, למחשבי הרפיה ולמלכודות ספורות; אף התקן מוליך-על של 100 קיוביטים ומעלה אינו מייצר את אותות המיקרוגל שלו בתוך הקריוסטט — הטיית שטף ב-cryo-CMOS בטמפרטורה של 4 K פעלה במצב היברידי עם RF בטמפרטורת החדר על 156 קיוביטים (Heron r2, מרץ 2026).
מבחן. השדה control_placement במרשם, בסיווג: אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר, אופטיקה, משולבת (מיקרוגל על השבב, cryo-CMOS, SFQ, ממירי DAC לשטף, 4 K) או לא נחשפה; המחלקה המשולבת לפי משפחה; התקנים מוליכי-על של ≥ 100 קיוביטים עם בקרה קריוגנית שאינה הדגמה. תוצאה. בקרה חיצונית: 82 מתוך 110 המכונות של המשפחות הקריוגניות (מעגלים מוליכי-על, ספינים, טופולוגי, הרפיה); בקרה משולבת: 20 (מעגלים מוליכי-על 4, יונים לכודים 7, ספינים במוליכים למחצה 6, מחשבי הרפיה קוונטית 3), מהן קריוגנית: 13; התקנים מוליכי-על של ≥ 100 קיוביטים עם בקרה קריוגנית שאינה הדגמה: 0. פסק: נתמכת. התכונה שהמפה רואה בה את האיטית להשתנות (§7.2: מיקום הבקרה) משתנה לאט גם במרשם: המחלקה המשולבת קיימת היכן שהפיזיקה כופה אותה — ממירי DAC לשטף במחשבי הרפיה, CMOS לצד ספינים ב-CMOS, אלקטרודות מיקרוגל במלכודות משטח — ובמקומות אחרים היא תוכנית.
H4 — הרצת קוד על החומרה הופכת לכרטיס הכניסה: שיעור המכונות החדשות שעשו זאת עולה מעוקבה לעוקבה, והפענוח בלולאה סגורה בא בעקבותיו.
מבחן. מכונות שיש להן לפחות קוד אחד בטבלת הקודים של המרשם, לפי עוקבה 2023–2026; מכונות שהפענוח שלהן מתבצע בלולאה. כלל. נתמכת אם השיעור לפי עוקבה עולה באופן מונוטוני ועשר מכונות או יותר מפענחות בלולאה; נתמכת חלקית אם השיעור בעוקבה האחרונה גבוה מזה שבראשונה, או אם חמש מכונות או יותר מפענחות בלולאה. תוצאה. 68 מתוך 184 מכונות מציינות קוד — 53 מהן התקנים שהריצו אותו, 11 מכונות שהוכרזו או תוכננו ושמפת הדרכים שלהן נוקבת בקוד, ו-4 הדגמות של רכיבים או שורות בסטטוס "אחר" (מעגלים מוליכי-על 42, יונים לכודים 12, אטומים ניטרליים 6, פוטוניקה 2, ספינים במוליכים למחצה 2, ספיני פגם 1, טופולוגי 1, מחשבי הרפיה קוונטית 2); השיעור לפי עוקבה: 2023 29 % (5/17), 2024 27 % (7/26), 2025 40 % (21/52), 2026 30 % (16/53); פענוח בלולאה (תוצאת המפענח פועלת בתוך הריצה): 4 (Aurora, Rigetti Ankaa-2, System Model H1 (H1-1), System Model H2 (H2-1, H2-2)); מפענח בזמן אמת ללא משוב, שאינו נספר כלולאה סגורה: 1 (Willow). פסק: נתמכת חלקית. השיעור עולה, אך לא באופן מונוטוני, והלולאה סגורה במכונות ספורות בלבד: כרטיס הכניסה הוא הדגמה של קוד, ועדיין לא מפענח בתוך המחזור.
H5 — מודולריות היא מפת דרכים, לא מכונה: קישור בין מודולים הוא הדבר הנדיר ביותר במרשם.
מבחן. תאים ראשיים בשכבת החיבור הבין-מודולי (טבלה 8.2): מכונות ללא חיבור בין-מודולי כלל (none), עם זיווד או פיזור אותות בתוך מודול אחד אך ללא קישור, עם קישור שלא נחשף, עם קישור שאין לו טכנולוגיה במפה, ועם טכנולוגיית קישור בין מודולים. תוצאה. ללא חיבור בין-מודולי: 139 מתוך 184 (76 %); זיווד או פיזור אותות בתוך המודול בלבד: 16; לא נחשף: 10; פער אטלס: 1; טכנולוגיית קישור בין מודולים ב-18 מכונות (מעגלים מוליכי-על 11, יונים לכודים 3, פוטוניקה 2, ספיני פגם 1, מחשבי הרפיה קוונטית 1) — ל-166 מתוך 184 (90 %) אין קישור בין מודולים. השכבה שבה מספר תאי none הוא הגדול ביותר היא חיבור בין-מודולי (139). פסק: נתמכת. זוהי תמונת מצב של המרשם, לא מגמה: כל מפת דרכים שמגיעה לאלפי קיוביטים מניחה קישור בין מודולים; המרשם מחזיק קישור כזה ב-18 מכונות, מהן 6 התקנים, 10 הוכרזו או תוכננו, ו-2 הן הדגמות של רכיבים או שורות בסטטוס "אחר". השכבה שאליה הארכיטקטורה חייבת להגיע היא השכבה שבה היא נכחה עד כה פחות מכול.
H6 — כאשר מפת דרכים אינה מגיעה לאלגוריתם מטרה, הגירעון שלה בשגיאה הלוגית גדול מהגירעון שלה בקיוביטים.
מבחן. טבלת ההיתכנות של מפות הדרכים במרשם (16 מפות דרכים × אלגוריתמי המטרה): הפסקים, ולכל פסק SHORT — גודל הגירעון בקיוביטים וגודל הגירעון בשגיאה (כל אחד מהם כמכפיל; גירעון שניתן כטווח נספר לפי הממוצע הגאומטרי שלו). כלל. נתמכת אם בשבע שורות SHORT מתוך עשר הגירעון בשגיאה הוא הגדול מבין השניים או היחיד; נתמכת חלקית בחמש מתוך עשר. תוצאה. FEASIBLE 23, NOT EVALUABLE 40, SHORT 65; מתוך 65 פסקי SHORT, 49 מכמתים את שני הגירעונות, וב-48 מהם הגירעון בשגיאה הוא הגדול יותר; 5 נושאים גירעון בשגיאה בלבד, 11 — גירעון בקיוביטים בלבד, ו-0 — אף אחד מהם; הגירעון החציוני בקיוביטים ×7, הגירעון החציוני בשגיאה ×1,000. פסק: נתמכת. מספר הקיוביטים הוא המטבע של מפות הדרכים עצמן, והן מתקצבות אותו בנדיבות, ולכן הגירעון בקיוביטים הוא מכפיל קטן; השגיאה הלוגית לפעולה ומספר השערים של אלגוריתם המטרה הם המקום שבו אותן מפות דרכים מחטיאות באחד עד שמונה סדרי גודל.
היסטוריית הפסקים — שורה אחת לכל מהדורה
שורה נכתבת על ידי תהליכי הבנייה של המהדורה שלה ומוקפאת כאשר המהדורה מקבלת חותמת שחרור; פסק שמתהפך בין מהדורות מורץ מחדש בנפרד על השורות הישנות ועל החדשות, והערת השורה נוקבת בסיבה — מכונות חדשות, תאים שדורגו מחדש או מפה שחולקה מחדש. השורה המרשם הנוכחי מחזיקה את הפסקים על שורות המרשם של היום, עד שהמהדורה הבאה תקבל שורה משלה.
8.5 תחזיות — מה המרשם חוזה, וכיצד המהדורה הבאה תעניק להן ציון
השערה אומרת מה המרשם מראה; תחזית חוזה מה יראה המרשם הבא. כל תחזית להלן נוקבת במדד שלה, בערכו היום, בערך הצפוי בעוד שנה (ספטמבר 2027) ובעוד שנתיים (ספטמבר 2028), בבסיס — הסדרה ההיסטורית, ההכרזות של המרשם עצמו, או שתיהן — ובמידת הביטחון; הניסוח מוקפא כאשר מהדורה זו מקבלת חותמת שחרור (data/forecast-ledger.json, הנשמר תחת המהדורה שלו), והמהדורה שמגיעה לכל תאריך מעניקה לתחזית ציון מול הטקסט המוקפא הזה; תחזית חדשה מקבלת מספר חדש. שתי מגבלות קובעות את מידת הביטחון: הסדרות קצרות (חמש עד שמונה נקודות שנתיות) ומתוארכות לפי הודעות לעיתונות, ולכן התחזיות הן כיווניות, עם טווחים ולא הערכות נקודתיות; וההכרזות מקבלות משקל מופחת — השורות במרשם המסומנות כמכונות שלא סופקו מעולם או שלא סופקו (עדיין) (IBM Quantum Condor, IBM Quantum Flamingo (l-coupler proof of concept), IBM Quantum Kookaburra, IQM Halocene) מזכירות שמכונה שהוכרזה היא תחזית, לא התקן.
טבלה 8.5 — פנקס התחזיות (מקבל ציון בעוד שנה ובעוד שנתיים)
| # | מדד | היום (2026.09) | צפוי ב-2027.09 | צפוי ב-2028.09 | בסיס | מידת הביטחון | מופרכת אם |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F1a | ההתקן מוליך-העל הגדול ביותר עם שער שנמדד (קיוביטים פיזיים שמישים) | 413 (ללא שינוי מאז 2022) | ≤ 1,121 (לא סופק התקן עם שער שנמדד גדול מ-413; הבסיס של מהדורת 2026.09 היה 1,121 — Condor, שסווג מאז כמדגים קנה מידה, ו-Osprey בן 433 הקיוביטים נספר לפי 413 הקיוביטים השמישים שלו) | ≤ 1,500; הסריג הרב-מודולי הראשון (מסוג Kookaburra) הוא הדרך היחידה אל מעבר לכך | סדרת החזית 2019 53, 2021 127, 2022 413, 2023 413, 2024 413, 2025 413, 2026 413; הוכרזו מעל החזית: Fujitsu >10,000 physical / ~250 logical (STAR) — 10,000 (2025); QuantWare Bass-A10K (VIO-40K) — 10,000 (2025); Fujitsu 1,000-qubit machine — 1,000 (2026); OQC TITAN — 2,000 (2028) | גבוהה | התקן מוליך-על עם שער שזירה שנמדד על יותר מ-1,121 קיוביטים שמישים במרשם 2027.09 |
| F1b | ההתקן הגדול ביותר עם שער שנמדד של אטומים ניטרליים (קיוביטים שמישים) | 1,180 (ללא שינוי מאז 2023) | 1,180–1,300: מועמד מוכרז אחד מעל החזית בתוך השנה (ראו בסיס); הסיכויים שיתממש שקולים | 1,300–3,000: התוכניות ל-10,000 קיוביטים מתוארכות ל-2028 ומופחתות לשליש מהמספר המוצהר לפי היסטוריית האספקה במרשם | סדרת החזית 2023 1,180, 2025 1,180; הוכרזו מעל החזית: Magne — 1,225 (2026); Libra — 10,000 (2028) | בינונית | מעבד מלקחיים אופטיים בעל שערים של יותר מ-3,000 קיוביטים עד 2028.09, או שאין אף מעבד כזה מעל 1,180 עד אז |
| F1c | ההתקן הגדול ביותר עם שער שנמדד של יונים לכודים (קיוביטים שמישים) | 98 (2025) | 180–260: הקצב ההיסטורי ×1.37/שנה נותן ≈185 עד 2027; המערכת המוכרזת הראשונה שמעליו מגבילה את הטווח ל-260 | 200–400 | סדרת החזית 2020 20, 2022 30, 2023 56, 2024 56, 2025 98 — המשפחה שהחזית שלה גדלה לאחרונה (2023, 2025); הוכרזו: Superion 256 — 256 (2026); NFQC-1k — 1,000 (2026); IonQ Superion 10K — 10,000 (2026) | בינונית | התקן של יונים לכודים עם שערי שזירה על יותר מ-260 קיוביטים עד 2027.09, או שהחזית עדיין עומדת על 98 |
| F2 | שגיאת השער הדו-קיוביטי הטובה ביותר בכל משפחה (התקנים; בלי זוגות שיא) וחציון המשפחה | מעגלים מוליכי-על 1.0×10⁻³ / חציון 4.4×10⁻³; יונים לכודים 7.9×10⁻⁴ / חציון 2.5×10⁻³; אטומים ניטרליים 5.0×10⁻³ / חציון 8.0×10⁻³ | מעגלים מוליכי-על ≈ 7.7×10⁻⁴; יונים לכודים ≈ 7.2×10⁻⁴; חציונים ≈ 2–3×10⁻³ בשלוש המשפחות הגדולות | מעגלים מוליכי-על ≈ 6.0×10⁻⁴; יונים לכודים ≈ 6.9×10⁻⁴; חציון המשפחה הראשון מתחת ל-2×10⁻³ | סדרות החזית — מעגלים מוליכי-על: 2019 6.0×10⁻³, 2021 5.2×10⁻³, 2022 5.2×10⁻³, 2023 2.5×10⁻³, 2024 1.5×10⁻³, 2025 1.5×10⁻³, 2026 1.0×10⁻³ (×1.29/שנה); יונים לכודים: 2020 1.0×10⁻³, 2022 1.0×10⁻³, 2023 1.0×10⁻³, 2024 1.0×10⁻³, 2025 7.9×10⁻⁴ (×1.05/שנה); פיגור החציון אחרי החזית: מעגלים מוליכי-על 3 שנים, יונים לכודים 6 שנים, אטומים ניטרליים 1 שנה (נמדד מהשנה שבה החזית הגיעה לראשונה לחציון של היום) | בינונית | חזית משפחה שאינה משתפרת במשך שתי מהדורות, או חציון שמשתפר מהר יותר משהשתפרה החזית שלוש שנים קודם לכן |
| F3 | מכונות המציינות קוד (שהורץ, או שנקוב במפת הדרכים); מפענחים בלולאה | 68 / 4 | ≥ 55 מכונות עם קוד (סדרה מצטברת לפי שנת עוקבה 2022 13, 2023 18, 2024 25, 2025 46, 2026 62; 6 מכונות מתוכננות המתוארכות אחרי 2026 נמצאות מחוץ לה); 6–8 בלולאה | ≥ 65 עם קוד; 8–12 בלולאה (11 מכונות מציינות פענוח בזמן אמת כמתוכנן או כמיועד: Apollo, IBM Quantum Blue Jay, IBM Quantum Cockatoo, IBM Quantum Kookaburra, IBM Quantum Starling, IQM Halocene, Libra, Magne, Sol, Superion 256, neutral-ytterbium QPU; הנחת העבודה היא שמחציתן יעמדו בזמנים) | ספירה מצטברת של מכונות המריצות קוד לפי עוקבה (×3.4 מ-2023 עד 2026) ושורות המרשם עם פענוח מתוכנן | בינונית | פחות מ-52 מכונות עם קוד, או פחות מ-6 לולאות סגורות, ב-2027.09 |
| F4 | התקנים עם טכנולוגיית קישור שהודגמה (שכבת החיבור הבין-מודולי) | 6 (מעגלים מוליכי-על 3, יונים לכודים 1, פוטוניקה 1, ספיני פגם 1) | 9–12: מבין 10 המכונות שהוכרזו ונוקבות בקישור (Fujitsu >10,000 physical / ~250 logical (STAR) (2025), QuantWare Bass-A10K (VIO-40K) (2025), D-Wave gate-model dual-rail system (2026), IBM Quantum Kookaburra (2026), Superion 256 (2026), IBM Quantum Cockatoo (2027), Advantage3 (2029), Apollo (2029), IBM Quantum Starling (2029), IBM Quantum Blue Jay (2033)), המועמדות הן אלה המתוארכות ל-2025–2026 | 12–18; שיעור הפערים בשכבת החיבור הבין-מודולי יירד מתחת ל-85 % רק אם יגיעו הסריגים הרב-מודוליים של מעגלים מוליכי-על | שורות המרשם עם קישור מוכרז, במשקל מופחת לפי היסטוריית האספקה; הסדרה ההיסטורית קצרה מכדי לבצע אקסטרפולציה | נמוכה | פחות מ-9 התקנים עם קישור ב-2027.09, או יותר מ-12 |
| F5 | מכונות עם בקרה משולבת; התקנים מוליכי-על של ≥ 100 קיוביטים המונעים בבקרה קריוגנית | 20 / 0 | ≤ 25 / 0: המועמדות הן הדגמות וטענות (IBM Quantum Heron r2, OQC GENESIS, OQC Toshiko, QuantWare Bass-A10K (VIO-40K), foundry 8-qubit array); ה-cryo-CMOS של IBM מתוכנן יחד עם Starling (2029) | ≤ 30 / 0–1 | המנגנון של H3: השילוב קורה היכן שהפיזיקה כופה אותו (ספינים, מחשבי הרפיה, מלכודות משטח) ונשאר תוכנית במקומות אחרים; שדה מיקום הבקרה במרשם מונה את התוכניות | גבוהה | התקן מוליך-על של ≥ 100 קיוביטים עם בקרה קריוגנית ברמת ייצור סדרתי לפני 2028.09 |
| F6 | נקודות ביקורת של מפות דרכים שהמרשם יוכל להעניק להן ציון עד 2028 | 4 מפות דרכים המתוארכות ל-2025–2028: Nord Quantique — nordquantique-2029 (2028-2029), OQC — oqc-titan (2028), PsiQuantum — psiquantum-2033 (2028-2033), QuEra — quera-phase3 (2026-2028) | נקודות הביקורת המתוארכות ל-2026–2027 מקבלות ציון; לפי ההתפלגות של H6 (53 מתוך 65 פסקי SHORT — בשגיאה או בשערים) הציפייה היא שיחטיאו בתקציב השגיאה, לא בקיוביטים | נקודות הביקורת של 2028 מקבלות ציון; לפחות שתיים מתוך שלוש מחטיאות בשגיאה הלוגית לפעולה | פסקי ההיתכנות של מפות הדרכים במרשם והתאריכים שלהם | בינונית | נקודת ביקורת מתוארכת שעומדת בקיוביטים, בשגיאה ובתקציב השערים גם יחד |
קריאת הפנקס. החלק האמין הוא הצורה, לא הספרות: חזית מספר הקיוביטים של שתי המשפחות הגדולות ביותר לא זזה זה שנים, בעוד שהחזית המוכרזת נמצאת סדר גודל אחד מעליה (F1); חזית השגיאה משתפרת בקצב של ×1.05 (יונים לכודים) עד ×1.29 (מעגלים מוליכי-על) בשנה היכן שבסדרה יש יותר משתי נקודות, והחציונים מגיעים לערך החזית בפיגור של שנים (מעגלים מוליכי-על 3, יונים לכודים 6, אטומים ניטרליים 1) (F2); ועקומות האימוץ — קודים על חומרה, קישורים, בקרה משולבת — נקבעות לפי האספקה של המכונות שהמרשם כבר מונה כמתוכננות, במשקל מופחת לפי התדירות שבה שורות כאלה נדחו (F3–F5). מה שהפנקס אינו יכול לעשות הוא לתזמן מכונה בודדת; מה שהוא יכול לעשות הוא לטעות בפומבי, מהדורה אחת מאוחר יותר.
8.6 לאן מועדת הארכיטקטורה
הפסק נתמכת ניתן ל-4 מתוך שש ההשערות, נתמכת חלקית ל-1 מהן ואינה נתמכת ל-1 מהן. ממספר הקיוביטים אל קיוביטים מקודדים ואל קישורים. שלוש השכבות הריקות לרוב במכונה — קוד, מפענח וחיבור בין-מודולי, ללא טכנולוגיה או עם טכנולוגיה שלא נחשפה ב-64 %, 80 % ו-81 % מהמכונות — הן השכבות שכל מפת דרכים לחישוב סובלני לתקלות חייבת למלא (H4, H5, H6): הדור הבא של המחשבים הקוונטיים יישפט לפי השגיאה הלוגית למחזור ולפי הקישור בין מודולים, לא לפי מספר הקיוביטים (H1). חלוקת תפקידים בין המשפחות, ולא מנצח. ההתקנים הגדולים ביותר הם מערכי מלקחיים אופטיים, השער הטוב ביותר הוא במלכודת יונים, וקצב השעון המהיר ביותר — בסריג טרנסמונים; החציונים חדלים להתכנס משקוראים כל נתון במחלקת ההשוואה שלו (H2), בעוד שהקצוות נשארים מרוחקים; חומרה משותפת רק למשפחות קרובות, ואילו קודים ומפענחים חוצים את כולן (§8.1) — ומפות הדרכים מניחות מודולים רבים המחוברים בקישורים ולא מודול אחד שגדל (H5). המשתנה האיטי הוא הבקרה. בקרה משולבת היא הכרח היכן שהפיזיקה כופה אותה, ותוכנית במקומות אחרים (H3); תכונת מיקום הבקרה במפה תזוז אחרונה. האילוץ המכריע הוא תקציב השגיאה. מפות הדרכים חסרות גם בקיוביטים (בחציון ×7), אך הרבה יותר בשגיאה (×1,000) (H6), ולכן המכונות שחשובות מעתה הן אלה שמזיזות את השגיאה הלוגית לפעולה, יהיה מספר הקיוביטים שלהן אשר יהיה.
8.7 אימות ומגבלות
טבלה 8.7 — על מה נשען כל פסק
| השערה | פסק | מדגם | מסננים שהופעלו | דרגת הראיות של הקלטים | מה היה הופך אותו |
|---|---|---|---|---|---|
| H1 | נתמכת | 102 התקנים בעלי שערים | סטטוס ∈ {בהפעלה, הודגם, הוצא משימוש}; ללא סימון מטרה/רכיב/אנלוגי/ללא שער | שדה המרשם physical_qubits_num (ברמת עיתונות ברוב המכונות) |
חציון של משפחה אחרת בהתקנים בעלי שערים שגבוה מזה של האטומים, או התקן בעל שערים גדול יותר מחוץ לאטומים |
| H2 | אינה נתמכת | מעגלים מוליכי-על 21, יונים לכודים 6, אטומים ניטרליים 3, ספינים במוליכים למחצה 2 | התקנים; בלי ערכי זוגות שיא, מטרות ורכיבים | שדה המרשם err_2q_median (ברמת מאמר כאשר מצוטט איור, אחרת עיתונות) |
חציון משפחה הרחוק יותר מ-×2 מהאחרים, או ערך טוב ביותר שאינו של יונים |
| H3 | נתמכת | 184 | אין (כל השורות); התנאי של ≥ 100 קיוביטים — על התקנים | תאי שכבת הבקרה: 45 % ✅ (82/184) | בקרה משולבת ביותר מ-30 % מהמכונות, או התקן מוליך-על של ≥ 100 קיוביטים המונע בבקרה קריוגנית |
| H4 | נתמכת חלקית | 148 מכונות בעוקבות 2023–2026 | עוקבה = שנת תאריך הסטטוס | תאי שכבת הקוד: 39 % ✅ (71/184) | שיעור יורד לאורך שלוש עוקבות, או עשר מכונות עם מפענח בלולאה |
| H5 | נתמכת | 184 | תאים ראשיים בלבד; none, undisclosed, פער וזיווד בתוך המודול נספרים כ“אין קישור” | תאי שכבת החיבור הבין-מודולי: 25 % ✅ (46/184) | קישורים בין מודולים ברבע מהמכונות |
| H6 | נתמכת | 128 שורות של מפת דרכים × אלגוריתם | פסק = SHORT | טבלת המרשם roadmap-feasibility (המטרות כפי שפרסמו אותן היצרנים) |
גירעון בשגיאה הגדול מהגירעון בקיוביטים בפחות ממחצית משורות ה-SHORT |
מגבלות. העוקבה היא השנה של תאריך הסטטוס במרשם, שבה מתערבבים הפעלה ראשונה, זמינות כללית ואבן הדרך האחרונה; המסווגים הם כללי מחרוזות על שדות טקסט חופשי, המודפסים בראש המחולל של הפרק במאגר האטלס (build/machines_chapter.py) כדי שסוקר יוכל להתנגד לכלל ולא למספר; האוכלוסייה היא זו של המרשם, המעדיף מכונות שיש להן מסמך באנגלית. ל-22 מכונות אין אף תא מאומת (דפי עיתונות בלבד), והן נכנסות לספירות ברמת עיתונות: 70-qubit ion quantum computer (FIAN / Rosatom roadmap), 72-qubit neutral-atom (Rb) quantum computer prototype (50 qubits in Dec 2024), Alloy Pioneer (Quobly), Fujitsu 1,000-qubit machine, Groove Quantum 18-qubit germanium spin processor, Haituo (Quafu platform), Hanyuan-1, Hanyuan-2, Hitachi x Intel 18A spin programme, IBM Quantum System One, Ehningen, IBM Quantum System Two at Amaravati Quantum Valley Tech Park, IBM Quantum System Two, Donostia-San Sebastian, Infleqtion Illinois neutral-atom quantum computer (IQMP, Chicago), KRISS 50-qubit-class superconducting system, KRISS domestic superconducting QPU, Lucy, Qinghe-1 (Qinghe No. 1, 清河一号), Quantum Spain quantum computer at BSC, Quantum X Labs neutral-atom platform (50+ qubits, claimed), RIKEN RQC-Fujitsu 64-qubit superconducting quantum computer, Rigetti Ankaa-3, Tianyan-504 / "Xiaohong" chip. כל השערה נבחנת מחדש בכל בנייה; פסק שמתהפך בין מהדורות הוא ממצא בפני עצמו, ויצוין ביומן השינויים.
BRTechnology briefs
Every technology on the map has a brief, and the depth of each one follows the technology's centrality in the graph — how many platform families and architectures depend on it and how recently it reached hardware — so a node a dozen architectures run through gets about 2,000 words and a single-platform node about 800. Centrality is a statement about the graph, not a verdict on the technology; it is shown in each brief's header and in the index below.
Every brief carries the same section skeleton — identity and lineage, physics and limits, engineering state of the art, manufacturing and supply chain, role in the stack, actors and economics, outlook and open questions, sources, and open verification items — so any two briefs can be read against each other. The Actors & economics section is verified against dated primary sources. Evidence tags mark the standing of every claim: D measured or peer-reviewed, C company claim, R roadmap or target, S simulation or estimate, G established or general fact (where the chip is a link it opens the dated primary source), P preprint or trade press.
Numbers are the Atlas’s: a work has the same number here, in §9 and in every other brief; online sources were accessed in September 2026.
| layer | id | technology | centrality | one line |
|---|---|---|---|---|
| 1 Qubit carrier | ion | Trapped atomic ion | 10.9 | Single Yb⁺/Ba⁺/Ca⁺ ions in rf traps, entangled through shared motional modes; the highest-fidelity and slowest qubit in commercial service. |
| 1 Qubit carrier | transmon | Transmon | 10.9 | Capacitively shunted Josephson junction (Koch 2007); the carrier behind Willow, Heron/Nighthawk and Zuchongzhi, with the fastest deterministic gate and QEC cycle of any demonstrated qubit. |
| 1 Qubit carrier | majorana | Majorana parity (InAs–Pb tetron) | 10.7 | Fermion parity stored non-locally in a gate-defined semiconductor–superconductor wire pair; only single-wire parity readout has been measured. |
| 1 Qubit carrier | alkali | Alkali atom (Rb/Cs) in optical tweezers | 10.6 | Hyperfine ground-state qubit in a single rubidium or caesium atom held by a far-detuned optical tweezer, moved on demand. |
| 1 Qubit carrier | ae_atom | Alkaline-earth(-like) atom (Yb/Sr) — erasure-native | 9.9 | Ytterbium/strontium tweezer qubits whose metastable clock manifold makes decay and loss optically detectable, converting physical errors into heralded erasures rather than silent Pauli errors. |
| 1 Qubit carrier | photon | Single photon (discrete variable) | 9.9 | A qubit carried by one optical quantum in path, time-bin or polarisation modes; entangling is probabilistic and the dominant error is loss. |
| 1 Qubit carrier | qd_spin | Gate-defined quantum-dot spin (Si/SiGe, SiMOS, Ge) | 9.9 | Electron or hole spin in a lithographically gated dot; exchange gives deterministic ns-scale two-qubit gates on a CMOS die. |
| 1 Qubit carrier | cavity | Bosonic cavity mode | 7.7 | A harmonic microwave mode of a 3D or planar superconducting resonator used as the qubit carrier; its error is structured photon loss, not generic Pauli noise. |
| 1 Qubit carrier | fluxonium | Fluxonium | 6.7 | Josephson-junction-array-shunted superconducting qubit at 0.2–1 GHz with large anharmonicity and long T1, bought at the price of a flux-bias line per qubit. |
| 1 Qubit carrier | fluxq | rf-SQUID flux qubit (annealer) | 6.7 | Superconducting double-well loop used as a programmable Ising spin in D-Wave's annealers; no gate set, no code. |
| 1 Qubit carrier | squeezed | Squeezed light mode (CV) | 6.7 | A continuous-variable optical mode with one quadrature below vacuum noise; the carrier for GKP and cluster-state photonics, where integration loss, not nonlinearity, sets the ceiling. |
| 1 Qubit carrier | defect | Colour-centre / defect spin (NV, SiV, SnV, T centre) | 4.2 | An optically addressable point-defect spin in diamond or silicon whose electron couples coherently to a photon, making it a network node with a small nuclear register rather than a processor qubit. |
| 1 Qubit carrier | donor | Donor spin (P in ²⁸Si) | 4.2 | Phosphorus donors placed by STM lithography in enriched silicon-28, the bound electron giving drive and readout, the ³¹P nucleus the long-lived qubit. |
| 2 Encoding | enc_dualrail | Dual-rail (erasure) encoding | 16.9 | One excitation shared between two modes; loss leaves the code space and is heralded as a located erasure, not an unknown Pauli. |
| 2 Encoding | enc_omg | Metastable ('omg') erasure encoding | 15.4 | Qubit lives in a metastable manifold so its dominant decay leaves the subspace detectably, converting Pauli errors into located erasures. |
| 2 Encoding | enc_gkp | GKP grid encoding | 12.9 | A qubit encoded in periodic grid states of one bosonic mode — microwave cavity or optical — correcting small quadrature shifts and handing the decoder an analogue syndrome. |
| 2 Encoding | enc_cat | Cat-code encoding (biased noise) | 7.4 | A two-photon-dissipation-stabilised coherent-state qubit whose bit-flips fall exponentially with photon number while phase-flips rise linearly with it. |
| 2 Encoding | enc_hf | Hyperfine / clock-state qubit | 7.2 | Two ground-state hyperfine or nuclear-spin sublevels at a field-insensitive clock point, the default qubit for every trapped-ion and neutral-atom vendor. |
| 2 Encoding | enc_spin_ld | Single-spin (Loss–DiVincenzo) / nuclear-spin encoding | 5.5 | One qubit per spin-1/2 — a confined electron, hole or nucleus — with no encoded subspace, giving the smallest footprint and no leakage channel. |
| 2 Encoding | enc_opt | Optical narrow-line qubit (ion S–D, atom clock) | 4.4 | A qubit split between a ground level and a metastable level one optical photon above it — the S₁/₂–D₅/₂ quadrupole line of ⁴⁰Ca⁺ or ⁸⁸Sr⁺, or the ¹S₀–³P₀ clock line of neutral Sr/Yb — with one narrow-line laser driving every gate. |
| 2 Encoding | enc_bare | Bare physical qubit (no encoding) | 4.2 | The {|0⟩,|1⟩} subspace of a weakly anharmonic Josephson oscillator used directly as the qubit, with no bosonic, erasure or bias structure on top. |
| 2 Encoding | enc_eo | Exchange-only / singlet–triplet spin encoding | 4.2 | One logical qubit in the total-spin subspace of three exchange-coupled spins (exchange-only) or two spins plus a field gradient (singlet–triplet), driven entirely by baseband voltage pulses, with leakage as the price of removing microwave control. |
| 2 Encoding | enc_gr | Ground–Rydberg analogue qubit | 4.2 | A two-level qubit formed by an atomic ground state |g⟩ and a Rydberg state |r⟩, driven globally under an Ising-type Hamiltonian: the computational basis of analogue Rydberg simulators, not an error-suppressing code. |
| 2 Encoding | enc_parity | Fermion-parity encoding (tetron) | 4.2 | One logical qubit in the fermion parity of four Majorana zero modes on two wires; Z and X are parities of different mode pairs, both non-local. |
| 2 Encoding | enc_timebin | Time-bin / path photonic encoding | 1 | Photonic dual-rail qubit in arrival-time bins or waveguide path; loss is the dominant error, and it is heralded — an erasure at a known location — rather than a silent error. |
| 3 Gate mechanism | g_ryd | Rydberg-blockade CZ | 13.9 | Global laser pulses drive neighbouring tweezer-trapped atoms to a Rydberg state whose interaction blocks double excitation, giving a deterministic 270 ns CZ. |
| 3 Gate mechanism | g_elec | Electronic microwave gate (ions, laser-free: near-field or static gradient) | 12.9 | Currents in a microfabricated trap chip entangle ions through microwave field gradients, with no laser and no ground-state cooling. |
| 3 Gate mechanism | g_tc | Tunable-coupler CZ / iSWAP | 10.6 | A flux-tuned coupler switches the exchange and ZZ interaction between transmons on and off, giving deterministic 25–70 ns CZ or iSWAP gates. |
| 3 Gate mechanism | g_exch | Exchange gate (spins; incl. shuttled-spin CZ) | 9.1 | Voltage-pulsed Heisenberg exchange between neighbouring or shuttled spins in gate-defined dots or donors — the only entangling mechanism that needs nothing but CMOS gate electrodes. |
| 3 Gate mechanism | g_ms | Mølmer–Sørensen / light-shift laser gate | 9.1 | Bichromatic-laser spin-dependent force that entangles trapped ions through a geometric phase on a shared motional mode, which the gate leaves as it found it. |
| 3 Gate mechanism | g_bos | Ancilla-mediated bosonic gates (cat CX, dual-rail CZ, beamsplitter) | 8.4 | Driven SQUID/SNAIL couplers and transmon ancillas mediate beamsplitter and entangling gates between superconducting bosonic cavity modes, for cat, GKP and dual-rail encodings. |
| 3 Gate mechanism | g_catcnot | Bias-preserving cat–cat CNOT | 8.2 | A direct entangling gate between two dissipative cat qubits that keeps the exponential bit-flip suppression intact through the interaction — theory only. |
| 3 Gate mechanism | src_resource | Multi-photon resource-state generator (RSG; 6-ring etc.) | 8.2 | The source-plus-fusion subsystem that must mass-produce encoded multi-photon graph states at code rate to feed fusion-based fault tolerance; nothing runs near that rate. |
| 3 Gate mechanism | g_fusion | Linear-optical fusion (heralded) | 7.7 | Probabilistic Bell-basis measurement on two photons — 50% unboosted, 75% with ancillae — whose failure is heralded and erases one of the two measured outcomes; the entangling primitive of fusion-based photonics. |
| 3 Gate mechanism | g_mbq | Measurement-based Majorana gate | 5.7 | Clifford gates generated by sequences of joint fermion-parity measurements instead of physical braiding; specified since 2008, never operated. |
| 3 Gate mechanism | g_rydanalog | Analogue Rydberg Hamiltonian evolution | 4.6 | Global laser fields drive a programmable Rydberg Ising Hamiltonian on a whole tweezer array at once: the waveforms Ω(t), Δ(t), a fixed local-detuning pattern and the atom geometry are the program, and there is no discrete gate. |
| 3 Gate mechanism | g_lointer | Programmable linear-optical interferometer (no entangling primitive) | 4.4 | A programmable passive unitary on N optical modes — a beamsplitter/phase-shifter mesh or time-bin fibre loops — that scatters squeezed light or single photons into detectors for sampling, with no entangling gate and no feed-forward. |
| 3 Gate mechanism | g_anneal | Quantum annealing (analogue evolution) | 4.2 | Continuous-time Hamiltonian evolution (coherent quench, 3.6–27 ns) driving Ising or Rydberg spins toward a ground state; not a discrete gate. |
| 3 Gate mechanism | g_cr | Cross-resonance (fixed-frequency, all-microwave) | 4.2 | All-microwave entangling gate driving one fixed-frequency transmon at its neighbour's frequency through a static bus; no flux line, no tunable coupler. |
| 3 Gate mechanism | g_cv | CV Gaussian gates + GKP-assisted non-Gaussian operations | 4.2 | Beamsplitters, squeezers and homodyne feed-forward on optical modes, with GKP grid states supplying the non-Gaussian resource fault tolerance requires. |
| 3 Gate mechanism | g_mwspin | Microwave / optical spin gates (defect centres, 1Q spins) | 1.7 | Resonant microwave rotation of a defect electron spin, hyperfine-conditional rotation of its neighbouring nuclei, and optical pulses for initialisation and readout. |
| 4 Connectivity / transport | cx_lr | Long-range on-chip couplers (c-couplers, mm-scale) | 18.4 | Waveguide- or resonator-extended tunable couplers that entangle fixed superconducting qubits millimetres apart, buying the degree-6 graphs that qLDPC codes need. |
| 4 Connectivity / transport | cx_shuttle | Spin shuttling (conveyor mode) | 14.4 | Coherent transport of a spin qubit along a gate-defined conveyor, buying distance and layout sparsity with a dephasing budget rather than with wiring. |
| 4 Connectivity / transport | cx_nn | Static nearest-neighbour lattice | 13.4 | A coupling graph fixed at mask level in which each qubit interacts only with lithographic neighbours; the default topology under every fielded superconducting and spin processor. |
| 4 Connectivity / transport | cx_qccd | Ion shuttling (QCCD, junctions, grid traps) | 11.6 | Moving trapped ions between zones through junctions or grid traps so a small gate-able crystal inherits all-to-all connectivity. |
| 4 Connectivity / transport | cx_aod | Atom transport by AOD tweezers (zoned architecture) | 10.9 | Crossed acousto-optic deflectors move tweezers to shuttle atoms between storage, entangling and readout zones at ~99.95% per move. |
| 4 Connectivity / transport | cx_switch | Photonic switching / routing (electro-optic, feed-forward) | 8.4 | Electro-optic and MEMS switches route photons between waveguides on a real-time heralding decision, the loss-dominated transport layer every photonic architecture shares. |
| 4 Connectivity / transport | cx_reload | Continuous atom reloading (reservoir + optical conveyor belt) | 7.9 | A continuously fed atom reservoir (optical-lattice conveyor belts from a distant MOT, a cavity-enhanced lattice or a molasses-stopped beam) from which tweezers extract fresh atoms into the array while the stored qubits keep their coherence. |
| 4 Connectivity / transport | cx_crossbar | Crossbar shared-line control (spins) | 5.7 | Row- and column-shared plunger and barrier lines address a two-dimensional dot array with line count scaling as the square root of dot count, trading addressing granularity for wireability. |
| 4 Connectivity / transport | cx_bus | Ion-chain motional bus (all-to-all in chain) | 4.2 | A shared collective motional mode entangles any pair in one trap, giving genuine all-to-all connectivity at the price of gate time growing with chain length. |
| 5 Control | ct_cryocmos | Cryo-CMOS controller (4 K / mK) | 17.6 | Commercial CMOS ASICs inside the cryostat that synthesise qubit control waveforms and bias next to the qubits, replacing room-temperature racks and their coaxial lines. |
| 5 Control | ct_sfq | SFQ digital control (4 K / mK) | 14.4 | Quantised flux pulses from a niobium digital chip flip-chipped onto the qubit die drive gates at millikelvin, replacing per-qubit microwave coax. |
| 5 Control | ct_ionmw | Chip-integrated microwave control (ions) | 12.9 | Ion gate drive synthesised as electrical signals and delivered by conductors inside the trap chip instead of by laser beams. |
| 5 Control | ct_pic_trap | PIC-generated tweezers / integrated optics for atoms | 11.2 | Generating, routing and collecting the light that traps, addresses and images single atoms from a photonic integrated circuit instead of free-space optics. |
| 5 Control | ct_base | Baseband electrical control (spins, Majorana) | 10.2 | DC-to-few-GHz voltage pulses on lithographic gate electrodes drive exchange, tunnelling and parity in spin and Majorana devices, with no resonant drive. |
| 5 Control | ct_fluxdac | On-chip flux-DAC multiplexing | 9.7 | SFQ on-chip flux digital-to-analogue converters that hold each qubit's or coupler's DC bias at the mK stage, replacing one room-temperature wire per bias with a multiplexed on-chip network. |
| 5 Control | ct_ionlaser | Laser control with integrated photonics (ions) | 9.7 | On-chip waveguides route cooling, gate and readout light to trapped ions, replacing free-space beams with lithographically fixed optical paths. |
| 5 Control | ct_rt | Room-temperature electronics + per-qubit coax/flex | 9.4 | One coherent line per drive, flux and readout port runs from room-temperature racks through attenuated coax or flex cable into the mixing chamber. |
| 5 Control | ct_laser | Laser + AOD/SLM optical control (atoms) | 8.4 | Free-space lasers, holographic modulators and acousto-optic deflectors generate, move, image and drive the optical-tweezer arrays that hold neutral-atom qubits. |
| 5 Control | ct_vio | Vertical (out-of-plane) signal delivery — VIO, coaxmon, 3D wiring | 6.4 | Control and readout lines from room-temperature electronics reach each superconducting qubit through the face of the chip — coaxial pins, contact probes, superconducting vias or a stacked signal die — instead of being routed in the chip plane to its edge. |
| 5 Control | ct_ionaod | Free-space laser addressing of ions (AOM/AOD beams) | 6.2 | Gate light from a room-temperature optical bench is switched and steered onto individual ions of one chain by multi-channel acousto-optic modulators or acousto-optic deflectors and focused through bulk optics above the trap. |
| 5 Control | ct_eo | Electro-optic drive + feed-forward electronics (room temperature) | 5.2 | Room-temperature modulators driven from detector outcomes inside one optical clock cycle — the feed-forward layer every photonic architecture needs. |
| 6 Readout | ro_erasure | Mid-circuit erasure check | 20.6 | Ancilla- or fluorescence-based test of whether a qubit is still in its code space, flagging decay/leakage as a located erasure without reading the logical state. |
| 6 Readout | ro_spd | Single-photon detection (SNSPD / TES) | 13.2 | Cryogenic superconducting detectors that destroy a photon to register it; the shared readout organ of every photonic and photon-linked platform. |
| 6 Readout | ro_disp | Dispersive microwave readout (+TWPA, Purcell) | 10.4 | The qubit state is read as a dispersive shift of a coupled resonator, Purcell-filtered on chip and amplified near the quantum limit before the HEMT. |
| 6 Readout | ro_fluor | Fluorescence state detection (ions, defects) | 9.4 | State-dependent resonance fluorescence, counted on a PMT, EMCCD, SNSPD or trap-integrated photodiode, is the default non-destructive mid-circuit readout for trapped ions. |
| 6 Readout | ro_img | Fluorescence imaging of atom arrays | 8.4 | Camera-based fluorescence detection of neutral atoms — non-destructive, mid-circuit, millisecond by default, microsecond in single-group demos. |
| 6 Readout | ro_s2c | Spin-to-charge conversion + rf reflectometry | 8.4 | Spin converted into a charge-motion event by Pauli spin blockade or energy-selective tunnelling, then read by an rf-matched charge sensor in microseconds without destroying the qubit. |
| 6 Readout | ro_qcap | rf quantum-capacitance parity readout | 5.7 | Dispersive gate sensing of a Majorana island's quantum capacitance by rf reflectometry, reading fermion parity without charge transfer; non-destructive and mid-circuit. |
| 6 Readout | ro_reset | Fast unconditional / dissipative qubit reset | 5.6 | Returning a superconducting qubit to |0⟩ in ~100–500 ns by handing its excitation to a lossy mode, usually the readout resonator, instead of waiting for T1 or measuring and flipping. |
| 6 Readout | ro_homodyne | Homodyne quadrature detection (CV) | 4.5 | A signal mode interfered with a strong local oscillator on a balanced photodiode pair, whose difference current samples one chosen field quadrature — the computational measurement of continuous-variable and GKP machines. |
| 6 Readout | ro_fluxro | Flux readout via QFP / SQUID shift registers (annealers) | 3 | At the end of an anneal each flux qubit's persistent-current state is latched by a quantum flux parametron and carried as a classical bit to a detector — a dc SQUID, or on Advantage a frequency-multiplexed microresonator at the chip perimeter; no qubit is coupled to a readout resonator. |
| 7 Code | code_erasure | Erasure-adapted codes | 18.4 | Surface and block codes decoded with located-error flags; thresholds 4–10% and Λ ≈ 27 in simulation, 1.7–1.9× gains in hardware. |
| 7 Code | code_surface | Rotated surface code (+ yoked variants) | 16.6 | Weight-4 CSS stabiliser code on a square lattice; the only code with below-threshold hardware data on three platforms, and the most expensive. |
| 7 Code | code_qldpc | Non-local qLDPC codes (bivariate bicycle, 'gross') | 16.1 | Sparse high-rate stabiliser codes on a degree-6 torus that cut physical-per-logical overhead roughly tenfold against the surface code. |
| 7 Code | code_highrate | High-rate concatenated codes with transversal gates | 14.9 | Many logical qubits per block (iceberg, tesseract, concatenated [[4,2,2]]), Clifford gates transversal, paid for with all-to-all connectivity and post-selection. |
| 7 Code | code_magic | Magic-state factory (cultivation / distillation / code switching) | 14.9 | The subsystem that manufactures non-Clifford resource states so a code with transversal Cliffords can run universal circuits. |
| 7 Code | code_bosonic | Bosonic concatenation (repetition-cat, LDPC-cat, GKP+qLDPC) | 12.9 | A discrete outer code — repetition or qLDPC — wrapped around a bosonic inner qubit whose noise is already shaped, so the outer code corrects only one residual channel. |
| 7 Code | code_color | Colour code (transversal Cliffords) | 12.4 | Triangular 2D stabiliser code whose whole Clifford group acts transversally, skipping lattice surgery, at roughly 1.9× the surface code's teraquop footprint (physical qubits per logical qubit for 10¹² reliable operations). |
| 7 Code | code_aft | Algorithmic FT / transversal architectures | 11.4 | Replacing O(d) syndrome-extraction rounds per logical gate with a constant number, via transversal block-to-block gates plus correlated decoding. |
| 7 Code | code_detect | Error-detection codes ([[4,2,2]], d=2 surface, iceberg, spacetime) | 8 | Codes that flag any single fault and discard the run instead of correcting it: [[4,2,2]], the distance-2 surface code, the [[k+2,k,2]] iceberg code and spacetime checks on Clifford circuits. |
| 7 Code | code_fusion | Fusion-based fault tolerance | 6.7 | A fault-tolerant code assembled from destructive linear-optical fusions on pre-made photonic resource states, tolerating 2.7–17.4% photon loss in theory and never run end-to-end. |
| 7 Code | code_mitig | Error mitigation in the code slot (ZNE, PEC) — not a code | 5 | Classical post-processing of many noisy runs — zero-noise extrapolation, probabilistic error cancellation or amplification, readout twirling, tensor-network noise inversion — that removes bias from expectation values without encoding, detecting or correcting a single error. |
| 8 Decoder | dec_nn | Neural decoders (AlphaQubit 2, CNN, transformers) | 13.9 | Learned syndrome decoders — recurrent transformers, CNNs, LSTMs, state-space models — that beat matching by absorbing non-Pauli device noise from data. |
| 8 Decoder | dec_mwpm | MWPM / Sparse Blossom (+ correlated matching) | 12.7 | Graph-matching decoder turning the syndrome history — detection events across rounds — into the likeliest error chain; the accuracy reference and the shipped real-time decoder for surface codes. |
| 8 Decoder | dec_gpu | GPU decoding via NVQLink | 11.7 | RoCE link putting a GPU inside the QEC feedback loop at 3.84 µs mean round trip, so decoding runs as CUDA software on GH200-class hardware instead of a fixed FPGA bitstream. |
| 8 Decoder | dec_relaybp | Relay-BP for qLDPC (FPGA) | 11.7 | Belief propagation with disordered, partly negative memory strengths, chained in relay legs, decoding bivariate bicycle qLDPC syndromes at 24 ns per iteration on an FPGA. |
| 8 Decoder | dec_cryo | Cryogenic / on-chip decoder (cryo-CMOS, SFQ) | 10.4 | Syndrome decoding or predecoding executed inside the cryostat — SFQ logic at millikelvin, CMOS at 4 K — instead of at room temperature. |
| 8 Decoder | dec_corr | Correlated / loss-aware decoding (transversal, atom loss) | 7.7 | Decoders that consume atom-loss heralds as located erasures and decode across transversal gate layers instead of round-by-round. |
| 8 Decoder | dec_fpga | FPGA real-time decoders (LCD, Deltaflow) | 7.4 | Room-temperature FPGAs running clustering or matching decoders fast enough to clear surface-code syndromes inside the QEC cycle, ahead of GPU and cryogenic alternatives. |
| 8 Decoder | dec_rl | In-loop RL calibration / control steering | 6.7 | Detection events from the running code double as the reward signal for a reinforcement-learning agent that retunes control parameters during QEC, replacing scheduled recalibration. |
| 9 Interconnect | ic_transducer | Microwave–optical transducer (useful efficiency) | 14.4 | A quantum-coherent microwave-to-telecom converter good enough to entangle superconducting processors in separate refrigerators; nothing in 2026 comes close. |
| 9 Interconnect | ic_mcm | Multi-chip modules / l-couplers (same cryostat) | 13.9 | Splitting a superconducting processor across several dies inside one cryostat, joined by bump-bonded chiplet links or metre-scale superconducting l-couplers. |
| 9 Interconnect | ic_cryolink | Cryogenic microwave link between refrigerators | 11.9 | Superconducting waveguide held below 50 mK along its whole length, carrying itinerant 5–7 GHz photons or squeezed states between two independently cooled dilution refrigerators. |
| 9 Interconnect | ic_ionphoton | Ion–photon link | 10.9 | Heralded ion–photon entanglement over fibre links separate ion traps into one machine; best published rate 250 s⁻¹ against a ~10⁴ s⁻¹ need. |
| 9 Interconnect | ic_spinphoton | Spin–photon solid-state link (SiV, NV, T centre) | 10.4 | Heralded photonic entanglement between separated solid-state spin registers — diamond NV and SiV centres, silicon T centres — through deployed telecom fibre. |
| 9 Interconnect | ic_atomcavity | Atom–photon cavity interface | 9.2 | An optical cavity around tweezer-trapped neutral atoms Purcell-enhances atom–photon coupling so an atom's state can be written onto a flying photon. |
| 9 Interconnect | ic_fanout | Cryogenic signal fan-out for spin arrays (router die, 3D stacked wiring) | 6.6 | A millikelvin router die, an on-die multiplexer or 3D stacked wiring that turns a few cold input lines into the tens to thousands of gate voltages a spin-qubit array needs. |
| 9 Interconnect | ic_multidie | Multi-die packaging in one module (flip-chip, bump-bonded control die) | 5.8 | A qubit die bump-bonded face to face with a second superconducting die that carries wiring, resonators, a second material or control logic, inside one package, across a vacuum gap of a few to ~20 µm. |
| 9 Interconnect | ic_fibre | Fibre links between photonic modules | 5.2 | Telecom fibre carrying heralded entanglement between photonic chips and racks — priced per connector, not per metre, and with no published rate. |
| 10 Manufacturing | fab_cmos | 300 mm CMOS foundry (spins, cryo-CMOS, superconducting wiring) | 17.9 | Industrial 300 mm CMOS lines fabricating quantum-dot spin qubits, cryo-CMOS controllers and superconducting wiring; the only qubit manufacturing route with wafer-scale yield statistics. |
| 10 Manufacturing | fab_pic | Photonic IC foundry (SiN, BTO, TFLN, SNSPD on 300 mm) | 13.2 | A CMOS foundry flow putting low-loss nitride waveguides, electro-optic switches, single-photon detectors and fibre attach on one 300 mm wafer. |
| 10 Manufacturing | fab_sc | Superconducting-qubit lithography (Al/AlOx/Al junctions, Nb wiring, 300 mm) | 11.1 | 300 mm junction lithography and post-fabrication frequency trimming (laser annealing, ABAA) set the frequency spread every superconducting architecture inherits. |
| 10 Manufacturing | fab_trap | Ion-trap fabrication (surface-electrode chips; machined 3D blade traps) | 10.9 | Planar rf/DC electrode chips that confine and shuttle ions, built on MEMS lines or, increasingly, on merchant semiconductor foundry wafers. |
| 10 Manufacturing | fab_optics | Optical / mechanical assembly (lasers, vacuum, objectives) | 8.7 | The laser, ultra-high-vacuum and imaging-optics stack that traps, cools, addresses and reads out both trapped-ion and neutral-atom qubits — infrastructure, not a qubit. |
| 10 Manufacturing | fab_3d | 3D machined superconducting cavities | 5.2 | CNC-machined aluminium or niobium resonator bodies with internal Q above 0.5×10⁹; the cm-scale body per mode is the structural cost of cavity-based bosonic codes. |
| 10 Manufacturing | fab_bulk | Bulk-optics and fibre assembly (photonic samplers) | 4.2 | Photonic processors assembled from discrete parts — free-space squeezers and interferometers, fibre delay loops, fibre-coupled modulators and cryogenic single-photon detectors — aligned and locked by hand and servo rather than patterned on a wafer. |
| 10 Manufacturing | fab_mbe | III-V MBE heterostructures (InAs–Pb wires, QD sources) | 4.2 | Molecular beam epitaxy of III-V nanostructures with vacuum-unbroken superconductor shells for Majorana wires, and of quantum dots for single-photon sources. |
| 10 Manufacturing | fab_diamond | Diamond growth / implantation (NV, SiV, SnV) | 1.7 | Plasma CVD growth of single-crystal diamond, ion implantation and annealing to form NV, SiV or SnV centres, and undercut etching to build the nanophotonics around them. |
| 10 Manufacturing | fab_stm | STM hydrogen-resist lithography (donors) | 1.7 | A scanning-tunnelling tip desorbs hydrogen from passivated Si(100) to open single sites, phosphine dopes them, and epitaxial silicon buries the donors — atom-precise, serial, and without a foundry equivalent. |
БРОбзоры по технологиям
У каждой технологии на карте есть обзор, а его глубина следует центральности технологии в графе — сколько семейств платформ и архитектур от неё зависят и насколько недавно она дошла до железа, — так что узел, через который идёт дюжина архитектур, получает около 2 000 слов, а узел одной платформы — около 800. Центральность — утверждение о графе, а не вердикт о технологии; она показана в шапке каждого обзора и в индексе ниже.
Все обзоры построены по одному скелету разделов — сущность и происхождение, физика и пределы, достигнутый инженерный уровень, производство и цепочка поставок, роль в стеке, участники и экономика, перспективы и открытые вопросы, источники, открытые пункты верификации, — поэтому любые два обзора читаются друг против друга. Раздел «Участники и экономика» верифицирован по датированным первичным источникам. Теги свидетельств показывают статус каждого утверждения: D измерено или рецензировано, C заявление компании, R дорожная карта или цель, S симуляция или оценка, G установленный или общий факт (чип-ссылка открывает датированный первоисточник), P препринт или отраслевая пресса.
Номера общие для всего Атласа: у работы один и тот же номер здесь, в §9 и в любом другом обзоре; онлайн-источники просмотрены в сентябре 2026 г.
| слой | id | технология | центральность | одной строкой |
|---|---|---|---|---|
| 1 Носитель кубита | ion | Ион в ловушке | 10.9 | Одиночные ионы Yb⁺/Ba⁺/Ca⁺ в ВЧ-ловушках, запутываемые через общие колебательные моды; самый точный и самый медленный кубит в коммерческой эксплуатации. |
| 1 Носитель кубита | transmon | Трансмон | 10.9 | Джозефсоновский переход, шунтированный ёмкостью (Koch, 2007); носитель, стоящий за Willow, Heron/Nighthawk и Zuchongzhi, с самым быстрым детерминированным вентилем и самым быстрым циклом QEC среди всех продемонстрированных кубитов. |
| 1 Носитель кубита | majorana | Майорановская чётность (тетрон InAs–Pb) | 10.7 | Фермионная чётность, хранимая нелокально в паре полупроводник-сверхпроводниковых проводов, задаваемых затворами; измерено только считывание чётности одиночного провода. |
| 1 Носитель кубита | alkali | Щелочной атом (Rb/Cs) в пинцете | 10.6 | Кубит на сверхтонких состояниях основного уровня одиночного атома рубидия или цезия, удерживаемого далёким от резонанса оптическим пинцетом и перемещаемого по требованию. |
| 1 Носитель кубита | ae_atom | Щёлочноземельный (и подобный ему) атом (Yb/Sr) — естественные стирания | 9.9 | Кубиты в оптических пинцетах на иттербии/стронции, у которых метастабильный часовой мультиплет делает распад и потерю атома оптически детектируемыми, превращая физические ошибки в стирания (erasure) с оповещением (heralded), а не в «немые» ошибки Паули. |
| 1 Носитель кубита | photon | Одиночный фотон (дискретные переменные) | 9.9 | Кубит, переносимый одним оптическим квантом в путевых, временны́х (time-bin) или поляризационных модах; запутывание вероятностно, а доминирующая ошибка — потеря. |
| 1 Носитель кубита | qd_spin | Спин в квантовой точке, формируемой затворами (Si/SiGe, SiMOS, Ge) | 9.9 | Спин электрона или дырки в литографически затворённой точке; обменное взаимодействие даёт детерминированные двухкубитные вентили наносекундного масштаба на КМОП-кристалле. |
| 1 Носитель кубита | cavity | Бозонная мода резонатора | 7.7 | Гармоническая микроволновая мода 3D- или планарного сверхпроводникового резонатора, используемая как носитель кубита; её ошибка — структурированная потеря фотонов, а не универсальный шум Паули. |
| 1 Носитель кубита | fluxonium | Флаксониум | 6.7 | Сверхпроводниковый кубит, зашунтированный массивом джозефсоновских переходов, с частотой 0.2–1 GHz, большой ангармоничностью и длинным T1, купленными ценой отдельной линии потокового смещения на каждый кубит. |
| 1 Носитель кубита | fluxq | Потоковый кубит на ВЧ-СКВИДе (отжигатель) | 6.7 | Сверхпроводящая петля с двухъямным потенциалом, используемая как программируемый изинговский спин в отжигателях D-Wave; ни набора вентилей, ни кода. |
| 1 Носитель кубита | squeezed | Сжатая мода света (непрерывные переменные) | 6.7 | Оптическая мода в непрерывных переменных, у которой одна квадратура лежит ниже уровня вакуумного шума; носитель для GKP и кластерной фотоники, где потолок задают потери интеграции, а не нелинейность. |
| 1 Носитель кубита | defect | Центр окраски / спин дефекта (NV, SiV, SnV, T-центр) | 4.2 | Оптически адресуемый спин точечного дефекта в алмазе или кремнии, электрон которого когерентно связывается с фотоном, что делает его сетевым узлом с небольшим ядерным регистром, а не кубитом процессора. |
| 1 Носитель кубита | donor | Донорный спин (P в ²⁸Si) | 4.2 | Атомы фосфора, размещённые СТМ-литографией в обогащённом кремнии-28: связанный электрон даёт возбуждение и считывание, ядро ³¹P — долгоживущий кубит. |
| 2 Кодирование | enc_dualrail | Двухрельсовое кодирование (со стираниями) | 16.9 | Одно возбуждение, поделённое между двумя модами; потеря выводит систему из кодового пространства и сопровождается оповещением (heralded) как локализованное стирание (erasure), а не как неизвестная ошибка Паули. |
| 2 Кодирование | enc_omg | Метастабильное («omg») кодирование со стираниями | 15.4 | Кубит живёт в метастабильном мультиплете, поэтому его доминирующий распад детектируемо выводит систему из подпространства, превращая паулиевские ошибки в локализованные стирания (erasure). |
| 2 Кодирование | enc_gkp | GKP-кодирование (решётка) | 12.9 | Кубит, закодированный в периодических сеточных состояниях одной бозонной моды — микроволнового резонатора или оптической, — исправляющий малые сдвиги квадратур и передающий декодеру аналоговый синдром. |
| 2 Кодирование | enc_cat | Кошачье кодирование (смещённый шум) | 7.4 | Кубит на когерентных состояниях, стабилизированный двухфотонной диссипацией: перевороты бита (bit-flip) падают экспоненциально с числом фотонов, тогда как перевороты фазы (phase-flip) растут с ним линейно. |
| 2 Кодирование | enc_hf | Сверхтонкий кубит / кубит на часовом переходе | 7.2 | Два сверхтонких или ядерно-спиновых подуровня основного состояния в нечувствительной к полю часовой точке — кубит по умолчанию у всякого вендора ионных ловушек и нейтральных атомов. |
| 2 Кодирование | enc_spin_ld | Кодирование на одиночном спине (Лосса–ДиВинченцо) / ядерном спине | 5.5 | Один кубит на спин-1/2 — локализованный электрон, дырка или ядро — без кодированного подпространства, что даёт минимальную занимаемую площадь и отсутствие канала утечки (leakage). |
| 2 Кодирование | enc_opt | Оптический кубит на узком переходе (S–D иона, часовой переход атома) | 4.4 | Кубит, разделённый между основным уровнем и метастабильным уровнем на один оптический фотон выше — квадрупольная линия S₁/₂–D₅/₂ у ⁴⁰Ca⁺ или ⁸⁸Sr⁺ либо часовая линия ¹S₀–³P₀ у нейтральных Sr/Yb, — причём все вентили возбуждает один узкополосный лазер. |
| 2 Кодирование | enc_bare | «Голый» физический кубит (без кодирования) | 4.2 | Подпространство {|0⟩,|1⟩} слабо ангармонического джозефсоновского осциллятора, используемое непосредственно как кубит, без надстройки в виде бозонной структуры, стирания (erasure) или асимметрии ошибок. |
| 2 Кодирование | enc_eo | Чисто обменное / синглет-триплетное спиновое кодирование | 4.2 | Один логический кубит в подпространстве полного спина трёх обменно-связанных спинов (чисто обменное кодирование) или двух спинов в градиенте поля (синглет-триплетное кодирование), управляемый исключительно импульсами напряжения в основной полосе частот (baseband), где утечка (leakage) — цена отказа от микроволнового управления. |
| 2 Кодирование | enc_gr | Аналоговый кубит основное–ридберговское состояние | 4.2 | Двухуровневый кубит, образованный основным состоянием атома |g⟩ и ридберговским состоянием |r⟩ и возбуждаемый глобально под гамильтонианом изингового типа: вычислительный базис аналоговых ридберговских симуляторов, а не код, подавляющий ошибки. |
| 2 Кодирование | enc_parity | Кодирование в фермионной чётности (тетрон) | 4.2 | Один логический кубит в фермионной чётности четырёх майорановских мод на двух проводах; Z и X — чётности разных пар мод, обе нелокальные. |
| 2 Кодирование | enc_timebin | Time-bin / путевое фотонное кодирование | 1 | Фотонный двухрельсовый кубит во временных интервалах прихода или в волноводном пути; доминирующей ошибкой служат потери, и они сопровождаются оповещением (heralded) — это стирание (erasure) в известном месте, — а не скрытая ошибка. |
| 3 Механизм вентиля | g_ryd | CZ через ридберговскую блокаду | 13.9 | Глобальные лазерные импульсы переводят соседние атомы в оптических пинцетах в ридберговское состояние, взаимодействие которого блокирует двойное возбуждение, давая детерминированный CZ за 270 ns. |
| 3 Механизм вентиля | g_elec | Электронный СВЧ-вентиль (ионы, без лазера: ближнее поле или статический градиент) | 12.9 | Токи в микроизготовленном чипе ловушки запутывают ионы через градиенты СВЧ-поля, без лазера и без охлаждения в основное состояние. |
| 3 Механизм вентиля | g_tc | CZ / iSWAP через перестраиваемый элемент связи | 10.6 | Перестраиваемый потоком элемент связи включает и выключает обменное и ZZ-взаимодействие между трансмонами, давая детерминированные вентили CZ или iSWAP длительностью 25–70 ns. |
| 3 Механизм вентиля | g_exch | Обменный вентиль (спины; вкл. CZ на переносимых спинах) | 9.1 | Гейзенберговский обмен, включаемый импульсом напряжения между соседними или перенесёнными спинами в квантовых точках, формируемых затворами, либо на донорах, — единственный механизм запутывания, которому не нужно ничего, кроме электродов затворов КМОП. |
| 3 Механизм вентиля | g_ms | Вентиль Мёльмера–Соренсена / на световом сдвиге (лазерный) | 9.1 | Спин-зависимая сила бихроматического лазера, запутывающая ионы в ловушках через геометрическую фазу на общей колебательной моде, которую вентиль оставляет в том состоянии, в каком её застал. |
| 3 Механизм вентиля | g_bos | Бозонные вентили через анциллу (CX кошачьих кубитов, CZ двухрельсовых, светоделитель) | 8.4 | Накачиваемые элементы связи СКВИД/SNAIL и трансмонные анциллы опосредуют светоделительные и запутывающие вентили между бозонными модами сверхпроводниковых резонаторов — для кошачьего кода, GKP и двухрельсового кодирования. |
| 3 Механизм вентиля | g_catcnot | Сохраняющий смещение CNOT между кошачьими кубитами | 8.2 | Прямой запутывающий вентиль между двумя диссипативными кошачьими кубитами, сохраняющий экспоненциальное подавление переворотов бита (bit-flip) на всём протяжении взаимодействия, — пока только теория. |
| 3 Механизм вентиля | src_resource | Генератор многофотонных ресурсных состояний (RSG; 6-ring и т.п.) | 8.2 | Подсистема «источник + слияние (fusion)», обязанная массово производить кодированные многофотонные графовые состояния с темпом кода, чтобы питать отказоустойчивость на слияниях; ничто и близко не работает на таком темпе. |
| 3 Механизм вентиля | g_fusion | Линейно-оптическое слияние (с оповещением) | 7.7 | Вероятностное измерение пары фотонов в базисе Белла — 50% без усиления, 75% со вспомогательными фотонами, — отказ которого сопровождается оповещением (heralded) и даёт стирание (erasure) одного из двух измеряемых исходов; запутывающий примитив фотоники на слияниях (fusion). |
| 3 Механизм вентиля | g_mbq | Майорановский вентиль через измерения | 5.7 | Вентили Клиффорда, порождаемые последовательностями совместных измерений фермионной чётности вместо физического плетения; специфицированы с 2008 года, ни разу не приведены в действие. |
| 3 Механизм вентиля | g_rydanalog | Аналоговая эволюция под ридберговским гамильтонианом | 4.6 | Глобальные лазерные поля возбуждают программируемый ридберговский изинговский гамильтониан сразу на всём массиве пинцетов: программой служат формы сигналов Ω(t), Δ(t), фиксированный узор локальной отстройки и геометрия атомов, а дискретного вентиля нет. |
| 3 Механизм вентиля | g_lointer | Программируемый линейно-оптический интерферометр (без запутывающего примитива) | 4.4 | Программируемый пассивный унитарный оператор на N оптических модах — сетка светоделителей и фазовращателей или волоконные петли с временными бинами (time-bin), — который рассеивает сжатый свет или одиночные фотоны на детекторы для сэмплинга, без запутывающего вентиля и без прямой связи (feed-forward). |
| 3 Механизм вентиля | g_anneal | Квантовый отжиг (аналоговая эволюция) | 4.2 | Непрерывная во времени гамильтонова эволюция (когерентный квенч (quench), 3.6–27 ns), уводящая изинговские или ридберговские спины к основному состоянию; не дискретный вентиль. |
| 3 Механизм вентиля | g_cr | Кросс-резонанс (фиксированная частота, только СВЧ) | 4.2 | Полностью микроволновый запутывающий вентиль: трансмон фиксированной частоты возбуждают на частоте его соседа через статическую шину; ни линии потока, ни перестраиваемого элемента связи. |
| 3 Механизм вентиля | g_cv | Гауссовы вентили на непрерывных переменных + негауссовы операции с помощью GKP | 4.2 | Светоделители, сжиматели и гомодинное упреждающее управление над оптическими модами, где решёточные состояния GKP поставляют негауссов ресурс, требуемый отказоустойчивостью. |
| 3 Механизм вентиля | g_mwspin | СВЧ / оптические спиновые вентили (центры окраски, однокубитные спины) | 1.7 | Резонансный микроволновый поворот электронного спина дефекта, поворот соседних ядер, обусловленный сверхтонкой связью, и оптические импульсы для инициализации и считывания. |
| 4 Связность / транспорт | cx_lr | Дальние элементы связи на чипе (c-couplers, mm-масштаб) | 18.4 | Перестраиваемые элементы связи, удлинённые волноводом или резонатором, которые запутывают неподвижные сверхпроводниковые кубиты, разнесённые на миллиметры, и тем самым дают графы степени 6, необходимые кодам qLDPC. |
| 4 Связность / транспорт | cx_shuttle | Перемещение спинов (конвейерный режим) | 14.4 | Когерентный транспорт спинового кубита вдоль конвейера, задаваемого затворами: расстояние и разреженность топологии покупаются бюджетом дефазировки, а не разводкой. |
| 4 Связность / транспорт | cx_nn | Статическая решётка со связью ближайших соседей | 13.4 | Граф связей, зафиксированный на уровне масок, в котором каждый кубит взаимодействует только с литографическими соседями; топология по умолчанию под всяким эксплуатируемым сверхпроводниковым и спиновым процессором. |
| 4 Связность / транспорт | cx_qccd | Перемещение ионов (QCCD, перекрёстки, решётчатые ловушки) | 11.6 | Перемещение ионов в ловушках между зонами через перекрёстки или решётчатые ловушки, благодаря чему небольшой пригодный для вентилей кристалл получает связность «все со всеми». |
| 4 Связность / транспорт | cx_aod | Транспорт атомов пинцетами на АОД (зонная архитектура) | 10.9 | Скрещённые акустооптические дефлекторы перемещают пинцеты, перевозя атомы между зонами хранения, запутывания и считывания с показателем ~99.95% на одно перемещение. |
| 4 Связность / транспорт | cx_switch | Фотонная коммутация / маршрутизация (электрооптика, прямая связь) | 8.4 | Электрооптические и МЭМС-переключатели маршрутизируют фотоны между волноводами по решению, принимаемому в реальном времени по оповещающему (heralding) отсчёту, — транспортный слой с доминирующими потерями, общий для всех фотонных архитектур. |
| 4 Связность / транспорт | cx_reload | Непрерывная дозагрузка атомов (резервуар + оптический конвейер) | 7.9 | Непрерывно пополняемый резервуар атомов (конвейерные ленты оптической решётки от удалённой MOT, решётка с резонаторным усилением или атомный пучок, остановленный оптической патокой), из которого пинцеты извлекают свежие атомы в массив, пока хранимые кубиты сохраняют когерентность. |
| 4 Связность / транспорт | cx_crossbar | Кроссбар с общими линиями (спины) | 5.7 | Разделяемые по строкам и столбцам линии плунжеров и барьеров адресуют двумерный массив точек так, что число линий растёт как корень из числа точек, — разводимость покупается ценой гранулярности адресации. |
| 4 Связность / транспорт | cx_bus | Шина на колебательных модах ионной цепочки (все со всеми в цепочке) | 4.2 | Общая коллективная колебательная мода запутывает любую пару ионов в одной ловушке, давая настоящую полную связность ценой роста времени вентиля с длиной цепочки. |
| 5 Управление | ct_cryocmos | Крио-КМОП-контроллер (4 K / mK) | 17.6 | Серийные КМОП-ASIC внутри криостата, которые синтезируют управляющие формы сигналов и смещения непосредственно рядом с кубитами, заменяя стойки комнатной температуры вместе с их коаксиальными линиями. |
| 5 Управление | ct_sfq | Цифровое управление на БОК-логике (4 K / mK) | 14.4 | Квантованные импульсы магнитного потока с ниобиевого цифрового кристалла, смонтированного flip-chip на кубитную пластину, выполняют вентили при милликельвинах, заменяя микроволновый коаксиал на каждый кубит. |
| 5 Управление | ct_ionmw | СВЧ-управление, интегрированное в чип (ионы) | 12.9 | Возбуждение вентилей на ионах синтезируется как электрические сигналы и подводится проводниками внутри чипа ловушки, а не лазерными лучами. |
| 5 Управление | ct_pic_trap | Пинцеты от ФИС / интегральная оптика для атомов | 11.2 | Формирование, разводка и сбор света, который удерживает, адресует и отображает одиночные атомы, — на фотонной интегральной схеме вместо оптики свободного пространства. |
| 5 Управление | ct_base | Электрическое управление в основной полосе частот (спины, майораны) | 10.2 | Импульсы напряжения от постоянного тока до единиц GHz на литографических электродах затворов управляют обменом, туннелированием и чётностью в спиновых и майорановских устройствах — без резонансной накачки. |
| 5 Управление | ct_fluxdac | Мультиплексирование потоковых ЦАП на чипе | 9.7 | Расположенные на кристалле БОК-ЦАП магнитного потока, которые удерживают постоянное смещение каждого кубита или элемента связи на mK-ступени и заменяют один комнатнотемпературный провод на каждое смещение мультиплексированной сетью на кристалле. |
| 5 Управление | ct_ionlaser | Лазерное управление с интегральной фотоникой (ионы) | 9.7 | Волноводы на кристалле подводят к ионам в ловушках излучение охлаждения, вентилей и считывания, заменяя пучки в свободном пространстве оптическими трассами, зафиксированными литографией. |
| 5 Управление | ct_rt | Электроника при комнатной температуре + коаксиальный / гибкий кабель на кубит | 9.4 | На каждый порт возбуждения, потокового смещения и считывания идёт своя когерентная линия — от комнатнотемпературных стоек через аттенюированный коаксиал или гибкий шлейф в камеру смешения. |
| 5 Управление | ct_laser | Оптическое управление лазером через АОД/SLM (атомы) | 8.4 | Лазеры свободного пространства, голографические модуляторы и акустооптические дефлекторы создают, перемещают, снимают и возбуждают массивы оптических пинцетов, удерживающие кубиты на нейтральных атомах. |
| 5 Управление | ct_vio | Вертикальный (внеплоскостной) подвод сигналов — VIO, коаксмон, 3D разводка | 6.4 | Линии управления и считывания от электроники при комнатной температуре подходят к каждому сверхпроводниковому кубиту через лицевую поверхность чипа — коаксиальные штыри, контактные зонды, сверхпроводниковые переходные отверстия (vias) или уложенный в стопку сигнальный кристалл, — а не разводятся в плоскости чипа к его краю. |
| 5 Управление | ct_ionaod | Свободнопространственная лазерная адресация ионов (пучки АОМ/АОД) | 6.2 | Свет для вентилей от оптического стола при комнатной температуре переключается и направляется на отдельные ионы одной цепочки многоканальными акустооптическими модуляторами или акустооптическими дефлекторами и фокусируется объёмной оптикой над ловушкой. |
| 5 Управление | ct_eo | Электрооптическое управление + электроника прямой связи (комн. т.) | 5.2 | Модуляторы при комнатной температуре, управляемые исходами детектирования в пределах одного оптического такта, — слой упреждающего управления, необходимый любой фотонной архитектуре. |
| 6 Считывание | ro_erasure | Внутрисхемная проверка стирания | 20.6 | Проверка на основе анциллы или флуоресценции, отвечающая на вопрос, находится ли кубит всё ещё в своём кодовом пространстве, и помечающая распад/утечку как локализованное стирание (erasure) без считывания логического состояния. |
| 6 Считывание | ro_spd | Детектирование одиночных фотонов (SNSPD / TES) | 13.2 | Криогенные сверхпроводниковые детекторы, разрушающие фотон ради его регистрации; общий орган считывания для всех фотонных и фотонно-связанных платформ. |
| 6 Считывание | ro_disp | Дисперсионное СВЧ-считывание (+TWPA, фильтр Парселла) | 10.4 | Состояние кубита читается как дисперсионный сдвиг связанного резонатора; сигнал фильтруется на кристалле фильтром Парселла и усиливается вблизи квантового предела ещё до HEMT. |
| 6 Считывание | ro_fluor | Детектирование состояния по флуоресценции (ионы, дефекты) | 9.4 | Зависящая от состояния резонансная флуоресценция, регистрируемая на ФЭУ, EMCCD, SNSPD или встроенном в ловушку фотодиоде, — стандартное неразрушающее внутрисхемное считывание для ионов в ловушках. |
| 6 Считывание | ro_img | Регистрация флуоресценции массивов атомов | 8.4 | Детектирование нейтральных атомов по флуоресценции с помощью камеры — неразрушающее, внутрисхемное, по умолчанию миллисекундное и микросекундное в демонстрациях отдельных групп. |
| 6 Считывание | ro_s2c | Преобразование спина в заряд + радиочастотная рефлектометрия | 8.4 | Спин преобразуется в событие перемещения заряда паулиевской блокадой или энергетически селективным туннелированием, после чего считывается согласованным по радиочастоте зарядовым сенсором за микросекунды и без разрушения кубита. |
| 6 Считывание | ro_qcap | Радиочастотное считывание чётности по квантовой ёмкости | 5.7 | Дисперсионное детектирование через затвор квантовой ёмкости майорановского острова методом радиочастотной рефлектометрии, читающее фермионную чётность без переноса заряда; неразрушающее и внутрисхемное. |
| 6 Считывание | ro_reset | Быстрый безусловный / диссипативный сброс кубита | 5.6 | Возврат сверхпроводникового кубита в |0⟩ за ~100–500 ns передачей его возбуждения диссипативной (lossy) моде, обычно резонатору считывания, вместо ожидания T1 или измерения с последующим переворотом. |
| 6 Считывание | ro_homodyne | Гомодинное детектирование квадратур (непрерывные переменные) | 4.5 | Сигнальная мода, интерферирующая с сильным локальным осциллятором на балансной паре фотодиодов, разностный ток которой отбирает одну выбранную квадратуру поля, — вычислительное измерение машин на непрерывных переменных и GKP. |
| 6 Считывание | ro_fluxro | Считывание потока через QFP / СКВИД и сдвиговые регистры (отжигатели) | 3 | В конце отжига состояние незатухающего тока каждого потокового кубита защёлкивается квантовым параметроном потока и переносится как классический бит к детектору — ПТ-СКВИДу или, на Advantage, микрорезонатору с частотным мультиплексированием на периметре чипа; ни один кубит не связан с резонатором считывания. |
| 7 Код | code_erasure | Коды, адаптированные к стираниям | 18.4 | Поверхностные и блочные коды, декодируемые с флагами локализованных ошибок; пороги 4–10% и Λ ≈ 27 в моделировании, выигрыш 1.7–1.9× на оборудовании. |
| 7 Код | code_surface | Повёрнутый поверхностный код (+ yoked-варианты) | 16.6 | CSS-стабилизаторный код веса 4 на квадратной решётке; единственный код с подпороговыми аппаратными данными на трёх платформах — и самый дорогой. |
| 7 Код | code_qldpc | Нелокальные qLDPC-коды (bivariate bicycle, «gross») | 16.1 | Разреженные стабилизаторные коды высокой скорости на торе степени 6, снижающие накладные расходы «физических на логический» примерно в десять раз по сравнению с поверхностным кодом. |
| 7 Код | code_highrate | Высокоскоростные каскадные коды с трансверсальными вентилями | 14.9 | Много логических кубитов на блок (iceberg, tesseract, каскадный [[4,2,2]]), клиффордовы вентили трансверсальны, заплачено связностью «все со всеми» и постселекцией. |
| 7 Код | code_magic | Фабрика магических состояний (культивация / дистилляция / переключение кодов) | 14.9 | Подсистема, изготавливающая неклиффордовы ресурсные состояния, чтобы код с трансверсальными клиффордовыми вентилями мог исполнять универсальные схемы. |
| 7 Код | code_bosonic | Бозонное каскадирование (repetition-cat, LDPC-cat, GKP+qLDPC) | 12.9 | Дискретный внешний код — повторяющий или qLDPC, — обёрнутый вокруг бозонного внутреннего кубита, шум которого уже сформирован, так что внешнему коду остаётся исправлять лишь один остаточный канал. |
| 7 Код | code_color | Цветовой код (трансверсальные клиффордовы вентили) | 12.4 | Треугольный двумерный стабилизаторный код, у которого вся группа Клиффорда действует трансверсально, минуя решёточную хирургию, ценой примерно 1.9× teraquop-площади поверхностного кода. |
| 7 Код | code_aft | Алгоритмическая отказоустойчивость / трансверсальные архитектуры | 11.4 | Замена O(d) раундов извлечения синдрома на один логический вентиль постоянным их числом — за счёт трансверсальных вентилей между блоками кода и коррелированного декодирования. |
| 7 Код | code_detect | Коды обнаружения ошибок ([[4,2,2]], поверхностный d = 2, iceberg, пространственно-временные) | 8 | Коды, которые помечают любой одиночный сбой и отбрасывают прогон вместо того, чтобы исправлять ошибку: [[4,2,2]], поверхностный код расстояния 2, код iceberg [[k+2,k,2]] и пространственно-временные проверки клиффордовых схем. |
| 7 Код | code_fusion | Отказоустойчивость на основе слияний | 6.7 | Отказоустойчивый код, собираемый из разрушающих линейно-оптических слияний (fusion) над заранее изготовленными фотонными ресурсными состояниями; теоретически терпит 2.7-17.4% потерь фотонов и ни разу не был выполнен сквозным образом. |
| 7 Код | code_mitig | Смягчение ошибок в слоте кода (ZNE, PEC) — не код | 5 | Классическая постобработка множества зашумлённых запусков — экстраполяция к нулевому шуму, вероятностная компенсация или усиление ошибок, твирлинг считывания, тензорно-сетевое обращение шума, — которая устраняет смещение средних значений (expectation values), не кодируя, не обнаруживая и не исправляя ни одной ошибки. |
| 8 Декодер | dec_nn | Нейросетевые декодеры (AlphaQubit 2, CNN, трансформеры) | 13.9 | Обучаемые декодеры синдрома — рекуррентные трансформеры, CNN, LSTM, модели пространства состояний, — которые обходят паросочетание (matching) за счёт усвоения непаулевского шума устройства прямо из данных. |
| 8 Декодер | dec_mwpm | MWPM / Sparse Blossom (+коррелированное паросочетание) | 12.7 | Декодер на паросочетании (matching) в графе, превращающий историю синдрома — события детектирования по раундам — в наиболее правдоподобную цепочку ошибок; эталон точности и реально поставляемый декодер реального времени для поверхностных кодов. |
| 8 Декодер | dec_gpu | GPU-декодирование через NVQLink | 11.7 | Канал RoCE, помещающий GPU внутрь петли обратной связи QEC при среднем времени кругового обхода 3.84 µs, так что декодирование исполняется как программа CUDA на оборудовании класса GH200, а не как фиксированная прошивка ПЛИС. |
| 8 Декодер | dec_relaybp | Relay-BP для qLDPC (ПЛИС) | 11.7 | Распространение доверия (belief propagation) с разупорядоченными, частично отрицательными силами памяти, сцепленное в эстафетные участки и декодирующее синдромы qLDPC двумерно-циклического (bivariate-bicycle) семейства за 24 ns на итерацию на ПЛИС. |
| 8 Декодер | dec_cryo | Криогенный декодер / декодер на чипе (крио-КМОП, БОК) | 10.4 | Декодирование синдрома или его предварительное декодирование выполняется внутри криостата — логика БОК при милликельвинах, КМОП при 4 K — вместо комнатной температуры. |
| 8 Декодер | dec_corr | Коррелированное декодирование / декодирование с учётом потерь (трансверсальные вентили, потеря атомов) | 7.7 | Декодеры, которые принимают оповещения (heralding) о потере атома как локализованные стирания (erasure) и декодируют сразу по трансверсальным слоям вентилей, а не раунд за раундом. |
| 8 Декодер | dec_fpga | ПЛИС-декодеры реального времени (LCD, Deltaflow) | 7.4 | ПЛИС комнатной температуры, на которых работают декодеры кластеризации или паросочетания (matching), достаточно быстрые, чтобы разбирать синдромы поверхностного кода внутри цикла QEC, опережая альтернативы на GPU и криогенные. |
| 8 Декодер | dec_rl | RL-калибровка в контуре / подстройка управления | 6.7 | События детектирования от работающего кода одновременно служат сигналом вознаграждения для агента обучения с подкреплением, который перенастраивает параметры управления прямо по ходу QEC, заменяя плановую перекалибровку. |
| 9 Межсоединение | ic_transducer | СВЧ-оптический преобразователь (полезной эффективности) | 14.4 | Квантово-когерентный преобразователь микроволнового диапазона в телеком-диапазон, достаточно хороший, чтобы запутывать сверхпроводниковые процессоры в разных криостатах; в 2026 году к этому не приблизилось ничто. |
| 9 Межсоединение | ic_mcm | Многокристальные модули / l-couplers (один криостат) | 13.9 | Разделение сверхпроводникового процессора на несколько кристаллов внутри одного криостата, соединённых чиплетными связями на индиевых бампах или сверхпроводниковыми l-couplers метрового масштаба. |
| 9 Межсоединение | ic_cryolink | Криогенная СВЧ-линия связи между криостатами | 11.9 | Сверхпроводниковый волновод, удерживаемый ниже 50 mK по всей своей длине и переносящий бегущие фотоны 5–7 GHz или сжатые состояния между двумя независимо охлаждаемыми рефрижераторами растворения. |
| 9 Межсоединение | ic_ionphoton | Ион-фотонный интерфейс | 10.9 | Запутывание ион — фотон с оповещением (heralded) по волокну связывает отдельные ионные ловушки в одну машину; лучшая опубликованная скорость 250 с⁻¹ при потребности ~10⁴ с⁻¹. |
| 9 Межсоединение | ic_spinphoton | Твердотельный спин-фотонный интерфейс (SiV, NV, T-центр) | 10.4 | Фотонная запутанность с оповещением (heralded) между разнесёнными твердотельными спиновыми регистрами — NV- и SiV-центрами в алмазе, T-центрами в кремнии — через проложенное телекоммуникационное волокно. |
| 9 Межсоединение | ic_atomcavity | Атом-фотонный интерфейс через резонатор | 9.2 | Оптический резонатор вокруг нейтральных атомов в оптических пинцетах усиливает по Парселлу связь атом — фотон, так что состояние атома можно записать на летающий фотон. |
| 9 Межсоединение | ic_fanout | Криогенная разводка сигналов для спиновых массивов (кристалл-маршрутизатор, 3D многослойная разводка) | 6.6 | Милликельвиновый кристалл-маршрутизатор, мультиплексор на кристалле или 3-D многослойная разводка, превращающие несколько холодных входных линий в десятки–тысячи напряжений на затворах, которые нужны массиву спиновых кубитов. |
| 9 Межсоединение | ic_multidie | Многокристальная сборка в одном модуле (flip-chip, bump-bonding с управляющим кристаллом) | 5.8 | Кристалл с кубитами, соединённый бампами лицом к лицу со вторым сверхпроводниковым кристаллом, который несёт разводку, резонаторы, второй материал или управляющую логику, — внутри одного корпуса, через вакуумный зазор от нескольких до ~20 µm. |
| 9 Межсоединение | ic_fibre | Волоконные линии связи между фотонными модулями | 5.2 | Телекоммуникационное волокно, переносящее запутанность с оповещением (heralded) между фотонными кристаллами и стойками, — цена определяется разъёмом, а не метром, а темп нигде не опубликован. |
| 10 Производство | fab_cmos | КМОП-фабрика 300 mm (спины, крио-КМОП, сверхпроводниковая разводка) | 17.9 | Промышленные КМОП-линии 300 mm, изготавливающие спиновые кубиты на квантовых точках, крио-КМОП-контроллеры и сверхпроводниковую разводку; единственный маршрут производства кубитов со статистикой выхода годных в масштабе пластины. |
| 10 Производство | fab_pic | Фабрика ФИС (SiN, BTO, TFLN, SNSPD на 300 mm) | 13.2 | Маршрут КМОП-фабрики, собирающий малопотерьные нитридные волноводы, электрооптические коммутаторы, однофотонные детекторы и присоединение волокна на одной 300 mm пластине. |
| 10 Производство | fab_sc | Литография сверхпроводниковых кубитов (переходы Al/AlOx/Al, разводка из Nb, 300 mm) | 11.1 | Литография переходов на 300 mm и последующая подгонка задают разброс частот, который наследует каждая сверхпроводниковая архитектура. |
| 10 Производство | fab_trap | Изготовление ионных ловушек (планарные чипы; фрезерованные 3D ловушки-лезвия) | 10.9 | Планарные чипы с РЧ/DC-электродами, удерживающие и перемещающие ионы; изготавливаются на МЭМС-линиях или, всё чаще, на пластинах контрактных полупроводниковых фабрик. |
| 10 Производство | fab_optics | Оптическая / механическая сборка (лазеры, вакуум, объективы) | 8.7 | Стек лазеров, сверхвысокого вакуума и оптики формирования изображения, который захватывает, охлаждает, адресует и считывает кубиты как на ионах в ловушках, так и на нейтральных атомах, — инфраструктура, а не кубит. |
| 10 Производство | fab_3d | Объёмные сверхпроводниковые резонаторы (механическая обработка) | 5.2 | Корпуса резонаторов из алюминия или ниобия, изготовленные на станках с ЧПУ, с собственной добротностью Q выше 0.5×10⁹; сантиметровый корпус на каждую моду — структурная цена бозонных кодов на резонаторах. |
| 10 Производство | fab_bulk | Сборка из объёмной оптики и волокна (фотонные сэмплеры) | 4.2 | Фотонные процессоры, собранные из дискретных деталей — источников сжатого света и интерферометров в свободном пространстве, волоконных петель задержки, модуляторов с волоконным вводом и криогенных детекторов одиночных фотонов, — которые юстируются и стабилизируются вручную и сервосистемами, а не формируются литографией на пластине. |
| 10 Производство | fab_mbe | Гетероструктуры A3B5 (МЛЭ; проволоки InAs–Pb, КТ-источники) | 4.2 | Молекулярно-лучевая эпитаксия наноструктур A3B5 со сверхпроводящими оболочками, наносимыми без разрыва вакуума, для майорановских проводов, а также квантовых точек для однофотонных источников. |
| 10 Производство | fab_diamond | Выращивание алмаза / имплантация (NV, SiV, SnV) | 1.7 | Плазменное CVD-выращивание монокристаллического алмаза, ионная имплантация и отжиг для формирования NV-, SiV- или SnV-центров, а также подтравливание для построения нанофотоники вокруг них. |
| 10 Производство | fab_stm | СТМ-литография (доноры) | 1.7 | Остриё сканирующего туннельного микроскопа десорбирует водород с пассивированной поверхности Si(100), открывая одиночные площадки, фосфин легирует их, а эпитаксиальный кремний заращивает доноры — атомарно точно, последовательно и без фабричного эквивалента. |
BRתקצירי הטכנולוגיות
Every technology on the map has a brief, and the depth of each one follows the technology's centrality in the graph — how many platform families and architectures depend on it and how recently it reached hardware — so a node a dozen architectures run through gets about 2,000 words and a single-platform node about 800. Centrality is a statement about the graph, not a verdict on the technology; it is shown in each brief's header and in the index below.
Every brief carries the same section skeleton — identity and lineage, physics and limits, engineering state of the art, manufacturing and supply chain, role in the stack, actors and economics, outlook and open questions, sources, and open verification items — so any two briefs can be read against each other. The Actors & economics section is verified against dated primary sources. Evidence tags mark the standing of every claim: D measured or peer-reviewed, C company claim, R roadmap or target, S simulation or estimate, G established or general fact (where the chip is a link it opens the dated primary source), P preprint or trade press.
Numbers are the Atlas’s: a work has the same number here, in §9 and in every other brief; online sources were accessed in September 2026.
| layer | id | technology | centrality | one line |
|---|---|---|---|---|
| 1 נושא הקיוביט | ion | יון אטומי לכוד | 10.9 | יונים בודדים של Yb⁺/Ba⁺/Ca⁺ במלכודות RF, הנשזרים דרך אופני תנועה משותפים; הקיוביט בעל הנאמנות הגבוהה ביותר והאיטי ביותר בשירות מסחרי. |
| 1 נושא הקיוביט | transmon | טרנסמון | 10.9 | צומת ג'וזפסון המחובר במקביל לקבל (Koch 2007); נושא הקיוביט של Willow, Heron/Nighthawk ו-Zuchongzhi, עם השער הדטרמיניסטי ומחזור תיקון השגיאות המהירים ביותר מכל קיוביט שהודגם. |
| 1 נושא הקיוביט | majorana | זוגיות מיורנה (טטרון InAs–Pb) | 10.7 | זוגיות פרמיונית המאוחסנת באופן לא-מקומי בזוג תילים של מוליך למחצה–מוליך-על המוגדרים באלקטרודות שער; נמדדה רק קריאת זוגיות בתיל יחיד. |
| 1 נושא הקיוביט | alkali | אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים | 10.6 | קיוביט ברמות העל-דקות של מצב היסוד באטום רובידיום או צזיום בודד, המוחזק במלקחיים אופטיים רחוקים מתהודה ומוזז לפי דרישה. |
| 1 נושא הקיוביט | ae_atom | אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית | 9.9 | קיוביטי איטרביום/סטרונציום במלקחיים אופטיים, שמכלול השעון המטא-יציב שלהם הופך דעיכה ואובדן לניתנים לגילוי אופטי, וממיר שגיאות פיזיות למחיקות מבושרות במקום לשגיאות פאולי שקטות. |
| 1 נושא הקיוביט | photon | פוטון בודד (משתנה בדיד) | 9.9 | קיוביט הנישא בקוונט אופטי יחיד באופני מסלול, משבצת זמן או קיטוב; השזירה הסתברותית, והשגיאה השולטת היא אובדן. |
| 1 נושא הקיוביט | qd_spin | ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) | 9.9 | ספין של אלקטרון או של חור בנקודה שאלקטרודות השער שלה מוגדרות בליתוגרפיה; החילוף נותן שערים דו-קיוביטיים דטרמיניסטיים בסדר גודל של ns על פיסת CMOS. |
| 1 נושא הקיוביט | cavity | אופן בוזוני של מהוד | 7.7 | אופן מיקרוגל הרמוני של מהוד מוליך-על תלת-ממדי או מישורי, המשמש כנושא הקיוביט; השגיאה שלו היא אובדן פוטונים מובנה, לא רעש פאולי כללי. |
| 1 נושא הקיוביט | fluxonium | פלוקסוניום | 6.7 | קיוביט מוליך-על שצומת הג'וזפסון שלו מחובר במקביל למערך צמתים, בתדר 0.2–1 GHz, עם אנהרמוניות גדולה ו-T1 ארוך, הנקנים במחיר של קו ממתח שטף לכל קיוביט. |
| 1 נושא הקיוביט | fluxq | קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה) | 6.7 | לולאה מוליכת-על בעלת בור כפול, המשמשת כספין איזינג ניתן לתכנות במחשבי ההרפיה של D-Wave; אין ערכת שערים, אין קוד. |
| 1 נושא הקיוביט | squeezed | אופן של אור סחוט (CV) | 6.7 | אופן אופטי של משתנה רציף שאחת הקוודרטורות שלו מתחת לרעש הוואקום; הנושא של פוטוניקת GKP ומצבי אשכול, שבה אובדן האינטגרציה, ולא האי-ליניאריות, קובע את התקרה. |
| 1 נושא הקיוביט | defect | ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T) | 4.2 | ספין של פגם נקודתי ביהלום או בצורן, בר-מיעון אופטי, שהאלקטרון שלו מצטמד באופן קוהרנטי לפוטון — וזה הופך אותו לצומת רשת עם אוגר גרעיני קטן, ולא לקיוביט של מעבד. |
| 1 נושא הקיוביט | donor | ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si) | 4.2 | אטומי זרחן תורמים הממוקמים בליתוגרפיית STM בצורן-28 מועשר; האלקטרון הקשור מספק את ההנעה ואת הקריאה, וגרעין ה-³¹P הוא הקיוביט ארוך החיים. |
| 2 קידוד | enc_dualrail | קידוד מסילה כפולה (מחיקה) | 16.9 | עירור אחד המשותף לשני אופנים; אובדן יוצא ממרחב הקוד ומבושר כמחיקה ממוקמת, לא כשגיאת פאולי לא ידועה. |
| 2 קידוד | enc_omg | קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg") | 15.4 | הקיוביט שוכן במכלול מטא-יציב, כך שהדעיכה השולטת שלו יוצאת מתת-המרחב באופן הניתן לגילוי, וממירה שגיאות פאולי למחיקות ממוקמות. |
| 2 קידוד | enc_gkp | קידוד רשת GKP | 12.9 | קיוביט המקודד במצבי רשת מחזוריים של אופן בוזוני אחד — מהוד מיקרוגל או אופן אופטי — המתקן הזזות קטנות בקוודרטורות ומוסר למפענח סינדרום אנלוגי. |
| 2 קידוד | enc_cat | קידוד חתול (רעש מוטה) | 7.4 | קיוביט של מצבים קוהרנטיים המיוצב בדיסיפציה דו-פוטונית, שהיפוכי הביט שלו יורדים מעריכית עם מספר הפוטונים, בעוד שהיפוכי הפאזה עולים איתו ליניארית. |
| 2 קידוד | enc_hf | קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון | 7.2 | שתי תת-רמות על-דקות, או תת-רמות של ספין גרעיני, של מצב היסוד בנקודת שעון שאינה רגישה לשדה; קיוביט ברירת המחדל של כל ספק של יונים לכודים ושל אטומים ניטרליים. |
| 2 קידוד | enc_spin_ld | קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני | 5.5 | קיוביט אחד לכל ספין-1/2 — אלקטרון, חור או גרעין כלואים — ללא תת-מרחב מקודד, ומכאן טביעת הרגל הקטנה ביותר והיעדר ערוץ דליפה. |
| 2 קידוד | enc_opt | קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי) | 4.4 | קיוביט המפוצל בין רמת יסוד לבין רמה מטא-יציבה הנמצאת פוטון אופטי אחד מעליה — הקו הקוודרופולי S₁/₂–D₅/₂ של ⁴⁰Ca⁺ או של ⁸⁸Sr⁺, או קו השעון ¹S₀–³P₀ של Sr/Yb ניטרלי — ולייזר צר-קו אחד מניע כל שער. |
| 2 קידוד | enc_bare | קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) | 4.2 | תת-המרחב {|0⟩,|1⟩} של מתנד ג'וזפסון בעל אנהרמוניות חלשה, המשמש ישירות כקיוביט, בלי מבנה בוזוני, מבנה מחיקה או מבנה הטיה מעליו. |
| 2 קידוד | enc_eo | קידוד ספין בחילוף בלבד / סינגלט-טריפלט | 4.2 | קיוביט לוגי אחד בתת-המרחב של הספין הכולל של שלושה ספינים המצומדים בחילוף (קידוד בחילוף בלבד) או של שני ספינים ועוד גרדיאנט שדה (קידוד סינגלט–טריפלט), המונע כולו בפולסי מתח בפס בסיס, כשהדליפה היא המחיר של סילוק בקרת המיקרוגל. |
| 2 קידוד | enc_gr | קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג | 4.2 | קיוביט דו-רמתי הבנוי ממצב יסוד אטומי |g⟩ וממצב רידברג |r⟩, המונע באופן גלובלי תחת המילטוניאן מטיפוס איזינג: הבסיס החישובי של סימולטורי רידברג אנלוגיים, לא קוד המדכא שגיאות. |
| 2 קידוד | enc_parity | קידוד בזוגיות פרמיונית (טטרון) | 4.2 | קיוביט לוגי אחד בזוגיות הפרמיונית של ארבעה אופני מיורנה על שני תילים; Z ו-X הם הזוגיות של זוגות אופנים שונים, ושניהם אינם מקומיים. |
| 2 קידוד | enc_timebin | קידוד פוטוני במשבצות זמן / במסלולים | 1 | קיוביט פוטוני במסילה כפולה, המקודד במשבצות זמן-הגעה או במסלול מוליך הגל; האובדן הוא השגיאה השולטת, והוא מבושר — מחיקה במיקום ידוע — ולא שגיאה שקטה. |
| 3 מנגנון השער | g_ryd | CZ בחסימת רידברג | 13.9 | פולסי לייזר גלובליים מעוררים אטומים שכנים הלכודים במלקחיים אופטיים למצב רידברג, שהאינטראקציה בו חוסמת עירור כפול, ומספקים CZ דטרמיניסטי של 270 ns. |
| 3 מנגנון השער | g_elec | שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי) | 12.9 | זרמים בשבב מלכודת שיוצר במיקרו-ייצור שוזרים יונים באמצעות גרדיאנטים של שדה מיקרוגל, ללא לייזר וללא קירור למצב היסוד. |
| 3 מנגנון השער | g_tc | CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון | 10.6 | מצמד המכוונן בשטף מפעיל ומכבה את אינטראקציית החילוף וה-ZZ בין טרנסמונים, ומספק שערי CZ או iSWAP דטרמיניסטיים של 25–70 ns. |
| 3 מנגנון השער | g_exch | שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים) | 9.1 | חילוף הייזנברג בפולסי מתח בין ספינים שכנים או מוסעים, בנקודות המוגדרות באלקטרודות שער או באטומים תורמים — מנגנון השזירה היחיד שאינו צריך דבר מלבד אלקטרודות שער של CMOS. |
| 3 מנגנון השער | g_ms | שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור | 9.1 | כוח תלוי-ספין של לייזר דו-כרומטי, השוזר יונים לכודים דרך פאזה גאומטרית על אופן תנועה משותף, שהשער מותיר כפי שמצא אותו. |
| 3 מנגנון השער | g_bos | שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה) | 8.4 | מצמדי SQUID/SNAIL מונעים וקיוביטי עזר טרנסמוניים מתווכים שערי מפצל-אלומה ושערי שזירה בין אופנים בוזוניים של מהודים מוליכי-על, עבור קידודי חתול, GKP ומסילה כפולה. |
| 3 מנגנון השער | g_catcnot | CNOT חתול–חתול משמר-הטיה | 8.2 | שער שזירה ישיר בין שני קיוביטי חתול דיסיפטיביים, המשמר ללא פגע את הדיכוי המעריכי של היפוכי הביט לאורך האינטראקציה — תאוריה בלבד. |
| 3 מנגנון השער | src_resource | מחולל מצבי משאב רב-פוטוניים (RSG; טבעת-6 וכו') | 8.2 | תת-המערכת של מקורות והיתוך שחייבת לייצר בייצור המוני, בקצב הקוד, מצבי גרף רב-פוטוניים מקודדים כדי להזין סבילות לתקלות מבוססת-היתוך; שום דבר אינו פועל בקרבת הקצב הזה. |
| 3 מנגנון השער | g_fusion | היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר) | 7.7 | מדידה הסתברותית בבסיס בל על שני פוטונים — 50% ללא הגברה, 75% עם פוטוני עזר — שכישלונה מבושר ומוחק אחת משתי התוצאות הנמדדות; פרימיטיב השזירה של הפוטוניקה מבוססת-ההיתוך. |
| 3 מנגנון השער | g_mbq | שער מיורנה מבוסס-מדידה | 5.7 | שערי קליפורד הנוצרים מרצפים של מדידות משותפות של זוגיות פרמיונית במקום קליעה פיזית; מוגדרים מאז 2008, מעולם לא הופעלו. |
| 3 מנגנון השער | g_rydanalog | התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג | 4.6 | שדות לייזר גלובליים מניעים המילטוניאן איזינג-רידברג הניתן לתכנות על מערך מלקחיים אופטיים שלם בבת אחת: צורות הגל Ω(t), Δ(t), תבנית קבועה של היסט מקומי והגאומטריה של האטומים הם התוכנית, ואין שער בדיד. |
| 3 מנגנון השער | g_lointer | אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה) | 4.4 | אוניטרי פסיבי ניתן לתכנות על N אופנים אופטיים — רשת של מפצלי אלומה ומזיזי פאזה או לולאות סיב במשבצות זמן — המפזר אור סחוט או פוטונים בודדים אל גלאים לצורך דגימה, ללא שער שזירה וללא הזנה קדימה. |
| 3 מנגנון השער | g_anneal | הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית) | 4.2 | התפתחות המילטוניאנית בזמן רציף (הרפיה חטופה קוהרנטית, 3.6–27 ns) המובילה ספיני איזינג או רידברג לעבר מצב יסוד; לא שער בדיד. |
| 3 מנגנון השער | g_cr | תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד) | 4.2 | שער שזירה במיקרוגל בלבד, המניע טרנסמון אחד בתדר קבוע בתדר של שכנו דרך אפיק סטטי; ללא קו שטף, ללא מצמד בר-כוונון. |
| 3 מנגנון השער | g_cv | שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP | 4.2 | מפצלי אלומה, מקורות סחיטה והזנה קדימה הומודינית על אופנים אופטיים, כשמצבי רשת GKP מספקים את המשאב הלא-גאוסי שהסבילות לתקלות דורשת. |
| 3 מנגנון השער | g_mwspin | שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q) | 1.7 | סיבוב תהודתי במיקרוגל של ספין האלקטרון בפגם, סיבוב המותנה בצימוד העל-דק של הגרעינים השכנים לו, ופולסים אופטיים לאתחול ולקריאה. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_lr | מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm) | 18.4 | מצמדים ברי-כוונון המוארכים במוליך גל או במהוד, השוזרים קיוביטים מוליכי-על נייחים המרוחקים מילימטרים זה מזה, וקונים את הגרפים מדרגה 6 שקודי qLDPC צריכים. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_shuttle | הסעת ספינים (מצב מסוע) | 14.4 | הובלה קוהרנטית של קיוביט ספין לאורך מסוע המוגדר באלקטרודות שער, הקונה מרחק ודלילות פריסה בתקציב דה-פאזה ולא בחיווט. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_nn | סריג סטטי של שכנים קרובים | 13.4 | גרף צימוד שנקבע ברמת המסכה, שבו כל קיוביט מקיים אינטראקציה רק עם שכניו הליתוגרפיים; טופולוגיית ברירת המחדל שבבסיס כל מעבד מוליך-על וכל מעבד ספינים שהוצבו בשטח. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_qccd | הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) | 11.6 | הזזת יונים לכודים בין אזורים דרך צמתים או מלכודות רשת, כך שגביש קטן שאפשר להפעיל עליו שערים יורש קישוריות של כל-לכל. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_aod | הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) | 10.9 | מסיטים אקוסטו-אופטיים מוצלבים מזיזים מלקחיים אופטיים כדי להסיע אטומים בין אזורי אחסון, שזירה וקריאה, ב-~99.95% להזזה. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_switch | מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה) | 8.4 | מתגים אלקטרו-אופטיים ומתגי MEMS מנתבים פוטונים בין מוליכי גל לפי החלטת בישור בזמן אמת — שכבת ההובלה שבה שולט האובדן, המשותפת לכל ארכיטקטורה פוטונית. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_reload | טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי) | 7.9 | מאגר אטומים המוזן ברציפות (מסועים של סריג אופטי מ-MOT מרוחק, סריג מוגבר-מהוד או אלומה הנעצרת במולסה), שממנו מלקחיים אופטיים שולפים אטומים טריים אל המערך בזמן שהקיוביטים המאוחסנים שומרים על הקוהרנטיות שלהם. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_crossbar | בקרת crossbar בקווים משותפים (ספינים) | 5.7 | קווי plunger ו-barrier המשותפים לשורות ולעמודות ממענים מערך נקודות דו-ממדי, ומספר הקווים גדל כשורש הריבועי של מספר הנקודות — יכולת החיווט נקנית במחיר רזולוציית המיעון. |
| 4 קישוריות והובלה | cx_bus | אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) | 4.2 | אופן תנועה קולקטיבי משותף שוזר כל זוג במלכודת אחת, ומעניק קישוריות אמיתית של כל-לכל במחיר זמן שער הגדל עם אורך השרשרת. |
| 5 בקרה | ct_cryocmos | בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) | 17.6 | רכיבי ASIC מסחריים ב-CMOS בתוך הקריוסטט, המסנתזים את צורות הגל לבקרת הקיוביטים ואת מתחי הממתח לצד הקיוביטים, ומחליפים את המסדים בטמפרטורת החדר ואת הקווים הקואקסיאליים שלהם. |
| 5 בקרה | ct_sfq | בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) | 14.4 | פולסי שטף מקוונטטים משבב ספרתי מניוביום, המורכב בשיטת השבב ההפוך על פיסת הקיוביטים, מניעים שערים בטמפרטורת מיליקלווין ומחליפים את כבל המיקרוגל הקואקסיאלי לכל קיוביט. |
| 5 בקרה | ct_ionmw | בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים) | 12.9 | הנעת השערים של היונים מסונתזת כאותות חשמליים ומועברת במוליכים בתוך שבב המלכודת, במקום באלומות לייזר. |
| 5 בקרה | ct_pic_trap | מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים | 11.2 | יצירה, ניתוב ואיסוף של האור הלוכד, הממען והמצלם אטומים בודדים — ממעגל פוטוני משולב במקום מאופטיקה במרחב חופשי. |
| 5 בקרה | ct_base | בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה) | 10.2 | פולסי מתח מ-DC ועד כמה GHz על אלקטרודות שער ליתוגרפיות מניעים חילוף, מנהור וזוגיות בהתקני ספין ובהתקני מיורנה, ללא הנעה תהודתית. |
| 5 בקרה | ct_fluxdac | ריבוב DAC-שטף על השבב | 9.7 | ממירים ספרתיים-אנלוגיים של שטף (DAC-שטף) מבוססי SFQ על השבב, המחזיקים את ממתח ה-DC של כל קיוביט או מצמד בשלב ה-mK, ומחליפים חוט אחד מטמפרטורת החדר לכל ממתח ברשת מרובבת על השבב. |
| 5 בקרה | ct_ionlaser | בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים) | 9.7 | מוליכי גל על השבב מנתבים אור קירור, שער וקריאה אל יונים לכודים, ומחליפים אלומות במרחב חופשי בנתיבים אופטיים הקבועים בליתוגרפיה. |
| 5 בקרה | ct_rt | אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט | 9.4 | קו קוהרנטי אחד לכל מבוא של הנעה, שטף וקריאה עובר ממסדים בטמפרטורת החדר, דרך כבל קואקסיאלי מונחת או כבל סרט גמיש (flex), אל תא הערבוב. |
| 5 בקרה | ct_laser | בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) | 8.4 | לייזרים במרחב חופשי, מאפננים הולוגרפיים ומסיטים אקוסטו-אופטיים יוצרים, מזיזים, מצלמים ומניעים את מערכי המלקחיים האופטיים המחזיקים את קיוביטי האטומים הניטרליים. |
| 5 בקרה | ct_vio | הולכת אותות אנכית (מחוץ למישור) — VIO, קואקסמון, חיווט תלת-ממדי | 6.4 | קווי בקרה וקריאה מאלקטרוניקה בטמפרטורת החדר מגיעים לכל קיוביט מוליך-על דרך פני השבב — פינים קואקסיאליים, גששי מגע, מעברים (vias) מוליכי-על או פיסת אותות מוערמת — במקום להיות מנותבים במישור השבב אל שוליו. |
| 5 בקרה | ct_ionaod | מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) | 6.2 | אור השערים משולחן אופטי בטמפרטורת החדר ממותג ומכוון אל יונים בודדים בשרשרת אחת בידי מאפננים אקוסטו-אופטיים רב-ערוציים או מסיטים אקוסטו-אופטיים, וממוקד דרך אופטיקה נפחית מעל המלכודת. |
| 5 בקרה | ct_eo | הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר) | 5.2 | מאפננים בטמפרטורת החדר המונעים לפי תוצאות הגלאים בתוך מחזור שעון אופטי אחד — שכבת ההזנה קדימה שכל ארכיטקטורה פוטונית זקוקה לה. |
| 6 קריאה | ro_erasure | בדיקת מחיקה באמצע המעגל | 20.6 | בדיקה, באמצעות קיוביט עזר או פלואורסצנציה, האם קיוביט עודנו במרחב הקוד שלו; היא מסמנת דעיכה או דליפה כמחיקה ממוקמת בלי לקרוא את המצב הלוגי. |
| 6 קריאה | ro_spd | גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) | 13.2 | גלאים קריוגניים מוליכי-על ההורסים פוטון כדי לרשום אותו; איבר הקריאה המשותף של כל פלטפורמה פוטונית ושל כל פלטפורמה המקושרת בפוטונים. |
| 6 קריאה | ro_disp | קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) | 10.4 | מצב הקיוביט נקרא כהסטה דיספרסיבית של מהוד מצומד, מסונן במסנן פרסל על השבב ומוגבר קרוב לגבול הקוונטי לפני ה-HEMT. |
| 6 קריאה | ro_fluor | גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) | 9.4 | פלואורסצנציה תהודה תלוית-מצב, הנספרת ב-PMT, ב-EMCCD, ב-SNSPD או בפוטודיודה המשולבת במלכודת, היא קריאת ברירת המחדל הלא-הורסת באמצע המעגל של יונים לכודים. |
| 6 קריאה | ro_img | דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים | 8.4 | גילוי בפלואורסצנציה של אטומים ניטרליים באמצעות מצלמה — לא-הורס, באמצע המעגל, מילישנייה כברירת מחדל, מיקרושנייה בהדגמות של קבוצה יחידה. |
| 6 קריאה | ro_s2c | המרת ספין-למטען + רפלקטומטריית rf | 8.4 | הספין מומר לאירוע של תנועת מטען בחסימת פאולי או במנהור סלקטיבי לפי אנרגיה, ואז נקרא בחיישן מטען מתואם ל-rf בתוך מיקרושניות בלי להרוס את הקיוביט. |
| 6 קריאה | ro_qcap | קריאת זוגיות בקיבול קוונטי rf | 5.7 | חישת שער דיספרסיבית של הקיבול הקוונטי של אי מיורנה ברפלקטומטריית rf, הקוראת זוגיות פרמיונית בלי העברת מטען; לא הרסנית ובאמצע המעגל. |
| 6 קריאה | ro_reset | איפוס קיוביט מהיר בלתי מותנה / דיסיפטיבי | 5.6 | החזרת קיוביט מוליך-על ל-|0⟩ ב-~100–500 ns במסירת העירור שלו לאופן בעל הפסדים, בדרך כלל מהוד הקריאה, במקום להמתין ל-T1 או למדוד ולהפוך. |
| 6 קריאה | ro_homodyne | גילוי קוודרטורה הומודיני (CV) | 4.5 | אופן אות מתאבך עם מתנד מקומי חזק על זוג פוטודיודות מאוזן, שזרם ההפרש שלו דוגם קוודרטורה נבחרת אחת של השדה — המדידה החישובית של מכונות משתנה רציף ו-GKP. |
| 6 קריאה | ro_fluxro | קריאת שטף באמצעות QFP / אוגרי הזזה SQUID (מחשבי הרפיה) | 3 | בסוף ההרפיה מצב הזרם המתמיד של כל קיוביט שטף ננעל בפרמטרון שטף קוונטי ומועבר כביט קלאסי אל גלאי — dc SQUID, או ב-Advantage מיקרו-מהוד בריבוב תדרים בשולי השבב; אף קיוביט אינו מצומד למהוד קריאה. |
| 7 קוד | code_erasure | קודים מותאמי-מחיקה | 18.4 | קודי משטח וקודי בלוקים המפוענחים עם דגלים של שגיאות ממוקמות; ספים של 4–10% ו-Λ ≈ 27 בסימולציה, רווחים של 1.7–1.9× בחומרה. |
| 7 קוד | code_surface | קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) | 16.6 | קוד מייצב מסוג CSS במשקל 4 על סריג ריבועי; הקוד היחיד עם נתוני חומרה מתחת לסף בשלוש פלטפורמות, והיקר ביותר. |
| 7 קוד | code_qldpc | קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") | 16.1 | קודי מייצב דלילים בעלי קצב גבוה על טורוס מדרגה 6, המקצצים את תקורת הפיזיים-ללוגי בערך פי עשרה לעומת קוד המשטח. |
| 7 קוד | code_highrate | קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים | 14.9 | קיוביטים לוגיים רבים בבלוק אחד (iceberg, tesseract, [[4,2,2]] משורשר), שערי קליפורד טרנסוורסליים, במחיר של קישוריות כל-לכל ובחירה בדיעבד. |
| 7 קוד | code_magic | מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד) | 14.9 | תת-המערכת המייצרת מצבי משאב לא-קליפורדיים, כדי שקוד עם שערי קליפורד טרנסוורסליים יוכל להריץ מעגלים אוניברסליים. |
| 7 קוד | code_bosonic | שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC) | 12.9 | קוד חיצוני בדיד — חזרה או qLDPC — העוטף קיוביט פנימי בוזוני שהרעש שלו כבר מעוצב, כך שהקוד החיצוני מתקן ערוץ שיורי אחד בלבד. |
| 7 קוד | code_color | קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) | 12.4 | קוד מייצב דו-ממדי משולש שחבורת קליפורד כולה פועלת בו טרנסוורסלית, בדילוג על ניתוח סריג, בכ-1.9× מטביעת הרגל של קוד המשטח למכונת teraquop. |
| 7 קוד | code_aft | סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות | 11.4 | החלפת O(d) סבבי חילוץ סינדרום לכל שער לוגי במספר קבוע, באמצעות שערים טרנסוורסליים בין בלוקים ופענוח מתואם. |
| 7 קוד | code_detect | קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן) | 8 | קודים המסמנים כל תקלה בודדת ומשליכים את הריצה במקום לתקן אותה: [[4,2,2]], קוד המשטח במרחק 2, קוד ה-iceberg [[k+2,k,2]] ובדיקות מרחב-זמן על מעגלי קליפורד. |
| 7 קוד | code_fusion | סבילות לתקלות מבוססת-היתוך | 6.7 | קוד סובלני לתקלות המורכב מהיתוכים הורסים באופטיקה ליניארית על מצבי משאב פוטוניים מוכנים מראש, הסובל בתאוריה אובדן פוטונים של 2.7-17.4% ומעולם לא הורץ מקצה לקצה. |
| 7 קוד | code_mitig | הפחתת שגיאות במשבצת הקוד (ZNE, PEC) — אינה קוד | 5 | עיבוד קלאסי בדיעבד של ריצות רועשות רבות — אקסטרפולציה לרעש אפס, ביטול או הגברה הסתברותיים של שגיאות, סחרור הקריאה, היפוך הרעש ברשתות טנזורים — המסיר את ההטיה מערכי תוחלת בלי לקודד, לגלות או לתקן אף שגיאה אחת. |
| 8 מפענח | dec_nn | מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים) | 13.9 | מפענחי סינדרום נלמדים — טרנספורמרים חוזרים, רשתות CNN, רשתות LSTM, מודלי מרחב-מצבים — הגוברים על הזיווג בכך שהם לומדים מהנתונים את רעש ההתקן שאינו רעש פאולי. |
| 8 מפענח | dec_mwpm | MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם) | 12.7 | מפענח זיווג בגרף, ההופך את היסטוריית הסינדרומים — אירועי הגילוי לאורך הסבבים — לשרשרת השגיאות הסבירה ביותר; נקודת הייחוס לדיוק, והמפענח בזמן אמת שכבר מסופק בפועל לקודי המשטח. |
| 8 מפענח | dec_gpu | פענוח ב-GPU דרך NVQLink | 11.7 | קישור RoCE המכניס GPU לתוך לולאת המשוב של תיקון השגיאות, בזמן הלוך-ושוב ממוצע של 3.84 µs, כך שהפענוח רץ כתוכנת CUDA על חומרה ברמת GH200 במקום כקובץ תצורה (bitstream) קבוע של FPGA. |
| 8 מפענח | dec_relaybp | Relay-BP ל-qLDPC (FPGA) | 11.7 | התפשטות אמונה (belief propagation) עם עוצמות זיכרון בעלות אי-סדר, שחלקן שליליות, המופעלת כשרשרת של מקטעי ממסר ומפענחת סינדרומים של קודי qLDPC מסוג bivariate-bicycle ב-24 ns לאיטרציה על FPGA. |
| 8 מפענח | dec_cryo | מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ) | 10.4 | פענוח סינדרום או פענוח מקדים המבוצע בתוך הקריוסטט — לוגיקת SFQ בטמפרטורת מיליקלווין, CMOS ב-4 K — במקום בטמפרטורת החדר. |
| 8 מפענח | dec_corr | פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) | 7.7 | מפענחים הצורכים את אותות הבישור של אובדן אטומים כמחיקות ממוקמות, ומפענחים על פני שכבות של שערים טרנסוורסליים במקום סבב אחר סבב. |
| 8 מפענח | dec_fpga | מפענחי FPGA בזמן אמת (LCD, Deltaflow) | 7.4 | רכיבי FPGA בטמפרטורת החדר, המריצים מפענחי אשכול או זיווג מהר דיים כדי לעבד את סינדרומי קוד המשטח בתוך מחזור תיקון השגיאות, ומקדימים את החלופות של GPU ושל אלקטרוניקה קריוגנית. |
| 8 מפענח | dec_rl | כיול RL בלולאה / היגוי הבקרה | 6.7 | אירועי הגילוי של הקוד הרץ משמשים גם כאות התגמול של סוכן למידת חיזוק, המכוונן מחדש את פרמטרי הבקרה במהלך תיקון השגיאות ומחליף את הכיול מחדש לפי לוח זמנים. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_transducer | מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) | 14.4 | ממיר ממיקרוגל לתחום הטלקום, השומר על קוהרנטיות קוונטית וטוב דיו כדי לשזור מעבדים מוליכי-על במקררים נפרדים; ב-2026 שום דבר אינו מתקרב לכך. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_mcm | מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט) | 13.9 | פיצול של מעבד מוליך-על בין כמה פיסות בתוך קריוסטט אחד, המחוברות בקישורי שבבונים בחיבורי בליטות או במצמדי l מוליכי-על באורך בסדר גודל של מטר. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_cryolink | קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים | 11.9 | מוליך גל מוליך-על המוחזק מתחת ל-50 mK לכל אורכו, ונושא פוטונים נודדים של 5–7 GHz או מצבים סחוטים בין שני מקררי דילול המקוררים באופן בלתי תלוי. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_ionphoton | קישור יון–פוטון | 10.9 | שזירה מבושרת בין יון לפוטון, דרך סיב אופטי, מחברת מלכודות יונים נפרדות למכונה אחת; הקצב הטוב ביותר שפורסם הוא 250 s⁻¹, מול צורך של ~10⁴ s⁻¹. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_spinphoton | קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T) | 10.4 | שזירה פוטונית מבושרת בין אוגרי ספין מרוחקים במצב מוצק — מרכזי NV ו-SiV ביהלום, מרכזי T בצורן — דרך סיב טלקום פרוס. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_atomcavity | ממשק אטום–פוטון במהוד | 9.2 | מהוד אופטי סביב אטומים ניטרליים הלכודים במלקחיים אופטיים מגביר את צימוד האטום–פוטון באמצעות אפקט פרסל, כך שאפשר לכתוב את מצב האטום על פוטון מעופף. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_fanout | פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם) | 6.6 | פיסת נתב בטמפרטורת מיליקלווין, מרבב על הפיסה או חיווט תלת-ממדי מוערם, ההופכים קווי כניסה קרים ספורים לעשרות עד אלפי מתחי השער שמערך של קיוביטי ספין צריך. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_multidie | זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות) | 5.8 | פיסת קיוביטים המחוברת בבליטות, פנים אל פנים, לפיסה מוליכת-על שנייה הנושאת חיווט, מהודים, חומר שני או לוגיקת בקרה, בתוך מארז אחד, על פני מרווח ואקום של מיקרומטרים ספורים עד ~20 µm. |
| 9 חיבור בין-מודולי | ic_fibre | קישורי סיב בין מודולים פוטוניים | 5.2 | סיב טלקום הנושא שזירה מבושרת בין שבבים ומסדים פוטוניים — מתומחר לפי מחבר, לא לפי מטר, ובלי קצב שפורסם. |
| 10 ייצור | fab_cmos | מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על) | 17.9 | קווי CMOS תעשייתיים של 300 mm המייצרים קיוביטי ספין בנקודות קוונטיות, בקרי CMOS קריוגני וחיווט מוליך-על; מסלול ייצור הקיוביטים היחיד שיש לו סטטיסטיקה של שיעורי תקינות בקנה מידה של פרוסה. |
| 10 ייצור | fab_pic | מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) | 13.2 | זרימת תהליך במפעל CMOS המציבה על פרוסה אחת של 300 mm מוליכי גל מניטריד בעלי אובדן נמוך, מתגים אלקטרו-אופטיים, גלאי פוטון בודד וחיבור סיבים. |
| 10 ייצור | fab_sc | ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) | 11.1 | ליתוגרפיית צמתים של 300 mm וגיזום לאחר הייצור קובעים את פיזור התדרים שכל ארכיטקטורה של מוליכי-על יורשת. |
| 10 ייצור | fab_trap | ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) | 10.9 | שבבי אלקטרודות RF/DC מישוריים הכולאים יונים ומסיעים אותם, הבנויים בקווי MEMS או, יותר ויותר, על פרוסות של מפעלי ייצור מסחריים למוליכים למחצה. |
| 10 ייצור | fab_optics | הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) | 8.7 | מחסנית הלייזרים, הוואקום העל-גבוה ואופטיקת הדימות הלוכדת, מקררת, ממענת וקוראת קיוביטים הן של יונים לכודים והן של אטומים ניטרליים — תשתית, לא קיוביט. |
| 10 ייצור | fab_3d | מהודים מוליכי-על תלת-ממדיים בעיבוד שבבי | 5.2 | גופי מהודים מאלומיניום או מניוביום בעיבוד שבבי ב-CNC, עם Q פנימי מעל 0.5×10⁹; הגוף בקנה מידה של cm לכל אופן הוא המחיר המבני של קודים בוזוניים מבוססי-מהוד. |
| 10 ייצור | fab_bulk | הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים) | 4.2 | מעבדים פוטוניים המורכבים מחלקים בדידים — מקורות סחיטה ואינטרפרומטרים במרחב חופשי, לולאות השהיה בסיב, מאפננים מצומדים לסיב וגלאי פוטון בודד קריוגניים — המיושרים והננעלים ידנית ובמערכות סרוו, ולא מיוצרים בתבנית ליתוגרפית על פרוסה. |
| 10 ייצור | fab_mbe | הטרו-מבנים III-V ב-MBE (תילי InAs–Pb, מקורות מנקודות קוונטיות) | 4.2 | אפיטקסיה בקרן מולקולרית של ננו-מבנים III-V עם מעטפות מוליך-על שהושקעו בלי לשבור את הוואקום, לתילי מיורנה, ושל נקודות קוונטיות למקורות פוטון בודד. |
| 10 ייצור | fab_diamond | גידול יהלום / השתלה (NV, SiV, SnV) | 1.7 | גידול יהלום חד-גבישי ב-CVD בפלזמה, השתלת יונים וריפוי ליצירת מרכזי NV, SiV או SnV, ואיכול תחתי לבניית הננו-פוטוניקה סביבם. |
| 10 ייצור | fab_stm | ליתוגרפיית מימן ב-STM (תורמים) | 1.7 | חוד של מיקרוסקופ מנהור סורק מסיר בדסורפציה את המימן מ-Si(100) שעבר פסיבציה וחושף אתרים בודדים, פוספין מסמם אותם, וצורן אפיטקסיאלי קובר את התורמים — בדיוק אטומי, באופן טורי וללא מקבילה במפעל ייצור. |
The English text is loading…
Русский текст загружается…
יון אטומי לכוד
יונים בודדים של Yb⁺/Ba⁺/Ca⁺ במלכודות RF, הנשזרים דרך אופני תנועה משותפים; הקיוביט בעל הנאמנות הגבוהה ביותר והאיטי ביותר בשירות מסחרי.
Verdict. מובילת הנאמנות והפלטפורמה היחידה המריצה עשרות קיוביטים לוגיים מתוקנים, אך התפוקה נקבעת בידי ההובלה והקירור, לא בידי השערים; ההגדלה הדו-ממדית לא תוכח עד Sol (2027).
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קיוביט של יון לכוד הוא יון אטומי בודד — איטרביום, בריום, סידן או סטרונציום — הכלוא בשדות RF ובשדות סטטיים מעל אלקטרודות במיקרו-ייצור, והלוגיקה שלו מקודדת ברמות על-דקות, ברמות זימן או ברמות אופטיות. יונים בשרשרת דוחים זה את זה, ולכן הם חולקים אופני תנועה מקוונטטים; כוח התלוי בספין הפועל על אופנים אלה הופך את התנועה לאפיק השוזר כל זוג. Cirac ו-Zoller הציעו זאת ב-1995; הקבוצה של Wineland ב-NIST הדגימה את השער הראשון באותה שנה, בין המצב הפנימי של יון אחד לבין תנועתו, ושערים בין שני יונים באו בעקבותיו ב-1998–2003. כל מה שמסחרי כיום הוא הרעיון הזה ועוד מיקרו-ייצור של אלקטרודות משטח.
תכונות (גרף הטכנולוגיות): זיקת הנושא 0.0 — טבעי לחלוטין, כל היונים זהים מכוח חוקי הפיזיקה, אין שונות ייצור שיש לכייל; זמן שזירה 10⁻⁴·² s (≈ 63 µs), דטרמיניסטית, ללא בישור; קריאה בפלואורסצנציה על מעבר מחזורי, ≈ 10 µs, לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל; ניידות בהובלה פיזית — היונים מוסעים, לא מחווטים; בקרה אופטית, בטמפרטורת החדר; מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: קוהרנטית, דליפה, פאולי; ייצור: מלכודות אלקטרודות משטח ברמת MEMS.
פיזיקה וגבולות
תדרי מלכודת של כמה MHz קובעים את השעון. צימוד ספין–תנועה גדל עם פרמטר למב–דיקה כפול עוצמת ההנעה, ולכן שער מהיר בהרבה ממחזור תנועה אחד מעורר את האופנים הלא נכונים או דורש הספק אופטי שמחזיר את הפיזור; שערים של µs עד מאות µs הם פשרה פיזיקלית, לא כשל הנדסי. הזיכרון הוא ההפך: במצבי שעון שאינם רגישים לשדה מגנטי, יון אחד שומר על קוהרנטיות יותר משעה D[104], חמישה עד שישה סדרי גודל יותר מקיוביט מוליך-על. שגיאת הסרק כמעט חינמית; זמן הסרק הוא מה שעולה.
הרצפה שייכת להנעה, לא לנושא: שערי לייזר נושאים רצפה בלתי ניתנת להפחתה של פליטה ספונטנית, ושגיאת שער דו-קיוביטי של 8.4(7)×10⁻⁵ בטמפרטורת דופלר ללא קירור למצב היסוד D[102] מראה שאפשר להסיר אותה. מה שנותר הוא חימום אנומלי מפני האלקטרודות, צפיפות אופנים ככל שהשרשראות מתארכות, והתנגשויות עם גז הרקע שמשנות את סדר השרשרת או פולטות ממנה יונים. האחרונה היא הבעיה הארכיטקטונית: מפענח שנבנה לרעש פאולי סטוכסטי רואה במקום זאת יונים שדולפים למכלולים מטא-יציבים או נעלמים. הדליפה קטנה דיה כדי לצטט אותה — 1.1×10⁻⁵ לכל קליפורד ב-Helios D[97] — אך היא מצוטטת בנפרד משום שאינה פאולי. מלכודות קריוגניות, קירור סימפתטי, קידודי מחיקה מטא-יציבים וואקום טוב יותר היו מזיזים את הרצפה.
מצב ההנדסה העדכני
המיטבי שהודגם והטיפוסי בקנה מידה התקרבו זה לזה במידה יוצאת דופן: Helios מריץ 98 קיוביטים של Ba⁺ בשגיאת שער דו-קיוביטי של 7.9×10⁻⁴ עם קישוריות של כל-לכל, בתוך סדר גודל אחד מהשיא. הפער הוא מהירות — השער ≈ 70 µs, אך שכבה ברוחב מלא אורכת ≈ 55 ms כשמביאים בחשבון מיון, הובלה וקירור מחדש; ההובלה היוותה ~60% מזמן הריצה ב-H2 D[97], [110].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-07 | בקרה אלקטרונית מלאה, 10 קיוביטים / 7 אזורים: שער דו-קיוביטי 99.97(1)% | Oxford Ionics | D[257]fact |
| 2025-10 | שגיאת שער דו-קיוביטי 8.4(7)×10⁻⁵, ללא קירור למצב היסוד | Oxford Ionics / IonQ | D[102]fact |
| 2025-11 | Helios, 98 Ba⁺: שער דו-קיוביטי 7.9×10⁻⁴, SPAM 3.3–4.8×10⁻⁴, דליפה 1.1×10⁻⁵/קליפורד | Quantinuum | D[97] |
| 2026-02 | 48 קיוביטים לוגיים מתוקנים ([[80,48,4]]), אי-נאמנות שער לוגי 1.0–1.2×10⁻⁴ | Quantinuum | D[105]fact |
| 2026-05 | נפח קוונטי 32,768, LYNX בהרכבה במסד | AQT | C[128] |
| 2026-06 | זיכרון qLDPC בנקודת האיזון בתחום השגיאה: 3.95 ± 0.68 s (קוד אחד) לעומת 3.84 ± 0.48 s פיזי (עודכן בספטמבר 2026) | IonQ | D[109]fact |
איבר השגיאה השולט בקנה מידה אינו השער: זו עלות הזזת היונים — עירור בהובלה, קירור מחדש, סידור מחדש — ועוד דליפה שהמפענח אינו יכול לספוג. הדגמות של קודים בקצב גבוה משליכות 75–97% מהריצות בעומק D[105].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
המלכודות הן רכיבי צורן ברמת MEMS, לא ליתוגרפיה המגדירה את הקיוביט: היון מושלם, ולכן השונות בין פרוסות מתבטאת בגאומטריית האלקטרודות ובאיכות פני השטח, ולעולם לא בפיזור בין קיוביט לקיוביט. שני מפעלי ייצור חשובים. Infineon מפעילה פלטפורמת QPU ייעודית ב-Villach על פרוסות של 6 עד 12 אינץ' עם הצמדה אנודית של פרוסות; מלכודות הדור השלישי שלה מוסיפות אלקטרודות מחוץ למישור, שלפי הטענה מגבירות את הכליאה ~10×, ובין המשתמשים הנזכרים eleQtron (שלושה דורות), Oxford Ionics, Innsbruck ו-ETH Zurich C[320]. Honeywell מייצרת את המלכודות של Quantinuum בתוך הבית — Helios נושא 1,228 אלקטרודות D[97] — ומלכודת הרשת של Sol חזרה מהייצור ונמצאת בתיקוף C[123]; בנפרד, Infineon נכנסה לשותפות עם Quantinuum על מלכודות הדור הבא ב-2024-11 C[321]. Infineon היא נקודת כשל יחידה עבור IonQ/Oxford Ionics, eleQtron ו-Universal Quantum בבת אחת P[322] — וממנה בדיוק IonQ קונה את דרכה החוצה ברכישת SkyWater תמורת ≈ $1.8 B (נסגרה 2026-07-31) C[19].
הריכוזיות השנייה אופטית: TOPTICA (הכנסות > €140 M, ~600 עובדים) מספקת את רוב ניסויי היונים הגדולים, והקצה העל-סגול — 369 nm עבור Yb⁺ — הוא החלק המוגבל P[322]. חומרת הוואקום ומקורות האטומים הם סחורה; קישורים פוטוניים בין מודולים מחזירים תלות קריוגנית דרך גלאי SNSPD P[322]fact. כלכלת היחידה: AQT סיפקה מסד של 20 קיוביטים ל-LRZ / Munich Quantum Valley תמורת ≈ €9.8 M (2023-12-05, Bavarian Hightech Agenda) C[323] — ≈ €0.5 M לקיוביט, מערכת מוכנה להפעלה. החשיפה לפיקוח על יצוא עוברת דרך סיווגי ה-ECCN הקוונטיים של ארה״ב מספטמבר 2024; הסיווג של שבב מלכודת חשוף לא אומת כאן.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
המיעון האופטי לכל יון הוא מה שנכשל בהגדלה ליניארית: Helios דורש לפחות שבעה אורכי גל של לייזר לצד 1,228 ערוצי הנעה של אלקטרודות D[97]. הקריאה זולה — פלואורסצנציה אל PMT או מצלמה בתוך ≈ 10 µs, לא-הורסת ומתאימה מטבעה לביצוע באמצע המעגל. דרישות ההשהיה מתונות: IonQ מניחה מחזורי סינדרום של 1–5 ms D[111], בתוך זמני הלוך-ושוב ברמת NVQLink C[324]fact.
החומה זזה עם N. ב-10³ היא מספר מקורות ההנעה ושטח השולחן האופטי; מחקר WISE טוען שמכונה של 1,000 יונים בקישוריות מלאה יכולה לפעול מ-~200 מקורות עם אלקטרוניקת מיתוג בתוך המלכודת, ב-40–2,600 שכבות שערים בשנייה S[325]fact — תכנון על הנייר, לא נבנה שבב. ב-10⁴ היא בין-מודולית: שזירה מרוחקת עומדת על 9.7 s⁻¹ על פני 2 m (נאמנות בל 96.9%) D[115] ועל 250 s⁻¹ במעבדה D[116], לעומת ~10⁴ s⁻¹ הנדרשים. ב-10⁶ היא שיעור התקינות והספק הלייזר. יצירת השערים ובקרת המיקרוגל שייכות לתקצירים הסמוכים.
תפקיד במחסנית
הנושא מזין שלוש ארכיטקטורות, כנושא הראשי של כל אחת מהן: יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) (Quantinuum, Universal Quantum), יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני (Aria, Forte ו-Tempo של IonQ; AQT; Qudoor; Quantum Art) ו-יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF) (IonQ/Oxford Ionics, eleQtron, QUDORA). הוא דורש מיקרו-ייצור של מלכודות אלקטרודות משטח והרכבה אופטית/מכנית, והוא התשתית לשער מולמר–סורנסן, לשער המיקרוגל האלקטרוני בשדה הקרוב, לקידוד המחיקה המטא-יציב "omg", להסעה, לגילוי בפלואורסצנציה ולקישור יון–פוטון. הוא אינו מחליף שום דבר ואינו מתנגש בשום דבר: היונים הם עמודה סגורה בפני עצמה, ולכן מעבר ממנה הוא מוחלט — מעל הנושא לא שורד דבר מלבד המהדר.
שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס. בארכיטקטורת QCCD ההובלה שולטת: ≈ 9.7×10⁻³ s לסבב, מתוכם 9.0 ms הובלה, לעומת ≈ 5.5×10⁻² s לשכבה ברוחב מלא D[97], [110]. בארכיטקטורת השערים האלקטרוניים הסבב ≈ 1.5×10⁻³ s, ונקבע בידי שכבות השערים D[102]. הפער הזה, פי שישה, הוא המספר המגדיר של הפלטפורמה. משבצת ריקה סמוכה: שכבת הנעה קריוגנית המשולבת בשבב למלכודות יונים — המקבילה ל-SFQ/CMOS קריוגני — אין לה עדיין מאכלס ברמת מוצר.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המספרים הדו-קיוביטיים הבולטים מגיעים מגרסאות של בחינת ביצועים אקראית. שיא ה-8.4(7)×10⁻⁵ הוא RB עם דליפה לתת-מרחב על זוג יונים אחד בטמפרטורת דופלר, לא נתון של ההתקן כולו, והטקסט הזמין אינו מציין משך שער D[102]. הנתון 7.9×10⁻⁴ של Helios הוא נתון ממוצע של ההתקן, העקבי עם הניסוח בדוח הרווחים, "99.921%" C[123]. נפח קוונטי ו-#AQ הם מדדים מורכבים שהגדירו הספקים, ללא פרוטוקול שחזור C[98], [99]. יתרה מזו, RB רץ במצב סטטי, ולכן הסעה וקירור מחדש אינם נראים בשגיאות השער המצוטטות. התוצאות הלוגיות כוללות שיעור קבלה (0.62(2) D[105]), ונקודת האיזון של IonQ נמדדה בבחירה בדיעבד של דליפה D[109]; אף אחת מהן אינה בלתי מותנית. אף פלטפורמת יונים לא פרסמה הגדלה במרחק מהסוג של Λ.
סתירות. משך השער האלקטרוני הוא 225.8 µs (2025) או ≈ 120 µs (2024) בגרף הטכנולוגיות, ואינו מצוין בתמצית של 2025 — לא אומת. הטענה של Quantinuum ל"נאמנות לוגית של כמעט חמש תשיעיות עם משפחה חדשה של קודים לתיקון שגיאות" C[123] מקדימה את אי-נאמנות השער הלוגי שפורסמה, 1.0–1.2×10⁻⁴ D[105]; משפחת הקודים לא פורסמה, ולכן ערך ה-D עומד בעינו. Tempo של IonQ משווק ב-"99.9%" וב-#AQ 64 ללא זמני שער שפורסמו C[99], [326].
הדוח הראשי מביא את זמני שער מולמר–סורנסן של IonQ Forte בשרשראות של 30+ יונים (550–883 µs, חציון 672 µs; שער חד-קיוביטי 110 µs) ללא מקור ממוספר. לא פורסם: סיווג הפיקוח על יצוא של שבב מלכודת יונים חשוף ולא מאוכלס לפי סיווגי ה-ECCN הקוונטיים של ארה״ב מספטמבר 2024 (משפחת 4A906) ולפי הפיקוח הלאומי של בעלות הברית; סכום מימון, תאריך, שווי או מספר קיוביטים כלשהם של Qudoor (AbaQ, 32+ פטנטים לפי טענתה), ספקית מלכודות היונים הסינית היחידה הנזכרת במקורות 2026; אספקה, אבן דרך או תוצאת נאמנות כלשהן במסגרת חוזה ה-DLR של Universal Quantum בסך €67 M נכון ל-2026-09-03; סבב גיוס הון עם סכום ותאריך מוצהרים של AQT או של QUDORA Technologies (Braunschweig; חברת בת בטוקיו נפתחה 2026-05); וההזמנות, צבר ההזמנות, מכירות יחידות Helios או שמות הלקוחות של Quantinuum, שאינם בהודעתה לרבעון השני של 2026.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | שערי לייזר ב-QCCD; Helios, 98 קיוביטים, 48 קיוביטים לוגיים; Sol, Apollo | D[105] |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | שרשראות ארוכות ועוד השערים האלקטרוניים של Oxford Ionics; נקודת איזון ב-qLDPC; בעלת SkyWater | D[109] |
| Honeywell | ספק | ארה״ב | ייצור MEMS עצמי של מלכודות Quantinuum; בעלת מניות עוגן | C[122] |
| Infineon Technologies | ספק | אוסטריה/גרמניה | מפעל ייצור מסחרי למלכודות יונים, Villach, 6–12″, מלכודות דור 3 | C[320] |
| AQT | מפתח | אוסטריה | מערכות יונים בהרכבה במסד 19″; QV 32,768; התקנה ב-LRZ | C[323] |
| eleQtron | מפתח | גרמניה | בקרת יונים במיקרוגל; המדגים QSea I של DLR; צבר הזמנות €54 M | G[327] |
| Quantum Art | מפתח | ישראל | ארכיטקטורת יונים לכודים מרובת ליבות; סבב A בסך $140 M | P[125] |
| Universal Quantum | מפתח | בריטניה | מכונת מלכודות מודולרית במסגרת חוזה DLR בסך €67 M; לא סופק דבר | P[328] |
| Tsinghua University | מחקר | סין | סימולציה אנלוגית בגביש דו-ממדי של 512 יונים; זיכרון בסדר גודל של שעה | D[121] |
| Qudoor | מפתח | סין | מערכות מלכודות יונים AbaQ וענן; 32+ פטנטים לפי טענתה | P[302] |
כספים.
- 2022-11-02 · Universal Quantum · חוזה DLR · €67 M · הוכרז P[328]fact
- 2023-12-05 · AQT · חוזה, מערכת של 20 קיוביטים עבור LRZ · ≈ €9.8 M · Bavarian StMWK/StMWi · נסגר C[323]
- 2025-11-06 · IonQ, Quantinuum · שלב B של DARPA QBI · עד $15 M לכל אחת · נבחרו G[65]fact
- 2025-10-12 · IonQ · הון מניות · $1.0 B + $2.0 B לפי $93/מניה · נסגר fact
- 2025-09-04 · Quantinuum · סבב גיוס · $600 M לפי שווי של $10 B לפני הכסף · NVentures, Quanta, QED, JPMorgan · נסגר G[122]fact
- 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה של Oxford Ionics · $1.075 B · נסגר C[18]fact
- 2026-04-27 · Quantum Art · הרחבת סבב A · $100 M → $140 M · נסגר P[125]fact
- 2026-05-05 · eleQtron · סבב A · €57 M · צבר הזמנות €54 M · נסגר C[128]fact
- 2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור, Nasdaq QNT · $1.68 B ברוטו לפי $60/מניה · נסגרה G[123]fact
- 2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה של SkyWater · ≈ $1.8 B · נסגר C[19]fact
- 2026-06-30 · הכנסות הרבעון השני של שנת הכספים 2026 · Quantinuum: $8.0 M, מזומנים $2.1 B, תחזית החברה $28–32 M; IonQ: $80.1 M, מזומנים $3.0 B, תחזית החברה $280–290 M C[123], [326]
שוק ושרשרת אספקה. כסף הציוד נמצא אצל TOPTICA, Infineon וספקי ואקום סחורתיים; סיכון הריכוזיות ממשי בשני מקומות בלבד — לייזרים על-סגולים ומפעל הייצור של Infineon, שעליו נשענים שלושה מפתחים שאחרת אינם תלויים זה בזה P[322]. לעומת ≈ €9.8 M למסד של 20 קיוביטים C[323], הכנסות מגזר היונים הן בערך מערכת גדולה אחת לרבעון ועוד גישה בענן. יעדים משלמים: G1 (הסימולטור של Tsinghua), G2 ו-G5 (ענן), G3 (הקיוביטים הלוגיים של Helios, זיכרון ה-qLDPC של IonQ), G7 (המסדים של AQT, צבר ההזמנות של eleQtron), G6 באב-טיפוס. G4 ממומן בידי שוקי ההון ו-DARPA, לא בידי לקוחות.
קניין רוחני ותקנים. משפחות מוכרות: בקרת הקיוביטים האלקטרונית של Oxford Ionics וארכיטקטורת המיתוג בתוך המלכודת WISE S[325]; פטני הצמתים ומלכודות הרשת של Honeywell/Quantinuum ל-QCCD, העומדים מאחורי החלפת יונים ב-2.5 kHz והובלה ב-4 m/s D[113]; תהליך האלקטרודות התלת-ממדיות בהצמדה אנודית של Infineon C[320]; תיק הגלאים של ID Quantique, כיום בבעלות IonQ C[19]. לא נמצאה ספירת פטנטים מתוארכת הייחודית ליונים ממאגר נתונים מזוהה; הסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30 מונה ל-IonQ 546 משפחות פטנטים קוונטיים, במקום השמיני בין בעלי הפטנטים, אך אינה מפרידה שורה ליונים לכודים Pfact. אין תקן ייחודי ליונים.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Quantinuum: Helios (הובטח 2024-09-10 · ל-2025 · הושק 2025-11-05) fact; Sol (הובטח 2024-09-10 · ל-2027 · שבב המלכודת יוצר ונמצא בתיקוף); Apollo (ל-2029 · "לפי לוח הזמנים", אבות-טיפוס בלבד) C[123]. אמינות גבוהה — התאריכים שהובטחו עמדו — מלבד משפחת הקודים של חמש התשיעיות שלא פורסמה. IonQ: 4,000 קיוביטים (הובטח ב-2020 · ל-2026 · החטאה של ~40×) P[132]; 256 קיוביטים ב-99.99% (הובטח 2025-06-13 · ל-2026 · נדחה למחצית הראשונה של 2027) R[132]; 10,000 על שבב אחד (ל-2027 · לא פורסמו נתוני חימום או נתוני חיבור בין-מודולי של מלכודת דו-ממדית). אמינות מעורבת: הפיזיקה ניתנת לביקורת עמיתים, לוחות הזמנים לא. AQT מספקת את שיאי ה-QV שלה בזמן; Universal Quantum לא הכריזה על דבר במסגרת החוזה שלה מ-2022 P[328].
פרשנות אסטרטגית. אם היונים ינצחו, Honeywell ו-Infineon ילכדו רנטה מבנית — האחת באמצעות אינטגרציה אנכית שאיש אינו יכול להעתיק, השנייה כמפעל הייצור המסחרי היחיד למלכודות — ו-TOPTICA תהפוך לצוואר הבקבוק. רכישת SkyWater בידי IonQ הופכת תלות בספק לנכס בבעלות: הימור על כך שייצור המלכודות, ולא הפיזיקה של הקיוביט, הוא המשאב הנדיר. איום התחליף אינו המעגלים מוליכי-העל (שעון מהיר יותר, נאמנות נמוכה יותר) אלא האטומים הניטרליים: אותו נושא טבעי, אותה הנדסה עתירת אופטיקה, כבר אלפי אתרים, ונאמנות ההולכת ומשתווה. כוח המיקוח עדיין בידי ספקי הפלטפורמות: יחידת הקוונטים של Infineon היא שגיאת עיגול בתוך חברה של €15 B P[322], ואינה יכולה לתמחר כמונופול.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם: Sol יסופק ב-2027 עם ≥ 192 קיוביטים פיזיים על מלכודת רשת דו-ממדית וגם זמן שכבה שפורסם טוב מ-≈ 55 ms; ספק יונים כלשהו מפרסם הגדלה עם Λ > 1 לאורך d = 3→5→7; השזירה המרוחקת עוברת את 10³ s⁻¹. להוריד בדרגה אם: IonQ לא הציגה 256 קיוביטים ב-99.99% עד סוף 2027 (כבר נדחה פעם אחת); Sol אינו משפר את זמן השכבה; או שמשפחת הקודים של חמש התשיעיות לא תפורסם גם כעבור שנה.
התרחיש הטוב ביותר עד 2029: Apollo מגיע עם מאות קיוביטים לוגיים ב-10⁻⁶–10⁻¹⁰ והיונים שולטים בסבילות המוקדמת לתקלות, וגירעון השעון נספג באלגוריתמים הזקוקים לעומק. התרחיש הגרוע ביותר: ההגדלה הדו-ממדית מכפילה את עלות ההובלה במקום לפזר אותה, זמן השכבה נשאר בעשרות מילישניות, והיונים הופכים למכשיר בעל נאמנות גבוהה ותפוקה נמוכה למחקר תיקון שגיאות, בזמן שהאטומים הניטרליים והמעגלים מוליכי-העל לוקחים את הנפח.
שאלות פתוחות: האם החימום במלכודת רשת גדל עם מספר האזורים או עם שטח האלקטרודות? האם אפשר להמיר דליפה למחיקה מהר מספיק כדי שהמפענחים יפסיקו לשלם עליה? מהו המשך האמיתי של השער האלקטרוני ברוחב מלא? האם שזירה מרוחקת של 10⁴ s⁻¹ ניתנת להשגה בכלל? מי יהיה מקור אספקה שני ל-Infineon?
מקורות
- [18] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Oxford Ionics, Rapidly Accelerating Its Quantum Computing Roadmap,” Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-oxford-ionics-rapidly-accelerating-its-quantum - [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [98] Quantinuum, “Quantum Volume.” [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
glossary-item/ Cquantum-volume - [99] IonQ, “IonQ Forte: High-Performance Commercial Quantum Computer.” [Online]. Available: https://www.ionq.com/
quantum-systems/ Cforte - [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [104] P. Wang et al., “Single ion-qubit exceeding one hour coherence time,” Nat. Commun., vol. 12, Art. no. 233, Jan. 2021, doi: 10.1038/s41467-020-20330-w. arXiv:2008.00251. D
- [105] S. Dasu et al., “Computing with many encoded logical qubits beyond break-even,” arXiv:2602.22211, Feb. 2026. D
- [109] E. Tham et al., “Breakeven demonstration of quantum low-density parity-check codes,” arXiv:2606.06455, Jun. 2026. D
- [110] S. A. Moses et al., “A Race Track Trapped-Ion Quantum Processor,” Phys. Rev. X, vol. 13, Art. no. 041052, Dec. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041052. arXiv:2305.03828. D
- [111] M. Ye, A. Maksymov, and N. Delfosse, “Real-time decoder for a MegaQuOp quantum computer using a single CPU,” arXiv:2608.25027, Aug. 2026. D
- [113] R. D. Delaney et al., “Scalable Multispecies Ion Transport in a Grid-Based Surface-Electrode Trap,” Phys. Rev. X, vol. 14, Art. no. 041028, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041028. arXiv:2403.00756. D
- [115] D. Main et al., “Distributed quantum computing across an optical network link,” Nature, vol. 638, no. 8050, pp. 383–388, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08404-x. D
- [116] J. O'Reilly et al., “Fast photon-mediated entanglement of continuously-cooled trapped ions for quantum networking,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, Art. no. 090802, Aug. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.090802. arXiv:2404.16167. D
- [121] S.-A. Guo et al., “A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions,” Nature, vol. 630, no. 8017, pp. 613–618, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07459-0. D
- [122] Honeywell, “Honeywell Announces $600 Million Capital Raise for Quantinuum at $10B Pre-Money Equity Valuation to Advance Quantum Computing at Scale,” Sep. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.honeywell.com/
us/ Cen/ news/ press-releases/ 2025/ 09/ honeywell-announces-600-million-capital-raise-for-quantinuum-at-10b-pre-money-equity-valuation-to-advance-quantum-computing-at-scale - [123] Quantinuum, “Quantinuum Announces Pricing of Upsized Initial Public Offering,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Cquantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering - [125] M. Abdel-Kareem, “Quantum Art Extends Series A to $140M to Scale Trapped-Ion Architecture,” Quantum Computing Report, Apr. 27, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantum-art-extends-series-a-to-140m-to-scale-trapped-ion-architecture/ P - [128] Alpine Quantum Technologies GmbH, “AQT Sets New European Industry Standard: Introducing the ‘LYNX’ Series with Record-Breaking Quantum Volume,” AQT, May 5, 2026. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
lynx-quantum-volume-record/ C - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ Pionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [257] C. Löschnauer et al., “Scalable, High-Fidelity All-Electronic Control of Trapped-Ion Qubits,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2025, doi: 10.1103/h4wk-v31j. arXiv:2407.07694. D
- [302] M. U. Rehman, “Top Chinese Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, May 15, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P05/ 15/ 10-plus-companies-leading-the-quantum-technologies-race-in-china/ - [320] Infineon Technologies AG, “Trapped ion quantum computing.” [Online]. Available: https://www.infineon.com/
promo/ Ctrapped-ions - [321] Quantinuum, “Infineon and Quantinuum announce partnership to accelerate quantum computing towards meaningful real-world applications,” Nov. 19, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Cinfineon-and-quantinuum-announce-partnership-to-accelerate-quantum-computing-towards-meaningful-real-world-applications - [322] M. Ivezic, “The Optical Table's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Trapped-Ion Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Oct. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ Ptrapped-ion-quantum-ecosystem/ - [323] AQT, “AQT lands million euro contract,” Dec. 5, 2023. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
aqt-lands-million-euro-contract/ C - [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Cnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [325] M. Malinowski, D. Allcock, and C. Ballance, “How to Wire a 1000-Qubit Trapped-Ion Quantum Computer,” PRX Quantum, vol. 4, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.040313. arXiv:2305.12773. S
- [326] IonQ, “IonQ Announces Record Second Quarter 2026 Revenues, Growing 287% YoY,” Aug. 5, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-announces-record-second-quarter-2026-revenues-growing-287-yoy - [327] German Aerospace Center (DLR), “QSea I – Quantum computer demonstrator with 10 ion trap qubits,” DLR Quantum Computing Initiative. [Online]. Available: https://qci.dlr.de/
en/ Gqsea-i/ - [328] A. Ingall, “German government tasks Sussex spin-out with building a powerful quantum computer in €67M contract,” University of Sussex Broadcast, Nov. 2, 2022. [Online]. Available: https://www.sussex.ac.uk/
broadcast/ Pread/ 59206
The English text is loading…
Русский текст загружается…
טרנסמון
צומת ג'וזפסון המחובר במקביל לקבל (Koch 2007); נושא הקיוביט של Willow, Heron/Nighthawk ו-Zuchongzhi, עם השער הדטרמיניסטי ומחזור תיקון השגיאות המהירים ביותר מכל קיוביט שהודגם.
Verdict. הנושא הממומן ביותר והמהיר ביותר, המוגבל בקנה מידה גדול בשגיאות של ~10⁻³ בשער הדו-קיוביטי ושל ~10⁻² בקריאה, ובפרצי שגיאות מתואמים מדי שעה. לאשר אם סריג של ≥100 קיוביטים יציג Λ ≥ 3 עם שגיאת שער דו-קיוביטי חציונית < 10⁻³ עד 2028; אחרת להוריד למעמד של רכיב.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
טרנסמון הוא צומת ג'וזפסון מסוג Al/AlOx/Al המחובר במקביל לקבל גדול, כך ש-EJ/E_C ≈ 50–100 D[282]. דיספרסיית המטען דועכת באופן מעריכי ב-√(8E_J/E_C), וכך מסולק רעש המטען מסוג 1/f, במחיר של אנהרמוניות חלשה α ≈ −EC ≈ −200 עד −300 MHz; הקיוביט הוא שתי הרמות הנמוכות ביותר של מתנד בתדר 4–6 GHz D[282]. Koch ועמיתיו הציעו אותו ב-2007 D[282]; הטרנסמון התלת-ממדי (2011) D[283] וה-Xmon של UCSB/Google (2014) D[284] קיבעו את שתי השושלות שעדיין בשימוש: תדר קבוע (IBM) ותדר הניתן לכוונון בשטף (Google, IQM, USTC).
תכונות (גרף הטכנולוגיות):
- a: זיקה 1.0, מיוצר (אין מקבילה טבעית).
- b: זמן אופייני 10⁻⁸ s, שזירה דטרמיניסטית; חסם הדליפה 1/α מציב את רצפת משך הפולס סביב 10 ns.
- c: קריאה דיספרסיבית במיקרוגל, 10⁻⁶·⁵ s (≈ 320 ns), לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל.
- d: ניידות סטטית, חיווט בין שכנים קרובים.
- e: בקרה במיקרוגל מאלקטרוניקה בטמפרטורת החדר; גרסאות בשלב הקר (CMOS קריוגני או SFQ) ב-≤ 5 קיוביטים.
- f: מבנה השגיאה: דליפה + פאולי סטוכסטית + פרצים מתואמים + קוהרנטית/כיול.
- g: ייצור: ליתוגרפיה של מוליכי-על.
פיזיקה וגבולות
האוכלוסייה התרמית השיורית (0.1% ב-35 mK בטרנסמון תלת-ממדי D[285], ≈ 1% ב-40–60 mK לקיוביט של 5 GHz S[285]) הופכת את האיפוס ואת הקריאה לרצפת ה-SPAM. האנהרמוניות חוסמת שערים חד-קיוביטיים ב-10–25 ns ושער CZ עם מצמד בר-כוונון ב-25–50 ns D[1], [37]P[286]; שער התהודה הצולבת אורך ≈ 200–500 ns D[287].
הרצפה היא דה-קוהרנטיות לאורך זמן השער: עם T1 ממוצע = 68 µs ב-Willow D[1], שער CZ של 40 ns נושא ≈ 6×10⁻⁴ שגיאה לא-קוהרנטית S[1]; עם T1 השיא = 1.68 ms בטרנסמון ניסוי יחיד של Ta על Si D[288], היא יורדת מתחת ל-5×10⁻⁵ S[288]. ההפסד נשלט בידי מערכות דו-רמתיות (TLS) בתחמוצות אמורפיות בממשקים D[288], ומתחתיהן קוואזי-חלקיקים, דעיכת פרסל ורעש שטף.
רוב הערוץ לאחר סחרור הוא פאולי סטוכסטי, ולכן Λ = 2.14 של Willow D[1] תואם את התאוריה. דליפה ל-|2⟩ מצטברת תחת תיקון שגיאות אם אינה מוסרת בכל מחזור (האיפוס המיקרוגלי המלא של USTC הפחית אותה 72×, ל-6.4×10⁻⁴, על 107 קיוביטים D[3]). שגיאות קוהרנטיות (ZZ שיורי, סחיפת TLS) חייבו כיול מחדש באמצעות למידת חיזוק בתוך ריצת תיקון השגיאות של Google מ-2026-07 D[2]. פרצים מתואמים (חלקיקים מייננים המציפים את השבב בקוואזי-חלקיקים) פוגעים בכל הקיוביטים בבת אחת — בערך אחד לכל 10 s ב-Sycamore ב-2021 D[289], בערך אחד לשעה ב-Willow לאחר הנדסת פער D[1], [290] — ולכן ריצות זיכרון ארוכות נקטעות בגלל הפרצים, לא בגלל המרחק. הזזת הרצפה פירושה חומרים חדשים (Ta, Nb מכומס), אנהרמוניות בסדר הגודל של פלוקסוניום, ניהול קרינה או המרה למחיקה (מסילה כפולה).
מערכות דו-רמתיות ארוכות-חיים (TLS) אינן ייחודיות לשרשראות הצמתים של פלוקסוניום: טרנסמון בר-כוונון בשטף ב-Forschungszentrum Jülich הראה 44 מהן לכל GHz, בפיזור אחיד על פני 3–4.5 GHz, כשכל אחת חוסמת כ-2 MHz, ולכן כ-9% מתחום הכוונון מושפע; הזיכרון שהן מעניקות לסביבה נע בין 20 µs ל-1 ms, ו-58% מהן ארוכות-חיים יותר מהקיוביט P[890]. אנרגיה האגורה בהן מעוררת מחדש את הקיוביט לאחר הנעתו, שגיאה שאינה נראית ב-T1 ובספקטרוסקופיית רלקסציה.
מצב ההנדסה העדכני
ההתקנים המבודדים הטובים ביותר: T1 1.68 ms, Q 2.5×10⁷, שער חד-קיוביטי 99.994% D[288]; CZ 99.93% וקריאה של 280 ns ב-99.94% על שבב דו-קיוביטי של IQM D[38]; מצמד הטרנסמון הכפול של Toshiba: CZ 99.90% ב-48 ns D[37].
ערכים טיפוסיים ב-≥ 100 קיוביטים: Willow, 105 קיוביטים — T1 ממוצע 68 µs, שגיאת CZ 0.33%, קריאה 99.5%, מחזור תיקון שגיאות 1.1 µs D[1]C[32]; צי המכונות של IBM: שגיאה לכל שער בשכבה 3.7×10⁻³ טיפוסית, 1.9×10⁻³ במיטבה (2026-07) C[34]; Zuchongzhi 3.0, 105 קיוביטים — דו-קיוביטי 99.62%, קריאה 99.13% D[35]; Rigetti Cepheus-1-108Q, שנים-עשר שבבונים בני 9 קיוביטים C[36] — דו-קיוביטי חציוני 99.1% Cfact.
טבלה
| שנה | נתון | מי | ראיות |
|---|---|---|---|
| 2019 | Sycamore, 53 קיוביטים, שגיאת שער דו-קיוביטי בפעולה בו-זמנית 0.62% | D[291] | |
| 2023 | Condor, 1,121 קיוביטים על שבב אחד | IBM | C[292] |
| 2024 | Willow, 105 קיוביטים, Λ = 2.14 | D[1] | |
| 2025 | טרנסמון דו-ממדי, T1 1.68 ms | Princeton | D[288] |
| 2026 | שגיאה לוגית ב-d=7: 7.72×10⁻⁴ למחזור | D[2] |
בקנה מידה גדול, השער הדו-קיוביטי הוא איבר השגיאה הגדול ביותר (~40% מתקציב קוד הצבע של Google) D[41], ואחריו הקריאה (~10⁻² בציי מכונות C[34]) והדליפה; זנב ההתפלגות בסריג חשוב יותר מהחציון.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
תהליך: Nb או Ta על Si בעל התנגדות סגולית גבוהה או על ספיר; צמתי Al/AlOx/Al באידוי צל; אינטגרציה תלת-ממדית בשיטת השבב ההפוך. על ציוד CMOS של 300 mm דיווחו imec/KU Leuven על 393 טרנסמונים תקינים מתוך 400 (98.25%), עם T1 חציוני ≈ 75 µs (42–113 µs) D[293]fact: אחידות, לא קוהרנטיות. סריגים בתדר קבוע חייבים גם לפגוע ביעדי התדר (פיזור הצמתים הופך להתנגשויות תדר), באמצעות ריפוי בלייזר (IBM), ריפוי בממתח מתחלף (Rigetti, הצלחה של 97.4%) D[294] או מצמדים ברי-כוונון.
עלות ואנרגיה: אף ספק אינו מפרסם $/קיוביט; נתוני הקירוב הם חוזה LUMI של IQM בסך €33 M P[295] ובקר קריוגני של IBM בטכנולוגיית 14 nm הצורך 23 mW לקיוביט ב-4 K D[296] — עשרות ואטים ב-10³ קיוביטים; בקרת SFQ טוענת ל-nW לקיוביט C[54].
שרשרת אספקה: מקררי דילול מ-Bluefors (פינלנד), Oxford Instruments (בריטניה), FormFactor ו-Maybell (ארה״ב); ³He מדעיכת טריטיום במלאי ממשלתי (ארה״ב: NNSA G[297]), ללא יצרן מסחרי; מגברי HEMT ל-4 K — למעשה ספק אחד (Low Noise Factory, שוודיה); אלקטרוניקת הבקרה תחרותית (Quantum Machines, Qblox, Zurich Instruments); יחידות QPU מסחריות מ-QuantWare (הולנד) P[298]; מפעלי ייצור: Anderon (חברה שהופרדה מ-IBM Albany, 2026-05; מכתב כוונות של CHIPS על $1 B, ו-$1 B במזומן מ-IBM שצוינו בנפרד) P[299]G[300] ו-GlobalFoundries (מכתב כוונות על $375 M) G[300].
פיקוח על יצוא: התקנה הסופית-הזמנית של BIS מ-2024-09-06 חלה על מקררי דילול ≥ 600 µW ב-0.1 K למשך 48 h (3A904), על מערכות קריוגניות לבדיקת פרוסות (3B904), על מגברים פרמטריים (3A901.b), ועל מחשבים קוונטיים (4A906) רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT נופלים באותה רצועה — 34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴, 100–199 ב-≤ 10⁻³, התקרה עולה עד 6 × 10⁻³ מתחת ל-2,000 קיוביטים, וכל שגיאה שהיא מ-2,000 ואילך G[301]fact; לכן ספקים סיניים בונים מקררי 10 mK בייצור מקומי (2026-05-15) P[302].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
סריג בר-כוונון דורש קו XY אחד וקו Z אחד לכל קיוביט, ועוד קו לכל מצמד (Sycamore: ≈ 3.6 קווי בקרה לקיוביט, לפני הקריאה D[291]); הקריאה מרבבת ≈ 6–10 קיוביטים לכל קו הזנה D[1]; כל קו הוא ערוץ DAC ועוד כבל קואקסיאלי מונחת, ולכן העלות והחום גדלים עם N.
השהיה: מחזור תיקון השגיאות הוא 1.1 µs; המפענח בזמן אמת של Google פעל בהשהיה ממוצעת של 63 µs עבור d=5 D[1]; Relay-BP של IBM מכוון בסימולציה ל-< 1 µs למחזור S[48] עבור קוד ה-gross (קוד ה-qLDPC של IBM מסוג bivariate bicycle, [[144,12,12]]: 12 קיוביטים לוגיים ב-288 פיזיים D[248]).
חומות: 10³ הושג (Condor, 1,121 קיוביטים C[292]); KIDE של Bluefors (> 4,000 קווי RF, > 1,000 קיוביטים; דף מוצר, 2026-06) C[303] היא התקרה של קריוסטט אחד. 10⁴ דורש CMOS קריוגני ב-4 K (HRL: קוד חזרה d=5 מבקר של ≤ 3.5 W D[190]fact) או SFQ בטמפרטורת מיליקלווין (SEEQC: שער חד-קיוביטי עד 99.9% על ≤ 5 קיוביטים D[304]fact), ועוד מודולים מרובי קריוסטטים (IBM צימדה שני תאים, 2026-08 C[50]). ל-10⁶ אין תכנון סגור: DAC שטף על השבב, פענוח קריוגני וקישורים בין מקררים (ETH: 30 m בנאמנות בל של 80.4% D[305]) עדיין מתחת לקנה המידה הנדרש.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורות: סריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון, וארכיטקטורת המחיקה במסילה כפולה (הטרנסמון כקיוביט עזר או כאחת המסילות). דורש ליתוגרפיה של מוליכי-על; מספק את נושא הקיוביט לשערים עם מצמד בר-כוונון ולשערי תהודה צולבת, את קיוביט העזר לשערי מהוד בוזוני, את תת-המרחב של הקיוביט החשוף, את ההסטה הדיספרסיבית לקריאה במיקרוגל ואת הצד המיקרוגלי של המתמר האופטי. מוחלף בידי הפלוקסוניום, הקונה אנהרמוניות ו-T1 במחיר של ממתח שטף לכל קיוביט, בקרה בתדר מתחת ל-GHz וקריאה בתכנון מחודש. מתנגש עם בקרת SFQ: פוטוני המיתוג הרעילו את הקיוביטים בקוואזי-חלקיקים במודול מרובה השבבים של 2023 (0.96 מתוך 1.2% שגיאה לכל קליפורד) D[249]; SEEQC טוענת שפתרה זאת בתכנון הנדסי C[54], ולכן ההתנגשות עומדת בעינה עד לבדיקה עצמאית בקנה מידה של סריג. השעון הנגזר של ארכיטקטורת סריג הטרנסמונים ≈ 6.5×10⁻⁷ s (651 ns; שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס בארכיטקטורה), מתוכו 282 ns קריאה, וקריאה ועוד איפוס — שני שלישים, לעומת מחזור של 1.1 µs שנמדד ב-Willow D[1] — הארכיטקטורה המהירה ביותר שהודגמה, ועבורה משלם היעד G4 (סבילות לתקלות בקנה מידה גדול). משבצות ריקות סמוכות: המתמר מיקרוגל–אופטי (≈ 3 סדרי גודל מתחת לנדרש לשערים מרוחקים S[306]) ופענוח קריוגני.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המספרים הבולטים מגיעים מ-RB/IRB של קליפורד, מ-XEB בו-זמני (Google), מנאמנות השכבה/EPLG של IBM וממטריצות השיוך של הקריאה; Λ הוא התאמה של השגיאה הלוגית מול המרחק תחת מפענח אחד. מה שחומק כאן: פעולה מבודדת מול פעולה בו-זמנית (שבבי השיא מבודדים); שגיאות קוהרנטיות הממוצעות לתוך מספר דה-פולריזציה יחיד; דליפה, שאינה נראית ל-RB ולעתים קרובות מסוננת בבחירה בדיעבד; סחיפה בין הכיול לשימוש; ומוסכמות דיווח (Rigetti מצטטת חציונים, IBM את ההתקן הטוב ביותר שלה, IQM שבב דו-קיוביטי). "70 הקיוביטים הלוגיים" של IBM מ-2026-07 הם תוצאה של גילוי שגיאות עם בחירה בדיעבד D[46], לא סבילות לתקלות.
שחזור: הגדלה מתחת לסף שוחזרה בידי USTC על 107 קיוביטים עם Λ = 1.40 D[3]. מחלוקות: דגימת העליונות של 2019 שוחזרה ברשתות טנזוריות D[307]; ניסוי ה"תועלת" של IBM מ-2023 סומלץ באופן קלאסי בתוך שבועות D[308], [309]; המאמר של Google מ-2026-07 אינו מדווח Λ עבור ריצת d=7 D[2]. סתירת ערכים: T1 של imec ב-300 mm מצוטט לעתים קרובות כ-"> 100 µs"; החציון במאמר הוא ≈ 75 µs D[293]fact, והוא המשמש כאן.
זמן שער התהודה הצולבת ≈ 200–500 ns הוא טווח טיפוסי לצי המכונות, שהוסק ממאמר על התקן יחיד [287]. הקביעה שמגברי HEMT ל-4 K באים למעשה מספק אחד (Low Noise Factory) היא תצפית שוק ללא מקור ממאגר נתונים. לא פורסם: תאריך השקה של KIDE של Bluefors ("> 4,000 קווי RF / > 1,000 קיוביטים"), שדף המוצר שלו עודכן ב-2026-06-16.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | פעילות | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | Willow, 105 קיוביטים, Λ = 2.14; זיכרון d=7 | D[1], [2] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | צי Heron/Nighthawk; מפת הדרכים Starling; הפרדת Anderon | C[34], [67]P[299] |
| Rigetti | מפתח | ארה״ב | שבבוני Cepheus-1-108Q; מפעל ייצור עצמי | C[61] |
| IQM | מפתח | פינלנד | 26 מערכות נמכרו, 17 הותקנו | C[58]fact |
| USTC | מחקר | סין | Zuchongzhi 3.x, 105 קיוביטים; Λ = 1.40 | D[3], [35] |
כספים.
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI (עד $15 M לכל אחד) · IBM היא ספקית סריג הטרנסמונים היחידה מבין אחד-עשר; Google ו-Rigetti נשארו בשלב A G[65]factfact
- 2026-01-20 · D-Wave · מיזוג ורכישה, Quantum Circuits (מהודים במסילה כפולה על קיוביטי עזר טרנסמוניים) · $550 M (מניות + מזומן) · נסגרה C[14]factfact
- 2026-05-05 · QuantWare (יחידות QPU מסחריות; מפת הדרכים VIO-40K Rfact) · סבב B · $178 M (€152 M) · Intel Capital, In-Q-Tel, ETF Partners (משקיעים חדשים, ללא משקיע מוביל) · > $210 M במצטבר · נסגר P[298]
- 2026-05-18 · Nord Quantique · מימון הון צמיחה · $30 M לפי שווי של $1.4 B · נסגר C[89]fact
- 2026-05-21 · US Dept of Commerce · מכתבי כוונות של CHIPS ($2.013 B, תשע חברות) · IBM/Anderon $1 B, GlobalFoundries $375 M, Rigetti ≤ $100 M, D-Wave $100 M · מכתב כוונות לא מחייב G[300]fact
- 2026-06-02 · IBM · התחייבות · > $10 B על פני חמש שנים, ו-$1 B במזומן ל-Anderon צוינו בנפרד · הוכרז C[310]fact
- 2026-06-03 · OQC (מפתחת הקואקסמון D[311]) · סבב C · £260 M (~$350 M) · בהובלת Bullhound · השווי לא פורסם · נסגר C[60]fact
- 2026-07-02 · IQM · רישום למסחר, Nasdaq ובורסת הלסינקי · מזומנים פרו-פורמה €337 M · נסגר Cfact
- 2026-08-04 · IQM · תוצאות המחצית הראשונה של 2026 · הכנסות €8.9 M (+47%), מזומנים €309 M · דווח P[295]
- 2026-08-06 · Rigetti · תוצאות הרבעון השני של 2026 · הכנסות $5.1 M, הפסד GAAP של $52.6 M, מזומנים $541.3 M · דווח C[61]
שוק ושרשרת אספקה. ציוד התשתית ריכוזי יותר משוק ה-QPU. כלכלת היחידה אינה מפורסמת; חוזה IQM בסך €33 M P[295] ומחיר Quantum Circuits בסך $550 M Cfact הם נקודות הייחוס היחידות שניתן לצטט. יעדים משלמים: G7 (מערכות הניתנות לפריסה) ו-G2 (תועלת עם הפחתת שגיאות) כבר היום; G3 (סבילות מוקדמת לתקלות) דרך תוכניות בסגנון QBI החל מ-2027 fact; G4 (סבילות לתקלות בקנה מידה גדול) אחרי 2029 Rfact; G1 (סימולציה אנלוגית), G5 (אופטימיזציה) ו-G6 (רישות) אינם מביאים הכנסות ייחודיות לטרנסמון.
קניין רוחני ותקנים. הסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30: IBM — 4,388 משפחות פטנטים קוונטיים, Google — 2,385, Microsoft — 1,175; בהתקנים מוליכי-על (H10N 60): IBM — 783, Google — 357 P[312]fact. לא נמצאה התדיינות משפטית; לא אומתה משפחה ייחודית לטרנסמון. מחסניות תוכנה פתוחות הופכות את השכבה שמעל לסחורה: Qiskit (IBM טוענת ל-≈ 70% מהמפתחים C[310]), Cirq/Stim, OpenQASM 3, NVQLink Cfact.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות.
- IBM Kookaburra (2022-05-10 · 2025, כמעבד מרובה שבבים של 1,386 קיוביטים C[313]; הובטח מחדש 2025-06-10 · 2026, כמודול ה-qLDPC הראשון R[67] · לא סופק נכון ל-2026-09-03 R[72]fact).
- IBM Nighthawk (2025-06-10 · 2025 · סופק 2025-12) ו-Starling (2025-06-10 · 2029, 200 קיוביטים לוגיים / 10⁸ שערים · פתוח) Rfact.
- Google, אבן דרך 3, שגיאה לוגית 10⁻⁶ (ללא תאריך · לא פורסם יורש ל-Willow; מסלול האטומים הניטרליים נפתח 2026-03-24) R[2]fact.
- Rigetti: 108 קיוביטים ב-99.5% (הובטח לסוף 2025 · זמינות כללית 2026-04-07 בחציון 99.1%; 99.5% נדחה ל"המשך 2026") Cfact.
- Fujitsu/RIKEN: 1,000 קיוביטים (הובטח 2025-04-22 · שנת הכספים 2026 · לא הושק נכון ל-2026-09-03) R[75]fact.
אמינות: IBM — גבוהה בקצב, חלשה במודול ה-qLDPC הראשון שלה ובטענות "יתרון"; Google — גבוהה בפיזיקה, אטומה בלוחות הזמנים; Rigetti — דחיות כרוניות; Fujitsu — לא הוכחה.
פרשנות אסטרטגית. אם הטרנסמונים ינצחו, בעלי מפעלי הייצור וספקי הקריוגניקה ינצחו בלי קשר לספק; חברות הזנק של טרנסמונים ללא מפעל ייצור יפסידו — ההתכנסות (Atlantic Quantum → Google, 2025-10-03 P[55]fact; Quantum Circuits → D-Wave) כבר נראית. איומי תחליף: פלוקסוניום באותו מפעל ייצור, קידודי מסילה כפולה/בוזוניים המורידים את הטרנסמון למעמד של קיוביט עזר, ואטומים וספינים לטובת צפיפות. ספקי ³He, HEMT ומקררים מחזיקים בכוח מיקוח; ספקי הפלטפורמות נחלצים באמצעות אינטגרציה אנכית.
תחזית ושאלות פתוחות
אבני דרך, 12–24 חודשים: (1) Kookaburra מריץ זיכרון על קוד ה-gross מתחת לנקודת האיזון — לאשר; היעדר תוצאה עד סוף 2027 מוריד בדרגה את תאריך 2029 של IBM Rfact. (2) Google מפרסמת Λ ≥ 3 או זיכרון לוגי של 10⁻⁶ ב-d ≥ 9 — לאשר; שנה שנייה בלי יורש ל-Willow מורידה בדרגה D[2]. (3) שלב C של QBI (צפוי בסביבות הרבעון הרביעי של 2026 factP[314]) מקדם ספק טרנסמונים. (4) CMOS קריוגני או SFQ מפעילים ≥ 50 טרנסמונים ללא פגיעה בנאמנות D[190], [304]. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מכונה ברמת Starling עם 200 קיוביטים לוגיים Rfact וזיכרון של Google ב-d ≥ 11; התרחיש הגרוע ביותר: Λ סביב 2, קריאה ברמת 10⁻², הפרצים מגבילים את המרחק, הטרנסמון שורד רק כקיוביט עזר וההון עובר לאטומים ולספינים. שאלות פתוחות: האם קוהרנטיות של מילישניות ב-Ta/Si שורדת תהליך של 100 קיוביטים עם מצמדים; האם רצפת שגיאת השער הדו-קיוביטי בקנה מידה גדול קוהרנטית (כיול) או לא-קוהרנטית; האם הקריאה יכולה להגיע ל-10⁻³ ב-< 300 ns לרוחב סריג שלם. לעקוב: המאמר הבא של Google, Kookaburra, רשימת שלב C.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. D
- [3] T. He et al., “Experimental Quantum Error Correction below the Surface Code Threshold via All-Microwave Leakage Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 135, no. 26, Art. no. 260601, Dec. 2025, doi: 10.1103/rqkg-dw31. D
- [14] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Announces Agreement to Acquire Quantum Circuits Inc., Establishing World's Leading Quantum Computing Company,” Jan. 7, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-to-acquire-quantum-circuits-inc-establishing-world-s-leading-quantum-computing-company/ - [32] Y. Chen and M. Devoret, “Our quantum hardware: the engine for verifiable quantum advantage,” Google Blog, Oct. 22, 2025. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ Ctechnology/ research/ quantum-hardware-verifiable-advantage/ - [34] IBM Quantum, “What's new at IBM Quantum - Q2 2026.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ whats-new-q2-2026 - [35] D. Gao et al., “Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, Art. no. 090601, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.090601. arXiv:2412.11924. D
- [36] Rigetti Computing, Inc., “Rigetti Announces General Availability of 108-Qubit System,” Apr. 7, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system - [37] R. Li, K. Kubo, Y. Ho, Z. Yan, Y. Nakamura, and H. Goto, “Realization of High-Fidelity CZ Gate Based on a Double-Transmon Coupler,” Phys. Rev. X, vol. 14, no. 4, Art. no. 041050, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041050. arXiv:2402.18926. D
- [38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437. D
- [41] N. Lacroix et al., “Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 614–619, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09061-4. arXiv:2412.14256. D
- [46] S. Martiel et al., “Sampling hard circuits with verifiably high fidelity,” arXiv:2607.25941, Jul. 2026. D
- [48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025. S
- [50] C. Dundon, S. Hall, M. Hollister, and A. Lindler, “IBM's new modular architecture for cryogenic systems,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ modular-cryogenics - [54] M. Abdel-Kareem, “SEEQC and IBM Collaborate on SFQ Control Integration Under DARPA's Quantum Benchmarking Initiative,” Quantum Computing Report, Jun. 12, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
seeqc-and-ibm-collaborate-on-sfq-control-integration-under-darpas-quantum-benchmarking-initiative/ C - [55] M. Swayne, “Atlantic Quantum Joins Google Quantum AI,” The Quantum Insider, Oct. 3, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P10/ 03/ atlantic-quantum-joins-google-quantum-ai/ - [58] IQM Quantum Computers, “IQM Quantum Computers Becomes First European Quantum Computing Company Listed on a Major U.S. Exchange,” Jul. 2, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/
press-releases/ Ciqm-quantum-computers-becomes-first-european-quantum-computing-company-listed-on-a-major-u-s-exchange/ - [60] A. Curbison, “OQC raises £260m in Europe's largest ever private quantum computing funding round,” OQC, Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ Cnewsroom/ series-c - [61] Rigetti Computing, “Rigetti Computing Reports Second Quarter 2026 Financial Results,” Rigetti Investor Relations, Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ rigetti-computing-reports-second-quarter-2026-financial-results - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [67] IBM, “IBM Sets the Course to Build World's First Large-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer at New IBM Quantum Data Center,” Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-06-10-IBM-Sets-the-Course-to-Build-Worlds-First-Large-Scale,-Fault-Tolerant-Quantum-Computer-at-New-IBM-Quantum-Data-Center C - [72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
roadmaps/ Rquantum/ - [75] Fujitsu, “Fujitsu Quantum.” [Online]. Available: https://global.fujitsu/
en-global/ Rtechnology/ research/ quantum - [89] Nord Quantique, “Nord Quantique Reaches $1.4 Billion USD Valuation with Latest Investment,” Business Wire, May 18, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ Chome/ 20260518358351/ en/ Nord-Quantique-Reaches-$1.4-Billion-USD-Valuation-with-Latest-Investment - [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915. D
- [249] C. Liu et al., “Single Flux Quantum-Based Digital Control of Superconducting Qubits in a Multichip Module,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030310, Jul. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030310. D
- [282] J. Koch et al., “Charge-insensitive qubit design derived from the Cooper pair box,” Phys. Rev. A, vol. 76, no. 4, Art. no. 042319, Oct. 2007, doi: 10.1103/PhysRevA.76.042319. arXiv:cond-mat/0703002. D
- [283] H. Paik et al., “Observation of High Coherence in Josephson Junction Qubits Measured in a Three-Dimensional Circuit QED Architecture,” Phys. Rev. Lett., vol. 107, no. 24, Art. no. 240501, Dec. 2011, doi: 10.1103/PhysRevLett.107.240501. arXiv:1105.4652. D
- [284] R. Barends et al., “Superconducting quantum circuits at the surface code threshold for fault tolerance,” Nature, vol. 508, no. 7497, pp. 500–503, Apr. 2014, doi: 10.1038/nature13171. arXiv:1402.4848. D
- [285] X. Y. Jin et al., “Thermal and Residual Excited-State Population in a 3D Transmon Qubit,” Phys. Rev. Lett., vol. 114, no. 24, Art. no. 240501, Jun. 2015, doi: 10.1103/PhysRevLett.114.240501. arXiv:1412.2772. D
- [286] C. Choucair, “Oxford Researchers Demonstrate Fast, 99.8% Fidelity Two-Qubit Gate Using Simplified Circuit Design,” The Quantum Insider, Mar. 26, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P03/ 26/ oxford-researchers-demonstrate-fast-99-8-fidelity-two-qubit-gate-using-simplified-circuit-design/ - [287] A. Kandala et al., “Demonstration of a High-Fidelity CNOT Gate for Fixed-Frequency Transmons with Engineered ZZ Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 127, no. 13, Art. no. 130501, Sep. 2021, doi: 10.1103/PhysRevLett.127.130501. D
- [288] M. P. Bland et al., “2D transmons with lifetimes and coherence times exceeding 1 millisecond,” arXiv:2503.14798, Mar. 2025. D
- [289] M. McEwen et al., “Resolving catastrophic error bursts from cosmic rays in large arrays of superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 18, no. 1, pp. 107–111, Dec. 2021, doi: 10.1038/s41567-021-01432-8. arXiv:2104.05219. D
- [290] M. McEwen et al., “Resisting High-Energy Impact Events through Gap Engineering in Superconducting Qubit Arrays,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, no. 24, Art. no. 240601, Dec. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.240601. arXiv:2402.15644. D
- [291] F. Arute et al., “Quantum supremacy using a programmable superconducting processor,” Nature, vol. 574, no. 7779, pp. 505–510, Oct. 2019, doi: 10.1038/s41586-019-1666-5. D
- [292] J. Gambetta, “The hardware and software for the era of quantum utility is here,” IBM Quantum Computing Blog, Dec. 4, 2023. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ quantum-roadmap-2033 - [293] J. Van Damme et al., “Advanced CMOS manufacturing of superconducting qubits on 300 mm wafers,” Nature, vol. 634, no. 8032, pp. 74–79, Oct. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07941-9. D
- [294] D. P. Pappas et al., “Alternating-bias assisted annealing of amorphous oxide tunnel junctions,” Communications Materials, vol. 5, no. 1, Art. no. 150, Aug. 2024, doi: 10.1038/s43246-024-00596-z. D
- [295] Investing.com, “IQM Q2 2026 slides: backlog surges 52%, revenue up 47% in H1,” Aug. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.investing.com/
news/ Pcompany-news/ iqm-q2-2026-slides-backlog-surges-52-revenue-up-47-in-h1-93CH-4834587 - [296] D. Underwood et al., “Using Cryogenic CMOS Control Electronics to Enable a Two-Qubit Cross-Resonance Gate,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010326, Feb. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010326. D
- [297] U.S. Government Accountability Office, “Managing Critical Isotopes: Weaknesses in DOE's Management of Helium-3 Delayed the Federal Response to a Critical Supply Shortage,” U.S. Government Accountability Office, May 2011. [Online]. Available: https://www.gao.gov/
products/ Ggao-11-472 - [298] M. Ivezic, “QuantWare Raises $178M Series B — What It Means for Quantum Open Architecture,” PostQuantum.com, May 6, 2026. [Online]. Available: https://postquantum.com/
industry-news/ Pquantware-178m-series-b-qoa/ - [299] L. James, “IBM spins off America's first quantum chip foundry with $2 billion in federal and private funding — newly-minted 'Anderon' foundry to offer 300mm quantum wafer fab and manufacturing services,” Tom's Hardware, May 26, 2026. [Online]. Available: https://www.tomshardware.com/
tech-industry/ Pquantum-computing/ ibm-spins-off-americas-first-quantum-chip-foundry-with-2-billion-in-federal-and-private-funding - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [302] M. U. Rehman, “Top Chinese Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, May 15, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P05/ 15/ 10-plus-companies-leading-the-quantum-technologies-race-in-china/ - [303] Bluefors, “KIDE Cryogenic Platform — For Large-Scale Quantum Computing,” Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/
products/ Ckide-cryogenic-platform/ - [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. D
- [305] S. Storz et al., “Loophole-free Bell inequality violation with superconducting circuits,” Nature, vol. 617, no. 7960, pp. 265–270, May 2023, doi: 10.1038/s41586-023-05885-0. D
- [306] N. Dirnegger et al., “Distilled remote entanglement between superconducting qubits across optical channels,” arXiv:2503.10842, Mar. 2025. S
- [307] F. Pan, K. Chen, and P. Zhang, “Solving the Sampling Problem of the Sycamore Quantum Circuits,” Phys. Rev. Lett., vol. 129, no. 9, Art. no. 090502, Aug. 2022, doi: 10.1103/PhysRevLett.129.090502. arXiv:2111.03011. D
- [308] Y. Kim et al., “Evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance,” Nature, vol. 618, no. 7965, pp. 500–505, Jun. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06096-3. D
- [309] J. Tindall, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Efficient Tensor Network Simulation of IBM's Eagle Kicked Ising Experiment,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010308, Jan. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010308. arXiv:2306.14887. D
- [310] IBM, “IBM Commits More Than $10 Billion to Quantum Computing, Funding Its Roadmap from Today's Leading Systems to the World's First Fault-Tolerant Quantum Computers,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-06-02-ibm-commits-more-than-10-billion-to-quantum-computing,-funding-its-roadmap-from-todays-leading-systems-to-the-worlds-first-fault-tolerant-quantum-computers C - [311] O. W. Kennedy et al., “Design and Operation of Wafer-Scale Packages Containing >500 Superconducting Qubits,” arXiv:2602.12773, Feb. 2026. D
- [312] PatSnap, “Quantum Computing Patent Landscape 2026,” Jun. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ quantum-computing-patent-landscape/ - [313] J. Gambetta, “Expanding the IBM Quantum roadmap to anticipate the future of quantum-centric supercomputing,” IBM Quantum Blog, May 10, 2022. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ ibm-quantum-roadmap-2025 - [314] Quantum Ledger, “DARPA QBI Tracker.” [Online]. Available: https://quantumledger.report/
darpa-qbi P - [890] J. R. Guimarães et al., “Quantum environment afterglow from broadband excitation spectroscopy in superconducting qubits,” arXiv:2609.31280, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
זוגיות מיורנה (טטרון InAs–Pb)
זוגיות פרמיונית המאוחסנת באופן לא-מקומי בזוג תילים של מוליך למחצה–מוליך-על המוגדרים באלקטרודות שער; נמדדה רק קריאת זוגיות בתיל יחיד.
Verdict. נכון ל-2026-09-03 אין קיוביט טופולוגי: בסיס אחד שנמדד, אין זמן חיים בבסיס X, אין פעולה דו-קיוביטית, אין שחזור בלתי תלוי של הטענה הטופולוגית.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הנושא הוא הזוגיות הפרמיונית הכוללת של שני ננו-תילים היברידיים של מוליך למחצה–מוליך-על ("טטרון"), שנועדה להישמר באופן לא-מקומי באופני אפס של מיורנה בקצות התילים, ולכן להיות חסינה להפרעות מקומיות. Kitaev הציע את שרשרת גל-p החד-ממדית ב-2001; המתכון של Lutchyn/Oreg לננו-תיל עם מוליכות-על מושרית בקרבה (2010) הוא מה שכל התקן מאז ניסה לממש; הארכיטקטורה מבוססת-המדידה של Microsoft, שבה הלוגיקה היא מדידת זוגיות ולא קליעה, היא מה שההתקנים האלה משרתים. דבר ברשומה אינו מבסס שהזוגיות הנמדדת מוגנת טופולוגית.
תכונות (גרף הטכנולוגיות):
- a — זיקה: מיוצר לחלוטין (1.0); העצם אינו קיים עד שערימת שכבות MBE ותבנית של אלקטרודות שער יוצרות אותו.
- b — זמן אופייני ≈ 1 µs; פעולת השזירה דטרמיניסטית (מבוססת-מדידה, לא מבושרת).
- c — קריאה: גילוי זוגיות בקיבול קוונטי rf, ~100 µs, לא הרסני, אפשרי באמצע המעגל.
- d — ניידות: סטטי; הנושא אינו מובל.
- e — בקרה: מתחי שער בתדר נמוך, אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר.
- f — מבנה השגיאה השולט: לא ידוע כפי שהקוד רואה אותו; לא נמדד מודל שגיאה על קיוביט פועל.
- g — ייצור: אפיטקסיה בקרן מולקולרית של הטרו-מבנים III–V.
פיזיקה וגבולות
הרצפה המיועדת מעריכית: שגיאת זוגיות מחייבת קוואזי-חלקיק שיחצה בין אופני מיורנה המופרדים באורכי קוהרנטיות רבים, ולכן הקצב אמור לרדת כמו exp(−L/ξ). זה הטיעון, לא ההדגמה. שני סולמות שולטים בהתקנים: הפער המושרה, הקובע את אוכלוסיית הקוואזי-חלקיקים התרמיים — ובגללו החליפה העופרת את האלומיניום; ופיצול ההיברידיזציה, שנמדד על InAs–Pb בדיוק של µeV מתוך הזזות מחזוריות-h/2e של הקיבול הקוונטי C[21].
אופני הכשל מתחלקים להרעלת קוואזי-חלקיקים — פרמיון בלתי מזווג אחד שנכנס לאי הופך את הזוגיות, ואת זה חוסם נתון ה-~20 s — ולדה-פאזה בין מצבי הזוגיות, שאותה מודדת לולאת X. האסימטריה שפורסמה היא כל הסיפור: 12.4 ms בלולאת Z מול 14.5 µs בלולאת X — זמן קצר בערך 1000× D[20]. Z ארוך עם X קצר מתיישב באותה מידה עם אי מטען מבודד היטב, ואינו אומר דבר על טופולוגיה. כל עוד לא נמדדה מחדש לולאת X על InAs–Pb, הפיזיקה שהייתה מזיזה את הרצפה — פער גדול יותר, אי-סדר נמוך יותר, תילים ארוכים יותר — נשארת לא נבחנת מול הגודל הנצפה היחיד המבחין.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם, 2026-06-02: זמן החלפת זוגיות אופייני של ~20 s, "ובחלק מהמקרים בסדר גודל של דקה", במדידת זוגיות אינטרפרומטרית בהרצה יחידה על ננו-תיל היברידי אחד של טטרון אחד במערך רב-טטרוני, InAs–Pb C[21]. טיפוסי בקנה מידה אינו קיים: אין שיעור תקינות של מערך, אין שגיאת הקצאה, אין זמן חיים של לולאת X, אין פעולה דו-קיוביטית, אין שזירה, אין מבחן בל, אין T₁/T₂ של קיוביט C[21]fact. הבלוג של Microsoft מכנה את ה-20 s "זמן חיים של קיוביט"; טרום-הפרסום טוען לזמן חיים של זוגיות בתיל אחד C[215].
ציר הזמן של השיאים
| תאריך | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2018-03-28, נמשך ב-2021-03-08 | מוליכות מיורנה מקוונטטת של 2e²/h; כיול מחדש הזיז את הרמות ב-8%, ונקודות נפלו מחוץ ל-2σ | Zhang et al. (Delft, Eindhoven, Microsoft) | D[365] |
| 2023-03-01 | התאבכות e/4 עם אפקט הזוגי–אי-זוגי החזוי ב-ν=5/2 וב-ν=7/2 | Nokia Bell Labs, PRX 13, 011028 | D[366] |
| 2025-02 | קריאת זוגיות בהרצה יחידה, שגיאת הקצאה 1%, זמני שהייה של ms, InAs–Al | Microsoft, Nature | D[13] |
| 2025-07 | טטרון: 12.4 ms בלולאת Z מול 14.5 µs בלולאת X | Microsoft, קדם-פרסום | D[20] |
| 2026 | קריאת זוגיות בשרשרת קיטאייב > 1 ms | QuTech, Nature | D[216] |
| 2026-06-02 | החלפת זוגיות ~20 s, תיל אחד של טטרון InAs–Pb אחד | Microsoft, קדם-פרסום | C[21] |
| 2026-07-10 | תנודות זוגיות קוהרנטיות בשרשראות קיטאייב מינימליות מצומדות, "הגנה מוגבלת" | QuTech, קדם-פרסום | D[217] |
האיבר השולט בתקציב השגיאה: לא כומת. הערוץ היחיד שקצבו נמדד הוא היפוך הזוגיות בבסיס Z; לא פורסם תקציב המייחס את יחס X/Z לאי-סדר, להיברידיזציה או לפעולה החוזרת של הקריאה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הערימה היא InAs שגודל ב-MBE עם מוליך-על שהושקע באתרו — כיום עופרת — ומעוצב לטטרונים בידי אלקטרודות שער אלקטרוסטטיות. זהו התהליך הפחות בר-ייצור בשכבת הנושא: תפוקת ה-MBE נמדדת בפרוסות ליום; הממשק בין המוליך למחצה למוליך-העל קובע את שיעור התקינות, ואין לו מדד מקוון שפורסם; וההתקן מוגדר בכוונון אלקטרודות השער, ולכן "שיעור תקינות" פירושו החלק מבין הגדרות השער שעובר סינון — פרוטוקול הפער הטופולוגי השנוי במחלוקת [22].
נכון ל-2026-09-03 לא פורסם לאף התקן מיורנה נתון של שיעור תקינות, אחידות, עלות לקיוביט או אנרגיה לקיוביט. Microsoft העבירה כושר ייצור ל-Lyngby שבדנמרק, שם דווח כי הפתיחה בנובמבר 2025 מאפשרת "את הייצור המלא של ליבת שבב המיורנה בדנמרק", על רקע השקעה דנית מצטברת בתשתיות קוונטיות של יותר מ-DKK 1 bn (≈ USD 156 M) P[367]. GlobalFoundries מונה את הטופולוגי בין סוגי הקיוביטים שיחידת Quantum Technology Solutions שלה משרתת, ו-Microsoft Quantum נקובה בשמה, אך אינה מוסרת גודל פרוסה, דור תהליך או מפעל C[353]fact — מפעל מחקר פנימי, לא זרימת ייצור של מפעל ייצור. נקודות כשל יחידות: אספקת כלי MBE, חומר המקור III–V, וריכוז הידע על טטרונים בחברה אחת ובשתי קבוצות אוניברסיטאיות. לא נמצא ECCN ייחודי להתקני מיורנה.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הבקרה היא מתחי שער מ-DC ועד תדר נמוך מאלקטרוניקה בטמפרטורת החדר, ועוד קווי קריאה rf; אין הנעת מיקרוגל לכל קיוביט, אין לייזר — היתרון האמיתי של הארכיטקטורה. הקריאה היא פעולת השער: הזוגיות מוסקת מהזזה מחזורית-h/2e בקיבול הקוונטי של נקודה המצומדת לקצות התילים, באופן לא הרסני ובאמצע המעגל, ב-~100 µs (רשומת הגרף). הקלט-פלט גדל עם מספר אלקטרודות השער והמהודים לכל טטרון, שניהם בסדר גודל של עשרה, ולכן ב-10³ טטרונים העומס דומה למערך גדול של קיוביטי ספין, שאפשר עקרונית למען בריבוב CMOS קריוגני. על 10⁴ ועל 10⁶ אי אפשר לומר דבר: לא פורסמה קריאה בריבוב של מערך מיורנה, ואין מודל שגיאה שיקבע דרישת השהיה.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה יושבת על ארכיטקטורה אחת, טופולוגי — טטרון (מיורנה). היא דורשת הטרו-מבנים III–V ב-MBE ומספקת את השכבה הפיזית לשער המיורנה מבוסס-המדידה, לקידוד בזוגיות פרמיונית (טטרון) ולקריאת הזוגיות בקיבול קוונטי rf. היא אינה מחליפה דבר ואינה מתנגשת בדבר, משום ששום דבר אינו תלוי בה. הבידוד הזה הוא העובדה האסטרטגית: כשל מותיר את הענף תקוע בלי זיכוי חלקי — הידע בקריאה וב-MBE עובר לפיזיקה של התקנים היברידיים, ואילו הקידוד, ערכת השערים ומודל השגיאה אינם עוברים לשום מקום.
השעון הנגזר של הארכיטקטורה = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: אין כאן קוד שרץ, ולכן מוגדר רק איבר מדידת הזוגיות של ~100 µs, והאיפוס לא פורסם, שכן הלוגיקה היא מדידה, והובלה אין — נתון תכנוני, לא סבב שהודגם. משבצות ריקות שכנות: מדידת זוגיות משותפת (מסוג X) של שני טטרונים, וכל מפענח למודל שגיאה נמדד של מיורנה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
ה-20 s שבכותרות הם התאמה של זמן החלפה לאות טלגרף בתיל אחד, לא נתון של בחינת ביצועים אקראית, ואין להם בן זוג בבסיס הצמוד: זמן חיים של זוגיות וקוהרנטיות של קיוביט הם גדלים שונים, ורק הראשון נמדד C[21]. המאמר ב-Nature מפברואר 2025 נושא הערת עורך שלפיה התוצאות כשלעצמן אינן מבססות את נוכחותם של אופני אפס של מיורנה בהתקנים D[13], [214].
עבודה בלתי תלויה אינה משחזרת את הטענה. QuTech הראתה קריאת זוגיות בשרשרת קיטאייב מעבר ל-1 ms D[216], וביולי 2026 — תנודות זוגיות קוהרנטיות בשרשראות קיטאייב מינימליות מצומדות, תוך קביעה שמיורנות "של העני" נושאות הגנה מוגבלת בלבד D[217]: שחזור של הטכניקה, ואי-שחזור מפורש של ההגנה.
Legg טוען שפרוטוקול הפער הטופולוגי יכול לסמן את אותו אזור כבעל פער או כחסר פער, בהתאם לבחירות ניתוח כמו טווח השדה ושקיפות הצומת, ושנתוני המוליכות אינם מראים פער ברור [22]; הביקורת הפכה ל-Matters Arising ב-Nature ביוני 2026, עם תגובה של Microsoft בחתימת מחברים רבים שאינה מודה בדבר [22], [23]. להיסטוריה יש משקל: ה-Letter מ-2018, "מוליכות מיורנה מקוונטטת", נמשך ב-2021-03-08 לאחר תיקוני קפיצות מטען שלא דווחו, ציר שסומן שלא כהלכה, וכיול מחדש שהזיז את ערכי הרמות ב-8% והשאיר נקודות מחוץ ל-2σ D[365]. רק קבוצה אחת מדווחת על המספרים שבכותרות, ולכן אין סתירת ערכים.
נתון קריאת הזוגיות "מעל 1 ms" עבור [216] לקוח מהדוח הראשי ולא אומת מול המאמר. ה-DKK 1 bn שב-[367] הם סך ההשקעה הדנית בתשתיות קוונטיות, לא ההוצאה של Microsoft עצמה. תוצאת בקרת פאולי-X לסוף 2025 שעליה הצהירה Nokia מופיעה רק בעיתונות המקצועית [369], [371]; גודל ההתקן של Nokia, "15×15 µm", ויציבות המצב "שעות עד ימים" לקוחים מ-[369] ומ-[368], לא ממקור שעבר ביקורת עמיתים. לא פורסם: שגיאת ההקצאה, נאמנות הקריאה ושיעור התקינות של ההתקנים בדור InAs–Pb [21]; הוצאות המו״פ הטופולוגי של Microsoft, הוצאות ההון ב-Lyngby ומספר העובדים; שווי החוזה של DARPA US2QC עם Microsoft [218]; כלל פיקוח יצוא או ECCN ייחודיים להתקני מיורנה או להתקנים היברידיים של III–V ומוליכי-על; ונתח שוק מתוארך של ספקי כלי ה-MBE.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Microsoft Quantum | מפתח | ארה״ב | המקור היחיד של התקני הטטרון ושל כל מספר שבכותרות; ארכיטקטורה מבוססת-מדידה; יעד סבילות לתקלות ל-2029 | C[21], [215]fact |
| Microsoft Quantum Lab Lyngby | ספק (מפעל פנימי) | דנמרק | ייצור ליבת שבב המיורנה; נפתח ב-2025-11-13 | P[367] |
| QuTech | מחקר | הולנד | שרשראות קיטאייב מינימליות; קריאת זוגיות בלתי תלויה וקיוביט זוגיות קוהרנטי עם הגנה מוגבלת במפורש | D[216], [217] |
| TU Eindhoven | ספק (חומרים) | הולנד | גידול ננו-תילי InSb/InAs המזינים את התקני שרשרת קיטאייב | D[217] |
| Nokia Bell Labs | מפתח | ארה״ב | אפקט הול הקוונטי השברי ב-ν=5/2 ב-GaAs, התקנים של ~15×15 µm; יעד לסוף 2026 לקיוביט טופולוגי בסופרפוזיציה | D[366]C[368]P[369] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | Microsoft בשלב הסופי של US2QC מאז 2025-02; נעדרת משלב B של QBI | G[218]fact |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | Quantum Technology Solutions מכסה את הסוג הטופולוגי; Microsoft Quantum שותפה הנקובה בשמה | C[353]fact |
| Atom Computing | שותף (גידור) | ארה״ב | חומרת אטומים ניטרליים למכונת הקיוביטים הלוגיים Magne של Microsoft — לא טופולוגית | fact |
| QuNorth | משתמש | דנמרק | רכשה את Magne ב-€80 M, במימון EIFO ו-Novo Nordisk Foundation | fact |
| H. F. Legg | מבקר | — | Matters Arising הקורא תיגר על פרוטוקול הפער הטופולוגי | [22] |
כספים.
- 2025-02 · Microsoft · השלב הסופי של DARPA US2QC (עם PsiQuantum בלבד) · הסכום לא נמסר · DARPA · בתהליך G[218]fact
- 2025-07-17 · QuNorth · הזמנת "Magne", 1,225 קיוביטים פיזיים / 50 לוגיים · €80 M · EIFO + Novo Nordisk Foundation · הוזמן, אספקה סביב מפנה 2026/27 fact
- 2025-11-06 · Microsoft · לא נבחרה לשלב B של DARPA QBI (11 חברות, עד $15 M לכל אחת) · לא רלוונטי · DARPA · היעדרות מאושרת fact
- 2025-11-13 · Microsoft · פתיחת המעבדה ב-Lyngby; השקעה דנית מצטברת בתשתיות קוונטיות של יותר מ-DKK 1 bn (≈ USD 156 M) · הוכרז P[367]
- 2026-01-23 · Microsoft · Quantum Pioneers Program 2026, מענקים אקדמיים של עד USD 200,000 להצעה, החלטות ב-2026-03-15 · הוכרז P[370]
- 2026-05-12 · Microsoft · משקיעה חוזרת בסבב של $200 M של Photonic Inc. לפי שווי של $2 B · נסגר fact
- 2026-05-21 · GlobalFoundries · מכתב כוונות של CHIPS המכסה יחידה שמונה את הטופולוגי · $375 M · US Dept of Commerce · LOI C[353]fact
- הוצאות המו״פ הטופולוגי של Microsoft, מספר העובדים והוצאות ההון ב-Lyngby: לא נמסרו בשום מקור שנמצא.
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר ציוד ייחודי לטכנולוגיה זו; התשומות הן כלי MBE כלליים, מצעי III–V ומקררי דילול סטנדרטיים. סיכון הריכוזיות מוחלט: ספק אחד, מפעל פנימי אחד, אין אספקה מסחרית. את כלכלת היחידה אי אפשר לצטט — לא נמכר אף התקן, אין גישה בענן, אין הכנסה שניתן לייחס. רק G3 ו-G4 (סבילות מוקדמת לתקלות וסבילות לתקלות בקנה מידה גדול) היו משלמים עליה; את G1, G2, G5 ו-G7 משרתות מכונות ש-Microsoft קונה מאחרים, כפי שמתעדת הזמנת Magne fact.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה ספירת פטנטים ייחודית לטופולוגי ממאגר נתונים מזוהה; הנתון המתוארך היחיד הוא 1,175 משפחות הפטנטים הקוונטיים של Microsoft בסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30 Pfact, המשתרעות על כל סוגי הקיוביטים. לא נמצאה התדיינות משפטית על הקניין הרוחני של התקני מיורנה, ואין גוף תקינה; חבילת התוכנה המותאמת היחידה שפורסמה בגלוי היא Q#/Azure Quantum Development Kit של Microsoft, שמודל הפקודות שלה מניח את הארכיטקטורה במקום לתקף אותה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (מתי הובטח · למתי הובטח · מצב ב-2026-09-03): 2018-03 · מוליכות מיורנה מקוונטטת · נמשך ב-2021-03-08 D[365]. 2025-02 · הודגם קיוביט טופולוגי · שנוי במחלוקת, עם הערת עורך ב-Nature D[13], [214]. 2025 · "שנים, לא עשורים" · הוחלף C[215]. 2026-06 · סבילות לתקלות ב-2029 · אין פעולה דו-קיוביטית C[215]. Nokia: סוף 2025 · תוצאת בקרת פאולי-X · לא נמצא פרסום; סוף 2026 · קיוביט בסופרפוזיציה · תלוי ועומד P[369]. Microsoft מספקת מדידות מצוינות בזמן ומצמידה להן טענות שהמדידות אינן תומכות בהן — בעקביות מ-2018 עד 2026; תאריך 2029 הנשען על אפס פיזיקה דו-קיוביטית שהודגמה הוא כוונה, לא תחזית. ההצהרות של QuTech תאמו את הנתונים שלה. מפת הדרכים של Nokia פורסמה בדלילות מכדי לשפוט.
פרשנות אסטרטגית. אם זה יעבוד, Microsoft תחזיק בנושא שאף מתחרה אינו יכול להשתוות אליו בהנדסה בלבד, והדבר יפחית את ערך ההון שהשקיעו המתחרים בשכבה הפיזית. אם זה ייכשל — תרחיש הבסיס לפי הראיות של היום — Microsoft מפסידה מעט: כלי האספקה שלה הוא חומרה של אחרים ועוד תיקון השגיאות שלה עצמה, ולכן קנתה את Magne והשקיעה ב-Photonic. ההחלפה פועלת בכיוון ההפוך, שכן קודי qLDPC שוחקים את טיעון התקורה שהפך קיוביטים טופולוגיים להכרחיים. כוח המיקוח של הספקים אפסי; כוחם של ספקי הפלטפורמה תלוי בשאלה אם תופיע תוצאה דו-קיוביטית.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה בתוך 12–24 חודשים. לאשר: זמן חיים של לולאת X או של זוגיות משותפת על InAs–Pb בטווח של שני סדרי גודל מה-20 s של לולאת Z; כל פעולה מבוססת-מדידה על שני טטרונים עם נאמנות מדווחת; שחזור בלתי תלוי של זמן החיים של הזוגיות ב-InAs–Pb; פרסום של Nokia על קיוביט ν=5/2 בסופרפוזיציה, שהובטח לסוף 2026 P[369]. להוריד בדרגה: עוד שנה של נתוני Z בתיל יחיד בלבד, או Matters Arising שני השורד את התגובה.
התרחיש הטוב ביותר ל-2029: טטרונים ספורים עם זמני חיים מאוזנים ב-X וב-Z ושער זוגיות דו-קיוביטי — התקן מחקר, לא המכונה הסובלנית לתקלות שהובטחה. התרחיש הגרוע ביותר: האות ב-InAs–Pb מתברר כמצבי אנדרייב טריוויאליים, והענף נסגר.
שאלות פתוחות: מדוע אין נתון של לולאת X לדור העופרת; איזה חלק מהטטרונים עובר סינון; כיצד זמן החיים של הזוגיות גדל עם אורך התיל — המדידה הבוחנת ישירות את ההגנה המעריכית; האם אפשר לעמוד בשלב הסופי של US2QC בתוצאה של Z בלבד; והאם המסלול של Nokia, עם חתימת ההתאבכות הלא-אבלית שעברה ביקורת עמיתים D[366], הוא ההימור המבוסס יותר בראיות.
מקורות
- [13] Microsoft Azure Quantum, “Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices,” Nature, vol. 638, no. 8051, pp. 651–655, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08445-2. D
- [20] M. Aghaee et al., “Distinct Lifetimes for X and Z Loop Measurements in a Majorana Tetron Device,” arXiv:2507.08795, Jul. 2025. D
- [21] M. Aghaee et al., “20 Second Parity Lifetime in an InAs–Pb Tetron Device,” arXiv:2606.03884, Jun. 2026. C
- [22] H. F. Legg, “On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E22–E26, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10567-8. arXiv:2503.08944. D
- [23] Microsoft Quantum, “Reply to: On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E27–E28, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10568-7. D
- [214] P. Ball, “Experts Weigh in on Microsoft's Topological Qubit Claim,” Physics, vol. 18, p. 57, 2025. [Online]. Available: https://physics.aps.org/
articles/ Dv18/ 57 - [215] C. Nayak, “Majorana 2 – Microsoft's Scalable Quantum Processor With Reliable, Long-Lasting Qubits,” Microsoft Quantum. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ Cinsights/ blogs/ majorana-2-scalable-quantum-processor - [216] N. van Loo et al., “Single-shot parity readout of a minimal Kitaev chain,” Nature, vol. 650, no. 8101, pp. 334–339, Feb. 2026, doi: 10.1038/s41586-025-09927-7. D
- [217] F. Zatelli et al., “Majorana parity qubit in coupled minimal Kitaev chains,” arXiv:2607.09511, Jul. 2026. D
- [218] DARPA, “DARPA selects two discrete utility-scale quantum computing approaches for evaluation,” Feb. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
news/ G2025/ quantum-computing-approaches - [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ . Cnews-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [365] H. Zhang et al., “Quantized Majorana conductance,” Nature, vol. 556, no. 7699, pp. 74–79, Mar. 2018, doi: 10.1038/nature26142. Retracted: Nature, vol. 591, p. E30, Mar. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03373-x. D
- [366] R. L. Willett et al., “Interference Measurements of Non-Abelian e/4 & Abelian e/2 Quasiparticle Braiding,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 1, Art. no. 011028, Mar. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.011028. D
- [367] M. Abdel-Kareem, “Microsoft Opens Largest Quantum Lab Globally in Denmark to Advance Topological Qubit Fabrication,” Quantum Computing Report, Nov. 13, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
microsoft-opens-largest-quantum-lab-globally-in-denmark-to-advance-topological-qubit-fabrication/ P - [368] Nokia Bell Labs, “Topological Quantum Computing,” Nokia.com, Feb. 24, 2025. [Online]. Available: https://www.nokia.com/
bell-labs/ Cresearch/ air-lab/ data-and-devices/ topological-quantum-computing/ - [369] J. Burt, “Bell Labs Takes A Topological Approach To Quantum 2.0,” The Next Platform, Jul. 21, 2025. [Online]. Available: https://www.nextplatform.com/
2025/ P07/ 21/ bell-labs-takes-a-topological-approach-to-quantum-2-0/ - [370] M. U. Rehman, “Microsoft Opens 2026 Quantum Pioneers Program for Measurement-Based Topological Computing Research,” The Quantum Insider, Jan. 23, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P01/ 23/ microsoft-2026-quantum-pioneers-program-measurement-based-computing/ - [371] P. R. Allison, “Bell Labs' Michael Eggleston on Nokia's research into topological quantum computing,” IT Pro, Apr. 28, 2026. [Online]. Available: https://www.itpro.com/
technology/ Pbell-labs-michael-eggleston-on-nokias-research-into-topological-quantum-computing
The English text is loading…
Русский текст загружается…
אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים
קיוביט ברמות העל-דקות של מצב היסוד באטום רובידיום או צזיום בודד, המוחזק במלקחיים אופטיים רחוקים מתהודה ומוזז לפי דרישה.
Verdict. קיוביטים זהים, חינמיים וניתנים להובלה, עם קוהרנטיות בסדר גודל של שניות; האילוצים המכריעים הם הוואטים של לייזר הלכידה, דימות של מילישניות ואובדן אטומים — לא הייצור.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
אטום ניטרלי בודד של ⁸⁷Rb או ¹³³Cs במלכודת דיפול רחוקה מתהודה, עם מותן אלומה של ~1 µm; הקיוביט מקודד בשני מצבי יסוד על-דקים המופרדים ב-6.83 GHz (Rb) או ב-9.19 GHz (Cs). המלכודת, בעומק בסדר גודל של 1 mK, כולאת את הקיוביט אך אינה מגדירה אותו, ולכן כל נושא הוא אותו עצם בדיוק של הפיזיקה האטומית. לכידת אטום בודד מתוארכת ל-2001 (Institut d'Optique); הפלטפורמה מתחילה בהדגמות של 2016 של מערכים דטרמיניסטיים ונטולי פגמים שהורכבו בהזזת מלקחיים אופטיים (Harvard; Institut d'Optique).
תכונות. זיקת הנושא: טבעי לחלוטין — שום דבר אינו מיוצר, אין מה למיין. זמן אופייני: אינטראקציית שזירה של ~0.25 µs, דטרמיניסטית, לא מבושרת. קריאה: דימות פלואורסצנציה, ~0.5 ms, לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל. ניידות: האטום מובל פיזית במלקחיים אופטיים נעים, ולכן הקישוריות מוגדרת מחדש באמצע המעגל. בקרה: אופטית, בטמפרטורת החדר, מחוץ לוואקום. מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: קודם אובדן אטומים ודליפה, ואחריהם שגיאה קוהרנטית — האובדן ניתן לגילוי בדימות, ולכן ניתן להמרה למחיקה. ייצור: הרכבה אופטית, לא ליתוגרפיה.
פיזיקה וגבולות
המלכודת קובעת את חוק ההגדלה. החזקת אטום מקורר-לייזר עולה בערך 0.5–1 mW של אור ב-850–1064 nm: המערך של Tsinghua בן 18,225 האתרים דרש 33 W הספק פוגע ו-12.2 W הספק לכידה אפקטיבי, ~0.67 mW לאתר D[145]. אור הלכידה גדל ליניארית ממש עם מספר הקיוביטים: מערך של 10⁶ אטומים הוא מתקן אופטי בסדר גודל של קילוואט, לא גרסה גדולה יותר של המכונה של היום.
הקוהרנטיות אינה האילוץ. מצבי השעון העל-דקים אינם רגישים לשדה מגנטי בסדר ראשון: T₂ = 12.6(1) s במערך Cs של 6,100 אטומים D[138]; T₂ = 1.09(3) s ב-Rb בזמן שמלכודת מגנטו-אופטית פעלה במרחק 0.5 m, לעומת 1.34(4) s במצב ממוגן D[144]. לעומת מחזור של מילישניות, שני הערכים עצומים.
הרצפה היא אובדן אטומים. התנגשויות עם גז הרקע וחימום מפיזור פוטונים נותנים זמן חיים מוגבל במלקחיים של כ-60 s בתא בטמפרטורת החדר D[144]; האובדן עומד על ~0.09% לכל שער דו-קיוביטי D[134], ויותר מ-80% מהדליפה במעגל לוגי היא אובדן D[4]. זו האסימטריה המגדירה: השגיאה השולטת מכריזה על עצמה. הזזת הרצפה דורשת ואקום קריוגני, טעינה מחדש במהלך החישוב (300,000 אטומים/s לתוך המלקחיים האופטיים, >30,000 קיוביטים מאותחלים/s D[144]) או החלפת המין האטומי — האלקליים קונים את מערכת הלייזרים הפשוטה ביותר ואת מבנה רידברג המאופיין ביותר, אך חסרים להם המכלולים ההופכים את ההמרה למחיקה ואת הדימות ללא אובדן לתכונות מובנות ב-Sr/Yb.
מצב ההנדסה העדכני
ציר הזמן של השיאים.
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-03 → 2025-07 | 6,100 אטומי Cs בכ-12,000 אתרים; T₂ 12.6(1) s; הישרדות בדימות 99.98952(1)% | Caltech | D[138] |
| 2025-09-15 | 3,217 אטומי Rb בריצה אחת, >3,000 הוחזקו >2 h; נטענו 300,000 אטומים/s; זמן חיים ~60 s | Harvard/MIT | D[144] |
| 2025-11-10 | 448 אטומים בבקרה סובלנית לתקלות; 2.14(13)× מתחת לסף, ארבעה סבבים | Harvard/MIT/QuEra | Dfact |
| 2026-06-01 | 11,022 אטומי Rb ב-18,225 מלקחיים אופטיים של מטא-משטח, מילוי 60.5%, ללא שערים | Tsinghua/Qosmos | D[145] |
הטיפוסי בקנה מידה מפגר אחרי השיאים: Gemini של QuEra, שכבר מסופק ללקוחות, הוא 260 קיוביטים פיזיים ב-1 ריצה/s, SPAM 99.7% Cfact. הפער בין 11,022 אטומים לכודים ל-448 בבקרה לוגית הוא העמדה הכנה של התחום נכון ל-3 בספטמבר 2026, ואובדן האטומים שולט בתקציב בכל משטר. חסם איכות הנושא שקובע שער השזירה הטוב ביותר — 0.087(5)% אובדן אטומים לכל CZ Dfact — הוא נתון של אובדן, לא של קוהרנטיות.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין פרוסה. התהליך הוא הרכבה אופטית: תא זכוכית ב-UHV, מקור אלקלי, אובייקטיב בעל NA גבוה — או, ב-Tsinghua, מטא-משטח של ניטריד צורן בקוטר 19.8 mm, 2.5 mm מחוץ לתא, המחליף את האובייקטיב כליל D[145] — SLM למערך הסטטי, מסיטים אקוסטו-אופטיים מוצלבים למלקחיים האופטיים הנעים, ומצלמה מדעית. האחידות היא תכונה של זמן הריצה, לא שיעור תקינות: טעינה סטוכסטית ממלאת 50–60% מהאתרים, וסידור מחדש מתקן את המערך בכל ריצה. החלפת שיעור התקינות במיון היא היתרון המבני של נושא זה על פני כל נושא מיוצר.
שרשרת האספקה היא אופטיקה, המרוכזת באירופה וביפן P[329]. לייזרים: TOPTICA (מינכן), Exail (במסדים של Pasqal), M Squared, וכן Menlo Systems ו-NKT — שתיהן חברות בנות של Hamamatsu. SLM: Meadowlark, Hamamatsu LCOS, Holoeye. אקוסטו-אופטיקה: AA Opto-Electronic, Gooch & Housego, Isomet. מצלמות: Hamamatsu ORCA-Quest qCMOS, שנבחרה לדימות באמצע המעגל במכונה של Harvard/QuEra. ואקום: Pfeiffer, Edwards, Kurt J. Lesker, VACOM. יותר מ-90% מגודל המערכת ומעלותה הם לייזרים ופוטוניקה P[329]. אין צוואר בקבוק המקביל ל-Bluefors, אך Hamamatsu מופיעה בו-זמנית בלייזרים, ב-SLM ובמצלמות — השם היחיד שקשה לעקוף. אף ספק אינו חושף מחיר למערכת. החשיפה לפיקוח על יצוא עוברת דרך לייזרים ברי-כוונון וציוד ואקום לפי קטגוריות 6 ו-2 של Wassenaar ולפי תקנת הקוונטים של BIS האמריקנית מ-2024; סיווגי ה-ECCN המדויקים לא אומתו, כמפורט להלן.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
עומס הקלט-פלט אינו גדל עם N: הולוגרמת SLM אחת יוצרת את המערך הסטטי, וזוג מסיטים אחד ממען כל תת-קבוצה שעליה פועלים. מספר החוטים — החומה של כל נושא במצב מוצק — מוחלף בהספק אופטי וברוחב פס. המחיר נופל על הזמן: דימות 0.5–1 ms, הובלה 0.1–1 ms, מחזור תיקון 1–4.5 ms — שלושה סדרי גודל לאט יותר ממעגלים מוליכי-על, עם התמורה שלמפענח בזמן אמת יש יעד השהיה קל (NVQLink: 3.84 µs C[324]).
את 10³ הפלטפורמה כבר השיגה. ב-10⁴ האילוצים הם הספק הלכידה הכולל (12 W באטומים כיום), רוחב הפס של המסיטים, זמן הסידור מחדש ושדה הראייה של המצלמה. ב-10⁶ שום דבר שהודגם אינו חל: אור לכידה בקילוואטים, אין חיבור בין-מודולי מרובה ליבות, אין שיטת מיון שמסתיימת בתוך מחזור. הולכת אור פוטונית היא התשובה המוצעת, וארבעת אטומי ה-Rb של Pasqal הלכודים על שבב, עם זמן חיים של ~27.5 s (2026-08-10) C[330], רחוקים שלושה וחצי סדרי גודל מלהיות משמעותיים.
תפקיד במחסנית
שתי ארכיטקטורות, והוא הנושא הראשי בשתיהן: "מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs)" ו"סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג)". הוא דורש הרכבה אופטית/מכנית ומספק את הנושא לשער CZ בחסימת רידברג, לדימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים ולממשק אטום–פוטון במהוד אופטי שדרוש לשכבת רשת. הוא מחליף את משבצת האטומים האלקליים-עפרוריים והדומים להם (Sr, Yb): המעבר עולה בבנייה מחדש של מערך הלייזרים (לייזרי קירור צרי-קו ולייזרי שעון ב-689/698 nm) ועוד עשור של כיול רידברג אלקלי, וקונה המרה מובנית למחיקה וקריאה לא-הורסת של הספין הגרעיני. התחום מתפצל לאורך הקו הזה — QuEra, Pasqal, Infleqtion (Cs), Harvard, Tsinghua באלקליים; Atom Computing (Yb), planqc (Sr), עבודת השערים של Caltech (Sr) באלקליים-עפרוריים. השעון הנגזר במערך מלקחיים אופטיים אלקלי = סכום סבב הסינדרום (שערים 1 µs, הובלה 0.80 ms, שער חד-קיוביטי 10 µs, קריאה 0.50 ms) ≈ 1.3 × 10⁻³ s, הנקבע בידי ההובלה ואחריה הקריאה, ולעולם לא בידי השער. משבצות ריקות סמוכות: אין חיבור בין-מודולי באמצעות מהוד בקנה מידה של מערך, אין מערך בוואקום קריוגני מעל 10³.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הקוהרנטיות הבולטת היא T₂ בניתוק דינמי, בממוצע על המערך: היא סופגת את אי-ההומוגניות בעומק המלכודת בין אתר לאתר לתוך רצף הפולסים, במקום לדווח עליה. הישרדות בדימות של 99.98952(1)% היא לתמונה, בזמן חשיפה מוצהר, ואינה חוסמת דבר לגבי אובדן בזמן הובלה או עירור רידברג. שיעור המילוי של 60.5% הוא לפני הסידור מחדש — "11,022 אטומים" ו-"11,022 קיוביטים שמישים" הן טענות שונות. אף פרוטוקול כאן אינו מפריד בין אובדן לשגיאת דה-פולריזציה, ולכן נתוני שגיאה לכל קליפורד אינם ברי השוואה לנתוני מצב מוצק בלי הבחירה בדיעבד.
סתירות. תמצית המאמר של Caltech אומרת "יותר מ-6,100 אטומים בכ-12,000 אתרים"; הגרסאות שונות (v1 2024-03, v4 2025-07), והנתון 12.6 s שייך ל-v4, הגרסה המאוחרת יותר, שגוברת על הקודמת D[138]. הסקירה הטוענת לתקרת חסימה של 99.9% מציגה בטבלה גם CZ של USTC מ-2025 ב-99.84% שאף מקור ראשוני אינו מאשש P[140].
לא פורסם: סוג האטום המחשובי של Infleqtion ושל planqc (אם זה סטרונציום, planqc שייכת לטכנולוגיית האטומים האלקליים-עפרוריים), אורך החיים במלכודת המוגבל בוואקום עבור מערך המטא-משטח של Tsinghua, ועלות הון לקיוביט או למערכת עבור מכונת פינצטה כלשהי.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuEra | מפתח | ארה״ב | מערכי Rb; Gemini עם 260 קיוביטים מסופק; Libra הובטח ל-2028 | C[137], [162] |
| Harvard/MIT | מחקר | ארה״ב | ארכיטקטורת 448 אטומים; ריצה רציפה של 3,000 קיוביטים; שיא CZ | D[4], [144] |
| Caltech | מחקר | ארה״ב | מערך Cs של 6,100 אטומים; T₂ 12.6 s; שיא הישרדות בדימות | D[138] |
| Pasqal | מפתח | צרפת | מכונות Rb; לכידה על שבב; Nasdaq PSQL | C[330], [331] |
| Infleqtion | מפתח | ארה״ב | קו Sqale; NYSE INFQ; מערכת באילינוי ב-2027 | G[155], [332] |
| Tsinghua | מחקר | סין | מערך מטא-משטח של 11,022 אטומים, האנסמבל הלכוד הגדול ביותר | D[145] |
| Google Quantum AI | מחקר | ארה״ב | מסלול אטומים ניטרליים נפתח 2026-03 בהובלת Adam Kaufman | C[9] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | מתחרה ב-Yb; Magne עם Microsoft; שלב B של QBI | G[11] |
| planqc | מפתח | גרמניה | מתחרה ב-Sr; בנייה עבור DLR ו-LRZ; 1,000 קיוביטים ב-LRZ בסביבות 2027 | C[246] |
| TOPTICA | ספק | גרמניה | הספק הדומיננטי של לייזרי קירור ולכידה ל-Rb/Cs | P[329] |
| Hamamatsu | ספק | יפן | LCOS-SLM ומצלמות qCMOS; בעלת Menlo ו-NKT | P[329] |
כספים.
- 2022-05-04 / 2024-07-08 · planqc · חוזה DLR בסך EUR 29 M; סבב A בסך EUR 50 M · DLR Quantum Computing Initiative; המשקיע המוביל לא פורסם · נסגר C[246]
- 2025-07-17 · QuNorth · הזמנת "Magne" מ-Atom Computing/Microsoft · EUR 80 M · EIFO + Novo Nordisk Foundation · הוזמן fact
- 2025-09-09 · QuEra · סבב מימון · > USD 230 M · Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures · נסגר Cfact
- 2025-11-06 · QuEra · שלב B של DARPA QBI · עד USD 15 M · DARPA · נבחרה fact
- 2026-02-17 · Infleqtion · רישום למסחר ב-NYSE (INFQ) · > USD 550 M ברוטו · SPAC · נסגר fact
- 2026-05-21 · Infleqtion · מכתב כוונות של CHIPS · USD 100 M · US Dept of Commerce · מכתב כוונות (לא מחייב) fact
- 2026-06-15 · QuEra · מפת הדרכים Libra 2028, שיתוף פעולה מורחב עם AWS Braket · לא פורסם · AWS · מפת דרכים Rfact
- 2026-08-12 · Infleqtion · תוצאות הרבעון השני של 2026 · הכנסות USD 12.6 M (+116% משנה לשנה), מחצית ראשונה USD 22.094 M, תחזית החברה לשנת הכספים 2026 ~USD 43 M, הפסד נקי ברבעון השני USD 25.5 M, מזומנים USD 582 M · דווח G[332]
- 2026-08-27 · Pasqal · השלמת מיזוג ה-SPAC, Nasdaq PSQL · ~USD 360 M מזומנים; הכנסות 2025 EUR 16.5 M · Bleichroeder Acquisition Corp. II · נסגר fact
שוק ושרשרת אספקה. ציוד התשתית נמכר בידי חברות פוטוניקה שהיו רווחיות עוד לפני שהקוונטים היו קיימים; הריכוזיות ממשית אך מפוזרת, ויותר מ-90% מעלות המערכת הם לייזרים ופוטוניקה P[329]. כלכלת היחידה אינה נחשפת; הנתון היחיד שאפשר לצטט הוא 0.67 mW של אור לכידה לכל מלקחיים אופטיים D[145]. G1 (סימולציה אנלוגית) הוא מה שעבורו משלמים בפועל על מערכים אלקליים כיום; G5 (אופטימיזציה) הוא מה שמשווק; G3 (סבילות מוקדמת לתקלות) הוא המקום שבו יושבת כל הבטחה ל-2028; G4 הוא התזה שמאחורי השוויים. G6 חסום במשבצת ממשק המהוד.
קניין רוחני ותקנים. משפחות היסוד של מערכי המלקחיים האופטיים וההובלה הקוהרנטית באות מ-Harvard/MIT, ברישיון ל-QuEra; שושלת CNRS/Institut d'Optique מזינה את Pasqal. האינטגרציה האנכית היא המהלך הנראה לעין: Pasqal רכשה את Aeponyx לפוטוניקה של ניטריד צורן פחות מ-18 חודשים לפני התוצאה שלה מאוגוסט 2026 C[330]. מחסניות קוד פתוח: Bloqade (QuEra), Pulser (Pasqal), שתיהן עם ממשקי קצה להמילטוניאן אנלוגי שאף פלטפורמה אחרת אינה צריכה. לא נמצאה התדיינות משפטית; אין ספירת פטנטים מתוארכת ממאגר נתונים מזוהה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. QuEra (הובטח 2024-01 · ל-2026 · 100 קיוביטים לוגיים שלא סופקו נכון ל-2026-09-03, והוחלפו ב-Libra עם >256 לוגיים ב-2028 — דחייה של שנתיים). Pasqal (הובטח 2024-03 · ל-2026 · 10,000 פיזיים נדחו ל-2028; 100 לוגיים כעת ב-2029). Infleqtion (אושר מחדש 2026-08-12 · ל-2026 · 30 קיוביטים לוגיים, לא מאומת; >50 לוגיים באילינוי ב-2027). planqc (הובטח 2024-11 · ל-~2027 · 1,000 קיוביטים ב-LRZ; מאז לא פורסמו מדדי התקן). אמינות: Harvard/MIT מקדימים כל מפת דרכים משום שהם מפרסמים ולא מבטיחים; QuEra ו-Pasqal דחו כל אחת נתון דגל בשנתיים, ונראות כחברות של 2029; Infleqtion לבדה מדווחת על הכנסות מבוקרות לצד טענותיה; ל-planqc יש חוזים אך אין מדדים שפורסמו.
פרשנות אסטרטגית. אם המערכים האלקליים ינצחו, הערך יצטבר באופן לא סימטרי אצל ספקי הרכיבים — TOPTICA, Hamamatsu, Meadowlark — שמקבלים תשלום זהה בלי קשר לאיזה מפתח ינצח, ואינם חשופים לסיכון תחליף מצד הענף האלקלי-עפרורי מעבר להחלפת קטלוג אורכי הגל. האיום האמיתי על הטכנולוגיה הזאת פנימי: נושאי Sr/Yb ממירים את השגיאה השולטת למחיקה בחינם. כוח המיקוח בידי הקונים — ל-Infleqtion יש USD 582 M, ל-Pasqal ~USD 360 M, מול ספקים אירופיים קטנים בהרבה — והתגובה היא רכישה ולא משא ומתן.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם מערך נטול פגמים של יותר מ-2,000 אטומים יריץ שערים עד סוף 2027; אם Infleqtion תדגים 30 קיוביטים לוגיים עד 2026-12-31; אם מערך מלקחיים אופטיים המוזן משבב יעבור 100 מלכודות עד סוף 2027. להוריד בדרגה אם אף קבוצה לא תציג Λ > 2 לאורך יותר מ-50 סבבים עם טעינה מחדש רציפה עד סוף 2027 — ריצת קוד הטורוס של Atom Computing איבדה את הדיכוי שלה בדיוק כשהטעינה מחדש נכללה D[148], וזו, ולא נאמנות השער, השאלה הנושאת את המשקל.
התרחיש הטוב ביותר עד 2029: מערכות ברמת Libra עם יותר מ-256 קיוביטים לוגיים בענן, אופטיקה על שבב או במטא-משטח המכווצת את טביעת הרגל, ואובדן המטופל כמחיקה מקצה לקצה. התרחיש הגרוע ביותר: סימולטורים אנלוגיים של 10³ קיוביטים עם כמה עשרות קיוביטים לוגיים, מחזור המילישניות קטלני מחוץ לסימולציה, והאלקליים מפסידים את הסבילות לתקלות ל-Sr/Yb.
שאלות פתוחות. (1) האם טעינה מחדש רציפה שורדת את המפגש עם תיקון שגיאות, או שאור תועה גובה מס קוהרנטיות הגדל עם מחזור העבודה? (2) האם סידור מחדש של >10⁴ אתרים יכול להסתיים בתוך מחזור תיקון, או שהמיון הופך לשעון? (3) האם אספקת מלכודות באמצעות מטא-משטח ושבב תואמת את עומקי המלכודת ואת איכות האלומה ששערים בנאמנות גבוהה דורשים?
לעקוב: הדוח של Infleqtion לרבעון הרביעי של 2026 מול הטענה ל-30 לוגיים; אבן דרך של Libra של QuEra ב-2027; מספר הערוצים בשבב של Pasqal; המאמר הראשון של Google על אטומים ניטרליים; כל זמן חיים מוגבל-ואקום מעל 300 s בקנה מידה של מערך.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [9] H. Neven, “Building superconducting and neutral atom quantum computers,” Google, Mar. 24, 2026. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ Ctechnology/ research/ neutral-atom-quantum-computers/ - [11] Novo Nordisk Foundation, “New quantum computer with great potential to boost Nordic research and innovation,” Novo Nordisk Fonden, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://novonordiskfonden.dk/
en/ Gnews/ new-quantum-computer-with-great-potential-to-boost-nordic-research-and-innovation/ - [134] S. J. Evered et al., “High-fidelity entangling gates and nonlocal circuits with neutral atoms,” arXiv:2604.25987, Apr. 2026. D
- [137] QuEra Computing Inc., “Gemini-Class Gate-Model Quantum Computer.” [Online]. Available: https://www.quera.com/
gemini C - [138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits,” Nature, vol. 647, pp. 60–67, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09641-4. arXiv:2403.12021. D
- [140] J. Wang, Z. Wang, L. Li, F. Wang, S. Liang, and K. Yan, “Neutral Atom Quantum Computing: Principles, Routes, Progress, and Challenges,” arXiv:2608.05010, Aug. 2026. P
- [144] N.-C. Chiu et al., “Continuous operation of a coherent 3,000-qubit system,” Nature, vol. 646, no. 8087, pp. 1075–1080, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09596-6. D
- [145] Y. Wang et al., “Trapping 11,000 Atoms in a Tweezer Array Generated by a Single Metasurface,” arXiv:2606.02715, Jun. 2026. D
- [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026. D
- [155] L. Roady, “Infleqtion Becomes First Neutral-Atom Quantum Company to Go Public,” Infleqtion, Feb. 17, 2026. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
infleqtion-becomes-first-neutral-atom-quantum-company-to-go-public/ G - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [246] planqc, “News.” [Online]. Available: https://planqc.eu/
news C - [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Cnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [329] M. Ivezic, “The Tweezer Array's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Neutral-Atom Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ Pneutral-atom-quantum-ecosystem/ - [330] Pasqal, “Pasqal brings qubit control on-chip, advancing the path to fault-tolerant quantum computing at scale,” Aug. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
news/ Cpasqal-brings-qubit-control-on-chip-advancing-the-path-to-fault-tolerant-quantum-computing-at-scale/ - [331] Pasqal, “Newsroom.” [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
newsroom/ C - [332] Infleqtion, “Infleqtion Reports Record Q2 Revenue, Raises 2026 Outlook as Quantum Commercialization Accelerates,” Aug. 12, 2026. [Online]. Available: https://ir.infleqtion.com/
news-events/ Gpress-releases/ detail/ 201/ infleqtion-reports-record-q2-revenue-raises-2026-outlook-as-quantum-commercialization-accelerates
The English text is loading…
Русский текст загружается…
אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית
קיוביטי איטרביום/סטרונציום במלקחיים אופטיים, שמכלול השעון המטא-יציב שלהם הופך דעיכה ואובדן לניתנים לגילוי אופטי, וממיר שגיאות פיזיות למחיקות מבושרות במקום לשגיאות פאולי שקטות.
Verdict. ההמרה למחיקה ממשית ועקבית פנימית (דיכוי דעיכה בלתי מותנה של 1.9(4)×), אך הקידוד המטא-יציב עולה ~6× בשגיאת CZ ולא שוחזר מחוץ ל-Princeton ול-Caltech.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
ל-¹⁷¹Yb ול-⁸⁷Sr יש שני אלקטרוני ערכיות: טריפלט מטא-יציב ³P₀/³P₂ בעל זמן חיים של שניות מעל סינגלט היסוד ¹S₀, על קו שעון צר (578 nm ל-Yb, 698 nm ל-Sr). אלומת דימות של מכלול היסוד חשוכה לקיוביט במכלול המטא-יציב, ולכן דעיכה ואובדן מפזרים פוטונים בזמן שמרחב הקוד נשאר שקט — שיטת "omg" (אופטי–מטא-יציב–יסוד), מתוך תוכנית אב למלכודות יונים מ-2021 D[333]. השגיאות מגיעות אז כשהן ממוקמות, כמחיקות, ולא כהיפוכי פאולי שקטים. הודגם ב-Yb (Princeton) וב-Sr (Caltech), במאי 2023 D[141], [143].
תכונות: נושא טבעי; שזירה דטרמיניסטית בחסימת רידברג ~250 ns; קריאה בפלואורסצנציה ~0.5 ms, לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל.
בקרה אופטית מטמפרטורת החדר; מבנה השגיאה: מחיקה ואובדן, לא פאולי מטבעו; ייצור בהרכבה אופטית, לא בליתוגרפיה.
פיזיקה וגבולות
ההמרה למחיקה מתייגת את השגיאה מחדש במקום להקטין אותה; התמורה נמצאת במפענח — ב-1% מחיקה, קוד המשטח המודע למחיקות סובל שגיאת פאולי עד 0.51%, 5.2× לעומת הפרוטוקול הסטנדרטי D[334]. רצפת השער נמצאת במקום אחר: CZ בחסימת רידברג פועל בכמה מאות ננו-שניות מול דעיכה ספונטנית של רמת רידברג ועוד דעיכה מקרינת גוף שחור (0.05–0.1%), רעש פאזה של הלייזר (0.1–0.2%) ותנועה תרמית (~0.1%), שלטענת סקירה מ-2026 מגבילים את השיטה הסטנדרטית לסביבות 99.9% בהיעדר מנגנון שער חדש P[140]. אובדן אטומים הוא יותר מ-80% מאירועי הדליפה D[4] — בדיוק מה ש-omg רואה. הזזת הרצפה דורשת מעטפת קריוגנית נגד דעיכת רידברג המונעת בקרינת גוף שחור, פחות פיזור של אור הלכידה אל מחוץ למכלול המטא-יציב (הוא קובע את מרווח הבדיקות), ודימות שחוסך באתרים השכנים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג/מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-05 | 56% משגיאות השער החד-קיוביטי → מחיקות, ¹⁷¹Yb (תקרה של 98%) | Princeton | D[141] |
| 2024-07 | CZ של Sr: 99.71% | Caltech | D[136] |
| 2024-11 | CZ של Yb: 99.72% בבחירה בדיעבד / 99.40% גולמי | Atom Computing | D[135] |
| 2026-06 | שגיאת CZ מטא-יציב 0.016(1), 38(6)% מסומנות; דעיכת [[4,2,2]] איטית 1.9(4)× | Princeton | D[142]fact |
| 2026-08 | דימות ב-17.6 µs, הבחנה 99.89(5)%, הישרדות 98.80(44)%, ¹⁷⁴Yb | Kyoto/Yaqumo | P[261]fact |
האיבר השולט הוא השער, לא מנגנון המחיקה: שגיאת ה-CZ המטא-יציב של Princeton, 0.016(1), גדולה ~6× משגיאת ה-CZ הגולמית של Atom Computing במצב היסוד של Yb, 0.0060 D[135], [142], ורק ~38% ממנה חוזרים כדגלים. שיא ה-17.6 µs הוא של ¹⁷⁴Yb חסר ספין, לא קריאה של ¹⁷¹Yb, ולכן 0.5 ms נשאר המחזור הכן.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין שבב ליתוגרפי: ה"מפעל" הוא תא UHV, אובייקטיב בעל NA גבוה, היגוי SLM/AOD ולייזרי שעון, רידברג, דימות ואחסון; שיעור התקינות הוא הסתברות הטעינה לכל אתר ועוד אי-אחידות של המלכודות בגלל אברציות ה-SLM. האופטיקה היא מניע העלות — המערכת של Fraunhofer ILT מ-2026 יוצרת 2,000 מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג ניתנים לבקרה מארבע אלומות בהספק כולל של 20 W Dfact, כ-10 mW לאתר, ולכן 10⁴ אתרים הם בעיית לייזר ברמת 100 W S. הנקודות הדקות אינן מפעלי ייצור: בכל הספרות מופיעים רק שני ספקים של AOD מוצלבים (AA Opto-Electronic, Gooch & Housego) Dfact, ולקו ה-SLM והמצלמות של Hamamatsu לא זוהתה חלופה Pfact. החשיפה לפיקוח על יצוא היא ברמת המערכת: ECCN 4A906 מפקח על מחשבים קוונטיים מעל סף של מספר קיוביטים ושיעור שגיאות (בתוקף מ-2024-09-06, עם חריגת הרישוי IEC לשותפות); אף ECCN אינו נוקב באופטיקת מלקחיים, ב-AOD או בתאי UHV G[301]fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
המיעון נעשה במלקחי AOD/SLM ועוד אלומות שעון ורידברג גלובליות; הקריאה היא דימות ב-0.5–1 ms. בדיקת מחיקה באמצע המעגל חייבת להיות בררנית למכלול, ואסור לה לחמם את השכנים שהיא מאירה — זה האילוץ שמחזיק את ההמרה שהודגמה ב-38–56% ולא בתקרה של 98% D[141], [142]. אלומות גלובליות ועוד מיעון AOD מספיקים ב-10³ אתרים; ב-10⁴ היגוי האלומות הופך לצוואר בקבוק לפעולות מקומיות מקבילות — מסיט מבחין במספר נקודות השווה למכפלת רוחב הפס שלו בתדר הרדיו בזמן מעבר הגל האקוסטי דרך האלומה, ואותו זמן מגביל את מהירות ההכוונה מחדש, ואילו מאפנני גביש נוזלי מחליפים תמונה רק בקצב של עשרות הרץ — והספק הלכידה עובר 100 W; ב-10⁶ אין מסלול, אלא באמצעות מטא-משטח או הולכה פוטונית.
תפקיד במחסנית
נושא זה מגדיר את הארכיטקטורה "מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית" (Atom Computing/Microsoft, Princeton, Caltech, planqc, Yaqumo), והוא הנושא החלופי של "סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג)" (QUIONE של ICFO, גז סריג של ⁸⁴Sr): הרכבה אופטית בלבד, ללא מפעל ייצור וללא קריוסטט, ולכן ללא חומת הון בסגנון CHIPS. הוא מזין את שער ה-CZ בחסימת רידברג, את קידוד omg, את הקריאה בדימות, את הקריאה המהירה (≤20 µs) של המערך ואת ממשק אטום–פוטון במהוד. הוא מחליף מינים אלקליים; עלות המעבר של שחקן ותיק מבוסס Rb היא מערכת לייזרים ודימות חדשה. השעון הנגזר במערך מלקחיים אופטיים אלקלי-עפרורי = סכום סבב הסינדרום (שערים 1 µs, הובלה 800 µs, שער חד-קיוביטי 0.34 µs, קריאה 501 µs) = 1.3 ms, מוגבל בהובלה, לעומת סבב שנמדד של ~1–4 ms. המשבצת הריקה הבולטת היא מפענח בזמן אמת המודע למחיקות, המוזן בסינדרומים חיים מהמערך.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
השיעורים מגיעים מפלואורסצנציה בררנית-מצב לאחר השערים; נאמנות ה-CZ — מבחינת ביצועים אקראית או מטומוגרפיה, ומדווחת גולמית ובבחירה בדיעבד לפי הדגל. קוד מוציא מחזור תיקון על כל מחיקה מבושרת, ולכן המספרים הגולמיים הם שקובעים את העלות. הסתירה בין 1.9(4)× ל-3.6× נפתרת בתוך arXiv:2506.13724v2: שני הנתונים מופיעים במאמר זה ומתארים גדלים שונים — הדעיכה איטית 3.6(1)× במהלך ההחזקה עבור הקיוביט הלוגי שנבחר בדיעבד, ואיטית 1.9(4)× תחת פענוח בלתי מותנה עם מידע המחיקה D[142]. רק ל-1.9(4)× יש משמעות ארכיטקטונית; הטקסט ב-Nature Physics נמצא מאחורי חומת תשלום [142]. הנתונים 56% (שער חד-קיוביטי, 2023) ו-38(6)% (CZ, 2026) הם מדדים שונים, ואין למצע אותם. לא נמצא שחזור עצמאי.
לא פורסם: מצב ההתקנה של Magne לאחר הודעת ההזמנה מ-2025-07-17. הספק המלכודת של כ-10 mW לאתר ב-10⁴ אתרים הוא אקסטרפולציה מנתוני Fraunhofer, לא מדידה S. אף ECCN אינו מונה אופטיקת פינצטה, AOD או תאי UHV; רק המערכת המוגמרת כפופה לפיקוח יצוא.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | מספקת מערכי ¹⁷¹Yb; Magne עם 1,225 אתרים | C[154] |
| Princeton University | מחקר | ארה״ב | יזמה את ההמרה למחיקה ב-Yb; קיוביט לוגי [[4,2,2]] | D[141], [142] |
| Caltech | מחקר | ארה״ב | השמטת מחיקות ב-Sr; CZ של 99.71% | D[136], [143] |
| Microsoft | מפתח | ארה״ב | משווקת את Magne במשותף; מחסנית תיקון שגיאות ומפענח | C[11] |
| Hamamatsu Photonics | ספק | יפן | SLM ומצלמות; המקור היחיד שזוהה | P[335] |
| US Dept of Commerce | מאסדר | ארה״ב | מכתב כוונות של CHIPS; ECCN 4A906 | G[300], [301] |
כספים.
2025-07-17 · QuNorth · הזמנת "Magne" — 1,225 פיזיים / 50 לוגיים — מ-Atom Computing/Microsoft · €80 M · EIFO + Novo Nordisk Foundation · הוזמן C[11]fact
2025-11-06 · Atom Computing · שלב B של DARPA QBI · עד $15 M · DARPA · הוענק G[65]fact
2026-05-21 · Atom Computing · מכתב כוונות של CHIPS · $100 M · US DoC, חבילה של $2.013 B · מכתב כוונות G[300]fact
2026-06-16 · Atom Computing · סבב C · $100 M · Third Point · במצטבר > $300 M · נסגר C[154]fact
שוק ושרשרת אספקה. אופטיקה ייעודית, לא צורן: לייזרים צרי-קו, AOD מוצלבים (רק שני ספקים נזכרים בכלל), SLM ומצלמות (ספק אחד), תאי UHV. אין נתון $/קיוביט פומבי; €80 M של QuNorth עבור 1,225 פיזיים / 50 לוגיים מרמזים על ≈ €65 k לאתר ועל ≈ €1.6 M לקיוביט לוגי C[11]. G3 משלם עבור הטכנולוגיה הזאת, G4 בתנאים מסוימים, ו-G1 משותף עם מערכי Rb.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לקידוד מחיקה אלקלי-עפרורי; הפטנט הקרוב ביותר שהוענק הוא US 11,748,652 B1 של Amazon (2023-09-05), בישור של דעיכת ריסון משרעת במימושים מוליכי-על במסילה כפולה, לא באטומים G[336]fact. לא זוהתה פעילות תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Magne — 50 לוגיים (הובטח 2025-07-17 · למפנה 2026/27 · אין הודעת השלמה נכון ל-4 בספטמבר 2026) R[11]; QuEra — 100 לוגיים (2024-01 · ל-2026 · הפך ל-Libra, >256 לוגיים, 2028) R[162]; Pasqal — 10,000 פיזיים (2024-03 · ל-2026 · נדחה ל-2028, במימון SPAC של ~$360 M) R[156]. Princeton עוברת ביקורת עמיתים ועקבית בעצמה; Atom Computing מספקת חומרה, אך ראתה את הדיכוי נעלם ברגע שנכללה טעינה מחדש D[148].
פרשנות אסטרטגית. אם הטיית המחיקה תחזיק במרחק קוד, Yb/Sr ירוויחו יתרון מבני בתקורה בדרך ל-G3/G4 על פני השחקנים הוותיקים מבוססי Rb, שיצטרכו להחליף לייזרים ודימות או להמציא בישור מובנה ל-Rb; המין האטומי ש-Google טרם הצהירה עליו הוא הסימן C[9]. ספקי האופטיקה מנצחים בכל מקרה, ולכן הדואופולים של AOD ושל המצלמות מחזיקים בכוח המיקוח היציב. איום התחליף הוא מחיקה במסילה כפולה במוליכי-על, עם שעון של ~500 ns, ורכישת Quantum Circuits בידי D-Wave תמורת $550 M היא ההימור Cfact.
תחזית ושאלות פתוחות
אבני דרך (12–24 חודשים): Magne מציגה 50 קיוביטים לוגיים תחת פענוח מוטה-מחיקה בפעולה עצמה, לא בבחירה בדיעבד (לאשר); קבוצה חיצונית משחזרת המרה של >50% בשער חד-קיוביטי (לאשר); מפענח בזמן אמת צורך את דגלי המחיקה של המערך בתוך תקציב המחזור (לאשר) — או שההמרה נעלמת תחת טעינה מחדש כפי ש-Λ נעלם (להוריד בדרגה). התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מערכים עם מחיקה מובנית עומדים בבסיס מכונה של >100 קיוביטים לוגיים עם הפחתת תקורה מתוקפת; התרחיש הגרוע ביותר: ההמרה נשארת אפקט של שער בודד, ומחזור המילישניות מכריע את גורל הפלטפורמה. שאלות פתוחות: האם ההמרה שורדת טעינה מחדש בסקאלה של ms; האם הקידוד המטא-יציב יכול להשלים את גירעון השער של 6×; האם הספק הלכידה או רוחב הפס של ה-AOD יגבילו ראשונים מעל 10⁴. לעקוב: קבלת Magne, בחירת המין האטומי של Google, השחזור הראשון שאינו של Princeton.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [9] H. Neven, “Building superconducting and neutral atom quantum computers,” Google, Mar. 24, 2026. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ Ctechnology/ research/ neutral-atom-quantum-computers/ - [11] Novo Nordisk Foundation, “New quantum computer with great potential to boost Nordic research and innovation,” Novo Nordisk Fonden, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://novonordiskfonden.dk/
en/ Cnews/ new-quantum-computer-with-great-potential-to-boost-nordic-research-and-innovation/ - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [135] J. A. Muniz et al., “High-fidelity universal gates in the ¹⁷¹Yb ground state nuclear spin qubit,” arXiv:2411.11708, Nov. 2024. D
- [136] R. B.-S. Tsai, X. Sun, A. L. Shaw, R. Finkelstein, and M. Endres, “Benchmarking and linear response modeling of high-fidelity Rydberg gates,” arXiv:2407.20184, Jul. 2024. D
- [140] J. Wang, Z. Wang, L. Li, F. Wang, S. Liang, and K. Yan, “Neutral Atom Quantum Computing: Principles, Routes, Progress, and Challenges,” arXiv:2608.05010, Aug. 2026. P
- [141] S. Ma et al., “High-fidelity gates with mid-circuit erasure conversion in a metastable neutral atom qubit,” Nature, vol. 622, p. 279, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06438-1. arXiv:2305.05493. D
- [142] B. Zhang et al., “Logical qubits with erasure conversion using metastable neutral atoms,” Nat. Phys., vol. 22, no. 6, pp. 910–916, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03309-0. arXiv:2506.13724. D
- [143] P. Scholl, A. L. Shaw, R. B.-S. Tsai, R. Finkelstein, J. Choi, and M. Endres, “Erasure conversion in a high-fidelity Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 622, p. 273, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06516-4. arXiv:2305.03406. D
- [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026. D
- [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ R08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Rquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [261] R. Yokoyama et al., “Minimally Destructive Fast Imaging of Single Atoms in an Optical Tweezer Array with Coherent Excitation,” arXiv:2605.24175, Jun. 2026. Also https://arxiv.org/
abs/ . P2605.24175 - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [333] D. T. C. Allcock et al., “omg blueprint for trapped ion quantum computing with metastable states,” Appl. Phys. Lett., vol. 119, no. 21, Art. no. 214002, Nov. 2021, doi: 10.1063/5.0069544. arXiv:2109.01272. D
- [334] A. Kubica et al., “Erasure Qubits: Overcoming the T₁ Limit in Superconducting Circuits,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041022, Nov. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041022. arXiv:2208.05461. D
- [335] M. Abdel-Kareem, “Hamamatsu Photonics, NKT Photonics, and Yaqumo Form Alliance to Industrialize Cold-Atom Quantum Core Components,” Quantum Computing Report, Jun. 4, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
hamamatsu-photonics-nkt-photonics-and-yaqumo-form-alliance-to-industrialize-cold-atom-quantum-core-components/ P - [336] A. M. Kubica and A. Retzker, “Heralding of amplitude damping decay noise for quantum error correction,” Google Patents, Sep. 5, 2023. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GUS11748652B1/ en
The English text is loading…
Русский текст загружается…
פוטון בודד (משתנה בדיד)
קיוביט הנישא בקוונט אופטי יחיד באופני מסלול, משבצת זמן או קיטוב; השזירה הסתברותית, והשגיאה השולטת היא אובדן.
Verdict. מדדי הרכיבים הטובים מכל הפלטפורמות, והתוצאה המערכתית הגרועה מכולן: נכון ל-2026-09-03 אין קיוביט לוגי פוטוני, והאובדן עומד 20–24× מעל הסף.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קיוביט פוטוני במשתנה בדיד (DV) מקודד ביט אחד בשאלה איזה משני אופנים אופטיים תופס קוונט יחיד — שני מוליכי גל (מסלול/מסילה כפולה), שתי משבצות זמן או שני קיטובים. אין בו דבר שעובר דה-קוהרנטיות: ב-1550 nm נושא הקוונט 0.8 eV, ארבעה סדרי גודל מעל האנרגיה התרמית בטמפרטורת החדר, ולכן אין T1 ואין T2. הפוטון מגיע שלם או שאינו מגיע כלל, ולכן מודל השגיאה השולט הוא מחיקה במיקום ידוע, והבעיה היא הובלה ולא בידוד. המסילה הכפולה כקידוד המדכא שגיאות מקורה ב-Chuang ו-Yamamoto (1995); הפלטפורמה עצמה מתחילה ב-Knill, Laflamme ו-Milburn (2001), שהוכיחו כי אופטיקה ליניארית, גילוי פוטון בודד והזנה קדימה הם אוניברסליים — במחיר של הפיכת כל אינטראקציה דו-קיוביטית להסתברותית D[337]fact.
תכונות, מתוך רשומת הגרף:
- a — זיקה: 0.25, קרוב לקצה המיוצר; הפוטון טבעי, והאופן המגדיר את הקיוביט הוא ליתוגרפיה.
- b — זמן, שזירה: 10⁻⁷ s לשכבה, מבושרת — ההיתוך מצליח בהסתברות ≤ 1/2, אלא אם מגבירים אותו.
- c — קריאה: גילוי פוטון בודד, ~10⁻⁸ s, הרסנית, ללא מדידה באמצע המעגל.
- d — ניידות: מעופף; ההובלה חינם, והעמידה במקום היא שעולה.
- e — בקרה: אלקטרו-אופטית, מונעת מטמפרטורת החדר, אף שהשבב נמצא סביב 2 K.
- f — מבנה השגיאה: אובדן, שהקוד רואה כמחיקה.
- g — ייצור: מעגל פוטוני משולב.
פיזיקה וגבולות
שני פוטונים שאין להבחין ביניהם, הנפגשים במפצל אלומה, מתקבצים, וגילוי תבנית הפלט הנכונה מטיל את האופנים הנותרים למצב שזור. מאחר שההטלה מצליחה רק לפעמים, רשת היתוך חייבת לבצע ניסיונות עודפים ולתקן כשלים בעזרת יתירות במצב המשאב.
הרצפה היא תקציב אובדן, וכל רכיב מוציא ממנו. ב-Omega: צימוד סיב–שבב 52 ± 12 mdB, מפצל 0.5 ± 0.2 mdB, מתג בריום-טיטנאט עם אובדן החדרה של 100 mdB, SiN חד-אופני 1.8 ± 0.2 dB/m (0.5 dB/m ברב-אופני) D[169]fact. התאוריה סובלת אובדן של 2.7% לפוטון עם מצבי משאב של טבעת-6, ועד 17% עם מצבים של 168 קיוביטים שאיש אינו יודע לבנות S[179]. פוטון שעבר שלושים מתגים כבר הוציא 3 dB — מחצית מעצמו. Xanadu, מצד המשתנה הרציף אך עם אותה אופטיקה, מכמתת את הפער: 24.1× מעל הסף ב-2026, ויעד של 1.0× ב-2030 C[178]fact.
התיקון המקובל למקורות הסתברותיים עולה מן התקציב שהוא בא להגן עליו: ערבוב ארבעה גלים חייב לפעול בהסתברות בישור של ~1% כדי לדכא אירועים רב-פוטוניים, ולכן קרבה לדטרמיניזם מחייבת עומק ריבוב של כעשרה — פי עשרה מתגים, 100 mdB כל אחד. מקורות דטרמיניסטיים מנקודות קוונטיות שוברים את המעגל הזה, ולכן נצילות מערכת של 71.2%, הראשונה מעל סף סבילות האובדן של 2/3, היא נתון המקור בעל ההשלכות הרבות ביותר שנרשם D[170]. אופני כשל משניים: ניתנות להבחנה (אי-התאמה פוגעת בנראות HOM ומופיעה כשגיאת פאולי ולא כמחיקה), זיהום רב-פוטוני, ספירות חושך והשהיית ההזנה קדימה — הפוטון ממתין בקו השהיה בזמן שמתקבלת החלטה קלאסית, והשהיה היא אובדן.
מצב ההנדסה העדכני
ציר הזמן של השיאים
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-11 | נצילות מערכת של מקור מנקודה קוונטית 71.2% — הראשונה מעל סף 2/3 | USTC (Ding et al.) | D[170] |
| 2025-02 | Omega: טוהר 99.5%, HOM 99.5%, בל בהיתוך 99.22 ± 0.12%, בל בין שבבים 99.72 ± 0.04% על פני 42 m, נצילות חציונית של SNSPD על השבב 93.4%, ~2 K, 300 mm | PsiQuantum / GlobalFoundries | D[169] |
| 2025 | מקור מסחרי מנקודה קוונטית S1: נצילות מערכת 55.3%, קצב גילוי 26.2 MHz | Sparrow Quantum | D[338] |
| 2025-10 | Belenos/Lucy בת 12 קיוביטים סופקה ל-CEA TGCC | Quandela | C[176] |
| 2026 | מקור מנקודה קוונטית S3: נראות HOM גולמית 97.1 ± 0.1%, טוהר 99.9 ± 0.1% | Sparrow Quantum | D[338] |
| 2026-05 | דגימת בוזונים גאוסית באור סחוט, 3,050 אירועי גילוי של פוטונים | USTC (Jiuzhang 4.0) | D[175] |
| 2026-07 | תת-מערכת MBQC אוניברסלית בת 8 קיוביטים (Carina) סופקה ל-DLR QCI | QuiX Quantum | C[177] |
המיטב שהודגם והטיפוסי בקנה מידה רחוקים כאן זה מזה יותר מבכל פלטפורמה אחרת: נאמנויות הרכיבים מצוינות, מכונת ה-DV האוניברסלית הגדולה ביותר שהוצבה בשטח היא בת שנים-עשר קיוביטים C[176], ונכון ל-2026-09-03 אין קיוביט לוגי פוטוני. איבר השגיאה השולט אינו נאמנות, אלא שרידות הפוטון במעבר ברשת המתגים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
פרטי מפעל הייצור שייכים לתקציר על מעגלים פוטוניים משולבים; הייחודי לנושא הוא ששתי טכנולוגיות מקור שאינן מתיישבות זו עם זו מתחרות ביניהן. SFWM (ערבוב ספונטני של ארבעה גלים) בטבעות SiN או Si הוא מונוליתי עם המעגל, תואם CMOS, נקי מחומרי III-V ופועל ב-2 K לצד הגלאים, אך הוא הסתברותי וקונה דטרמיניזם במתגי ריבוב (PsiQuantum, Xanadu, QuiX). נקודות קוונטיות (InAs/GaAs במוליכי גל של גביש פוטוני) כמעט דטרמיניסטיות — 71.2% במעבדה D[170], 55.3% במוצר שנשלח, 20–35% באופן טיפוסי D[338] — אך הן זקוקות ל-~4 K, פולטות סביב 900–950 nm ולא בתחום התקשורת, גדלות במיקומים ובאנרגיות אקראיים (בעיית שיעור תקינות) וחייבות שילוב הטרוגני (Quandela, Sparrow).
נקודות כשל יחידות: קו ייצור מתועד אחד של 300 mm Cfact; ספק מסחרי אחד של מקורות דטרמיניסטיים D[338]; בסיס מתגים הנשען על שני ספקים קטנים של ליתיום ניובט בשכבה דקה (TFLN) Pfact. אף ספק אינו מפרסם עלות לקיוביט או מחיר מערכת. החשיפה לפיקוח יצוא עוברת דרך מגבלות הקוונטים של ארה״ב מספטמבר 2024 ודרך רשימת הפריטים הדו-שימושיים של האיחוד האירופי; הסיווג המדויק של מקורות פוטון בודד אינו מאומת.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
ההנעה היא אלקטרו-אופטיקה בטמפרטורת החדר, והשבב נמצא ב-~2 K, שם למתקן קירור יש בערך פי אלף מהספק הקירור הזמין ב-10 mK — יתרון ההגדלה האמיתי של הפלטפורמה. הקיר הוא מספר הערוצים וההשהיה, לא ההספק. כל פעולה מסתיימת בגילוי הרסני, ולכן מספר הערוצים גדל עם מספר האופנים: 10³ אופנים הם חיווט קריוגני רגיל, 10⁴ מחייבים קריאה בריבוב, ו-10⁶ מחייבים משהו כמו ארכיטקטורת השורות-עמודות שמאחורי מצלמת ה-SNSPD בת 400,000 הפיקסלים D[339], ובנוסף לוגיקת החלטה בתוך הקריוסטט. ב-0.5 dB/m של SiN רב-אופני, החזקת פוטון למשך 100 ns עולה ~20 m של מוליך גל ו-10 dB, ולכן ההזנה קדימה חייבת להיות בסדר גודל של ננו-שניות. QuiX מונה את ההזנה קדימה המהירה, לצד המקורות, כשתי הבעיות שהמערכת שלה ל-2026 חייבת לפתור C[340].
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה יושבת על הארכיטקטורה הפוטונית מבוססת-ההיתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX) והיא הנושא החלופי של ארכיטקטורת דוגם הבוזונים. היא דורשת את מפעל הייצור למעגלים פוטוניים משולבים עבור המקורות ומוליכי הגל, ומספקת פוטונים להיתוך באופטיקה ליניארית, למפעל מצבי המשאב, לקידודים במשבצות זמן ובמסלולים ולגילוי פוטון בודד. היא מחליפה את האור הסחוט של המשתנה הרציף; המעבר עולה את המחסנית כולה — מקורות אחרים, גילוי הומודיני במקום ספירת פוטונים, GKP במקום קודי היתוך. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: אינו מוגדר, שכן הארכיטקטורה מונעת-מדידה; במקומו עומד השעון הטבעי של 1.0×10⁻⁷ s, והריבוב וניסיונות ההיתוך החוזרים קובעים את הקצב הלוגי האפקטיבי. המשבצות הריקות השכנות בולטות: אין שער פוטון–פוטון דטרמיניסטי, אין זיכרון פוטוני טוב דיו לריבוב בקנה מידה (סיב הליבה החלולה עם רובידיום של ORCA הוא הניסיון המסחרי היחיד), ואין מדידה לא-הרסנית באמצע המעגל.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
נראות HOM, g²(0) במערך Hanbury Brown–Twiss ונאמנות בל בהיתוך בטומוגרפיה על נתונים שנבחרו בדיעבד לפי צירופי מקרים הם כלי המדידה המקובלים. מה שהם אינם לוכדים הוא האובדן: כמעט כל נאמנות פוטונית מותנית בכך שהפוטונים נקלטו, ולכן השגיאה השולטת במכונה מנוכה מן המספר המתאר אותה. "נאמנות בל בהיתוך 99.22%" ו-"24× מעל סף האובדן" מתארים את אותה אופטיקה; מי שמתייחס לראשון כשיעור השגיאות של הפלטפורמה מדרג אותה בטעות בשני סדרי גודל.
סתירות. (i) ה-0.5 dB/m של הדוח הראשי הוא הנתון הרב-אופני; SiN חד-אופני ב-Omega הוא 1.8 ± 0.2 dB/m D[169]fact — שניהם משמשים כאן, מסומנים. (ii) נצילות נקודה קוונטית של 71.2% (מעבדה) מול 55.3% (מוצר שנשלח) מול 20–35% (טיפוסי) היא פער בין מעבדה למוצר; יש להשתמש בנתון המוצר D[170], [338]. (iii) היתרון של Jiuzhang 4.0 מוטל בספק בידי זיוף קלאסי המנצל את האובדן D[175]. (iv) "נראות ה-HOM הגבוהה ביותר עד כה" של Sparrow היא טענת ספק שלא שוחזרה D[338]. Omega מעולם לא שוחזרה באופן בלתי תלוי.
מענק שלב C של PsiQuantum בסך $31.8 M מתוארך ל-2025-09 בחלק מהמקורות ומוצג כחלק מחבילה של יולי 2026 באחרים; תאריך ההרחבה של $125 M (2026-07-22) מוצק. המימון של ORCA Computing ידוע רק כטווח ממקור משני (~£8–15 M בסבב A ועוד הון מ-2023–24). לא פורסם: התאריך המדויק ותמהיל המכשירים (הון, הלוואה או מענק) של ההתחייבות האוסטרלית בסך A$940 M ל-PsiQuantum, מעבר לסך הכול ולשתי הממשלות [183]; המשקיע המוביל בסבב A של Sparrow Quantum והמימון המצטבר שלה; הודעה ראשונית, סך מצטבר או שווי של ORCA Computing; ה-ECCN של מקורות וגלאים של פוטון בודד לפי כלל הקוונטים של ארה״ב מספטמבר 2024; והמימון המצטבר של Quandela, או כל סבב מ-2025–26 אחרי ה-€50 M מ-2023-11-07.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב / אוסטרליה | DV מבוסס-היתוך על 300 mm של GlobalFoundries; ערכת השבבים Omega; Brisbane, Chicago | D[169]fact |
| Quandela | מפתח | צרפת | מקורות מנקודות קוונטיות ומעבדים משלה; Lucy בת 12 קיוביטים ב-CEA | C[176]fact |
| QuiX Quantum | מפתח | הולנד | מעבדים פוטוניים אוניברסליים ל-MBQC; Carina ב-DLR | C[177]C[340] |
| ORCA Computing | מפתח | בריטניה | דגימת בוזונים במשבצות זמן עם זיכרון Rb; תשע יחידות PT-1 בשטח | P[341] |
| Xanadu | מפתח | קנדה | מסלול CV/אור סחוט — איום ההחלפה מתוך הפלטפורמה | C[178]fact |
| Sparrow Quantum | ספק | דנמרק | שבבי מקור פוטון בודד דטרמיניסטיים מנקודות קוונטיות, למכירה בשוק | D[338]P[342] |
| USTC (הקבוצה של Pan) | מחקר | סין | דגימת הבוזונים Jiuzhang (אור סחוט); נצילות המקור מנקודה קוונטית הטובה ביותר שנרשמה | D[170]D[175] |
| Photonic Inc. | מפתח (תחום סמוך) | קנדה | מרכזי T בצורן: ממשק ספין–פוטון, קישורים בתחום אורכי הגל של התקשורת | P[186]fact |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | ייצור פוטוני קוונטי על 300 mm, SNSPD משולב | Cfact |
| DARPA | מממן | ארה״ב | כספי QBI בשלבים A/B/C וכספי האימות של US2QC | fact |
| CEA/GENCI, DLR QCI | משתמשים | צרפת / גרמניה | רוכשים ומארחים מערכות פוטוניות למרכזי HPC | C[176]C[177] |
כספים.
- 2023-11-07 · Quandela · סבב, €50 M · Serena, Crédit Mutuel Innovation, EIC Fund, Bpifrance, OMNES, Quantonation; France 2030 · נסגר C[343]
- 2024-04 · PsiQuantum · התחייבות פדרלית אוסטרלית + Queensland, A$940 M · סופית P[183]
- 2025-04-10 · Sparrow Quantum · סבב A, €21.5 M ($24 M) · המשקיע המוביל לא נמסר · נסגר P[342]
- 2025-07-10 · QuiX Quantum · סבב A, €15 M · Invest-NL ו-EIC Fund מובילות במשותף; PhotonVentures, Oost NL, FORWARD.one · נסגר C[340]
- 2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E, $1 B לפי שווי של $7 B · BlackRock, Temasek, Baillie Gifford · נסגר fact
- 2025-09 · PsiQuantum · שלב C של DARPA QBI דרך US2QC, $31.8 M · הוכרז P[181]
- 2026-05-12 · Photonic Inc. · סבב, $200 M לפי שווי של $2 B, $350 M במצטבר · Microsoft בין המשקיעים החוזרים · נסגר P[186]
- 2026-05-21 · PsiQuantum · מכתב כוונות של CHIPS, $100 M · US Dept of Commerce · LOI, לא מחייב fact
- 2026-06-16 · Quandela · נבחרה לשלב A של DARPA QBI/QBIT · הסכום לא נמסר · הוכרז fact
- 2026-06-19 · Sparrow Quantum · EuroHPC Grand Challenge (EU-SCALE), €300,000 · EuroHPC JU · בהכנה P[342]
- 2026-07-22 · PsiQuantum · הסכם מורחב בשלב C של DARPA QBI, $125 M · הוכרז fact
שוק ושרשרת אספקה. השכבה המאפשרת דקה: הצעה מסחרית אחת לפוטוניקה קוונטית על 300 mm Cfact, ספק מסחרי אחד של מקורות דטרמיניסטיים D[338], בסיס מתגים הנשען על שני ספקי TFLN קטנים Pfact, ולצדם כושר ייצור אירופי בגישה פתוחה במסגרת PIXEurope (~EUR 400 M, 2024-11-24) fact. את כלכלת היחידה אי אפשר לצטט: המכונות של Quandela ל-OVHcloud ול-CEA, של QuiX ל-DLR ותשע יחידות ה-PT-1 של ORCA נמכרו כולן בשווי שלא נמסר. G6 משלם כבר היום, שכן הפוטון הוא הנושא היחיד שנע; G1 ו-G5 משלמים באופן שולי, דרך הדגמות של דגימה ואופטימיזציה; G4 הוא כל התזה של PsiQuantum ו-Quandela, אך את מימונו נושאות ממשלות, לא לקוחות; G3 אינו משלם לפוטוניקה דבר, שכן אין קיוביט לוגי למכור.
קניין רוחני ותקנים. הפטנט המתוארך היחיד שנמצא הוא US 12,437,225 של ORCA Computing, "Linear-optical encoded GHZ measurements and fault-tolerant quantum computation and communication", שהוגש ב-2023-10-16 וניתן ב-2025-10-07 fact. לא הושגה ספירת פטנטים מתוארכת ממאגר נתונים מזוהה. חבילות התוכנה בקוד פתוח מובלות בידי ספקים (Perceval של Quandela, PennyLane של Xanadu); אין תקן פוטוני ליכולת פעולה הדדית.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. PsiQuantum (הובטח 2024-04 · לסוף 2027 · מכונה שימושית מסחרית ב-Brisbane; מצב: האתר הועבר ל-Moreton Bay Central, הנחת אבן הפינה נדחתה ל-2026-06, אספקת המתקן הקריוגני צפויה במחצית השנייה של 2027 Cfact, אין פרסום חומרה ב-2026) — הכסף והאימות של DARPA אמיתיים, התאריך אינו. Quandela (הובטח · ל-2025 · קיוביט לוגי ראשון; הוחמץ) ו-(הובטח · ל-2028 · 50 קיוביטים לוגיים; תלוי ועומד) — מספקת מכונות בזמן, מחמיצה את אבני הדרך של סבילות לתקלות. QuiX (הובטח 2025-07 · ל-2026 · מחשב אוניברסלי מדור ראשון; מצב: Carina סופקה ב-2026-07, ההכנסה לשירות ממתינה) — אמינה באספקה, לא מוכחת באוניברסליות. ORCA (הובטח · ל-2026 · PT-3; לא סופק) — מספקת יחידות, אך לא אוניברסליות. Xanadu (הובטח 2026-08-31 · ל-2028–31 · סבילות לתקלות ב-2028–29, 1,000+ לוגיים עד 2031) — מפת הדרכים הפוטונית היחידה שמפרסמת את מרחקה מן הסף.
פרשנות אסטרטגית. אם פוטוניקת DV תצליח, הערך יעבור אל המפעל, אל בסיס הגלאים ואל מי שמחזיק במתג בעל האובדן הנמוך; המפסיד הוא מכלול האלקטרוניקה הקריוגנית שסביב קיוביטים בטמפרטורות של מיליקלווין, משום ש-2 K זול. איומי ההחלפה נמצאים בתוך הפוטוניקה לא פחות מאשר מחוצה לה: CV/GKP (Xanadu) והכלאות ספין–פוטון (Photonic Inc.) טוענות שתיהן שהן עוקפות את המקורות ההסתברותיים, בעוד שלאטומים ניטרליים וליונים לכודים כבר יש קיוביטים לוגיים — ולכן הפוטוניקה חייבת לנצח בנפח הייצור, לא בפיזיקה. כוח המיקוח נמצא בידי מפעל הייצור ובידי החברות המעטות המסוגלות לייצר מקור דטרמיניסטי; אף ספק פלטפורמה אינו צובר מנוף עד שמישהו מציג קיוביט מקודד.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם PsiQuantum תפרסם תוצאה של רשת היתוך עם אובדן מקצה לקצה שנמדד, או אם DARPA תקדם אותה מעבר לשלב C; אם QuiX תכניס את Carina לשירות ותריץ מעגל MBQC אוניברסלי עם הזנה קדימה עד אמצע 2027; אם קבוצה כלשהי תדגים קיוביט פוטוני מקודד עם דיכוי שגיאות שנמדד. להוריד בדרגה אם לא יופיע פרסום חומרה של PsiQuantum עד סוף 2027 בעוד Brisbane נדחה שוב; אם Quandela תגיע לסוף 2027 בלי קיוביט לוגי אחד, ועדיין תחזיק ביעד של 50 לוגיים עד 2028; אם PT-3 לא יסופק במהלך 2027.
התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מקורות דטרמיניסטיים בנצילות מערכת מעל 70% על PIC ממפעל ייצור, אובדן מתג מתחת ל-50 mdB, קיוביט לוגי פוטוני ראשון, מכונה בקנה מידה של תועלת בשלב הכנסה לשירות. התרחיש הגרוע ביותר ל-2029: אובדן בטווח של 3× מהיום, אין קיוביט לוגי, טענת המחשוב נודדת להכלאות ספין–פוטון, והפוטוניקה מתכנסת לרישות.
שאלות פתוחות. (1) האם אפשר לשלב מקורות מנקודות קוונטיות בקנה מידה של מפעל ייצור בלי לשבור את תקציב ה-2 K ובלי לוותר על אורכי הגל של התקשורת? (2) האם יש טכנולוגיית הזנה קדימה שההשהיה האופטית שלה עולה פחות אובדן מן הריבוב שהיא מאפשרת? (3) איזה חלק מן האובדן מבושר ולא שקט? (4) מדוע PsiQuantum לא פרסמה דבר מאז Omega? (5) האם מפעלי מצבי משאב גדלים באופן תת-ליניארי במספר המתגים?
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [170] X. Ding et al., “High-efficiency single-photon source above the loss-tolerant threshold for efficient linear optical quantum computing,” arXiv:2311.08347, Nov. 2023. D
- [175] H.-L. Liu et al., “Gaussian boson sampling with 1,024 squeezed states in 8,176 modes,” Nature, vol. 653, no. 8115, pp. 687–692, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10523-6. arXiv:2508.09092. D
- [176] Quandela, “Quandela delivers Lucy, the most advanced photonic quantum computer worldwide, to EuroHPC and GENCI at CEA's TGCC,” Oct. 23, 2025. [Online]. Available: https://www.quandela.com/
about-us/ Cnewsroom/ quandela-delivers-lucy-the-most-advanced-photonic-quantum-computer-worldwide-to-eurohpc-and-genci-at-ceas-tgcc/ - [177] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Delivers Carina Core Hardware Platform to DLR QCI, Advancing Europe's Universal Photonic Quantum Computing Roadmap,” Jul. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ Cquix-quantum-delivers-carina-core-hardware-platformto-dlr-qci - [178] Xanadu Quantum Technologies Limited, “Xanadu Charts Path to Over 1,000 Logical Qubits by 2031,” GlobeNewswire, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ C2026/ 08/ 31/ 3353211/ 0/ en/ xanadu-charts-path-to-over-1-000-logical-qubits-by-2031.html - [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310. S
- [181] M. Abdel-Kareem, “PsiQuantum Secures $125 Million Expanded Agreement with DARPA under QBI Program,” Quantum Computing Report, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
psiquantum-secures-125-million-expanded-agreement-with-darpa-under-qbi-program/ P - [183] D. Van Boom, “PsiQuantum ditches Brisbane Airport plan in bid to break ground on supercomputer,” Forbes Australia, May 20, 2026. [Online]. Available: https://www.forbes.com.au/
news/ Pinnovation/ psiquantums-stalled-quantum-plant-to-break-ground-after-location-switch/ - [186] M. Abdel-Kareem, “Photonic Inc. Reaches $2B Valuation with $200M Final Close,” Quantum Computing Report, May 12, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
photonic-inc-reaches-2b-valuation-with-200m-final-close/ P - [337] E. Knill, R. Laflamme, and G. Milburn, “Efficient Linear Optics Quantum Computation,” Nature, vol. 409, pp. 46–52, Jun. 2000, doi: 10.1038/35051009. arXiv:quant-ph/0006088. D
- [338] J. C. Loredo et al., “Deterministic quantum dot single-photon sources: operational principles and state-of-the-art specifications,” Appl. Phys. Rev., vol. 13, no. 1, Mar. 2026, doi: 10.1063/5.0316046. arXiv:2511.23232. D
- [339] B. G. Oripov et al., “A superconducting nanowire single-photon camera with 400,000 pixels,” Nature, vol. 622, no. 7984, pp. 730–734, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06550-2. D
- [340] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Secures €15 Million to Deliver First-Generation Universal Photonic Quantum Computer,” Jul. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ Cquix-quantum-series-a - [341] M. Ivezic, “ORCA Computing,” PostQuantum.com, May 22, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-computing-companies/ Porca-computing/ - [342] M. Abdel-Kareem, “Sparrow Quantum Secures €21.5M ($24M USD) in Series A Funding to Advance Photonic Quantum Chip Production,” Quantum Computing Report, Apr. 10, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
sparrow-quantum-secures-e21-5m-24m-usd-in-series-a-funding-to-advance-photonic-quantum-chip-production/ P - [343] Quandela, “Quandela secures €50 million to support international expansion,” Nov. 7, 2023. [Online]. Available: https://www.quandela.com/
about-us/ Cnewsroom/ quandela-secures-e50-million-to-support-international-expansion/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge)
ספין של אלקטרון או של חור בנקודה שאלקטרודות השער שלה מוגדרות בליתוגרפיה; החילוף נותן שערים דו-קיוביטיים דטרמיניסטיים בסדר גודל של ns על פיסת CMOS.
Verdict. הנושא היחיד המיוצר בקנה מידה על קו של 300 mm, אך הנאמנות הדו-קיוביטית תקועה זה שנה על 99.0-99.6% בהתקני מפעל ייצור, ואף מערך של יותר מ-12 קיוביטים לא פרסם נתונים לכל הזוגות.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
אלקטרון או חור לכודים בבור אלקטרוסטטי שקוטרו ~50 nm, הנוצר בידי אלקטרודות שער מתכתיות מעל בור קוונטי של Si/SiGe, שכבת הצטברות אלקטרונים בממשק Si/SiO₂ של SiMOS או גז חורים של Ge/SiGe. הספין הוא דרגת החופש החישובית; המחסום בין נקודות שכנות קובע צימוד חילוף J, ופולס של J למשך ħπ/J נותן שער שזירה דטרמיניסטי. Loss ו-DiVincenzo הציעו את הארכיטקטורה ב-1998; קיוביטי הספין היחיד והסינגלט–טריפלט הראשונים בצורן הופיעו ב-2010–2012, וזהו תאריך השושלת שבו משתמשים כאן.
תכונות, כפי שרשומת הגרף רושמת אותן:
- a — זיקה: 1.0, מיוצר לחלוטין; כל נקודה היא תוצר של ליתוגרפיה.
- b — זמן אופייני: ~50 ns לפעולה, שזירה דטרמיניסטית דרך החילוף, לא מבושרת.
- c — קריאה: המרת ספין-למטען בחיישן מטען rf, ~6 µs, לא הרסנית, אפשרית באמצע המעגל.
- d — ניידות: סטטי, אלא אם מופעל מנגנון הסעה נפרד.
- e — בקרה: מתחי שער בפס בסיס ועוד הנעת מיקרוגל או EDSR, והאלקטרוניקה בדרך כלל בטמפרטורת החדר.
- f — מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: קוהרנטית, פאולי, ודליפה למצבי עמק או מטען.
- g — ייצור: CMOS.
פיזיקה וגבולות
שלושה סולמות אנרגיה שולטים בכול. פיצול זימן (~10–100 µeV ב-0.3–1 T) מגדיר את הקיוביט; החילוף J, הניתן לכוונון בטווח 10–100 MHz, מגדיר את השער; פיצול העמקים בצורן (0.1–0.3 meV, לא אחיד משום שהוא עוקב אחר חספוס הממשק) מגדיר את רצפת הדליפה. בנקודות חורים ב-Ge אין ניוון עמקים ואין צורך במיקרו-מגנט, אך צימוד הספין–מסלול שלהן הופך רעש חשמלי ישירות לדה-פאזה.
שני אמבטים קובעים את רצפת הקוהרנטיות. את הספינים הגרעיניים אפשר לדכא: העשרת ²⁸Si נותנת T2 בהד האן של 1.31(4) ms בחומר של מפעל ייצור ו-T2 בניסוי ראמזי של 41(2) µs D[197]. את רעש המטען אי אפשר — מקורות תנודות 1/f בתחמוצת מצטמדים דרך החילוף, ולכן הנאמנות יורדת בדיוק כאשר J פועל: אינטראקציית השזירה היא גם ערוץ הרעש השולט. השגיאות מגיעות לקוד כסיבוב-יתר/סיבוב-חסר קוהרנטי, כדה-פאזה מסוג פאולי וכדליפה שקודי חזרה וקודי משטח מחמיצים בלי יחידות להפחתת דליפה. הפירוק של HRL הוא האמירה היחידה המועילה ביותר על מקומה של השגיאה: כ-80% משגיאת ה-CNOT שלה חיצוניים — בקרה וכיול, לא פיזיקה* D[190]. הזזת הרצפה מחייבת דיאלקטריקים שקטים יותר, פיצול עמקים אחיד יותר וכיול טוב יותר — בסדר הזה של קושי, ובסדר ההפוך של עלות.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם נכון ל-3 בספטמבר 2026: נאמנות דו-קיוביטית של 99.04–99.56% בהתקן SiMOS ממפעל ייצור של 300 mm D[189]; 18 קיוביטים במערך אחד, פעמיים, על חומרים שונים D[190]D[195]. הטיפוסי בקנה מידה גרוע יותר, והפער הוא העיקר — ההתקן של imec בן שמונת הקיוביטים על 300 mm אימת שער דו-קיוביטי באחד מתוך ארבעה זוגות של נקודות כפולות D[197]. אף התקן של יותר מ-12 קיוביטים בפלטפורמה זו לא פרסם נאמנויות דו-קיוביטיות לכל הזוגות.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2022-01 | 2Q 99.5% (טומוגרפיית ערכת שערים), Si/SiGe — החצייה הראשונה של סף קוד המשטח | QuTech/TU Delft | D[346] |
| 2024-03 | 2Q 98.9% בטמפרטורת פעולה של 1 K | Diraq/UNSW | D[194] |
| 2025-09 | 2Q 99.04–99.56%, SPAM 99.9%, על SiMOS ממפעל ייצור של 300 mm | Diraq + imec | D[189] |
| 2026-04 | מערך Ge של 2×N בן 18 קיוביטים; 1Q ממוצע 99.8%, חציון 99.9% | Groove Quantum + QuTech | D[195] |
| 2026-05 | CZ בין שני ספינים נעים, 98.86 ± 0.29%, 58 ns | QuTech/TU Delft | D[193] |
| 2026-07 | התקן 300 mm בן 8 קיוביטים; T2 בהד האן 1.31 ms; 2Q ב-1 מתוך 4 זוגות | imec + Diraq | D[197] |
| 2026-07 | 18 קיוביטים בחילוף בלבד מ-54 נקודות; 1Q 2×10⁻⁴, CNOT 3×10⁻³; קוד חזרה ב-d=5, 200 סבבים, Λ₅/₃ = 4.7 | HRL Laboratories | D[190] |
איבר השגיאה השולט כיום אינו דה-קוהרנטיות, אלא סחיפת כיול: 54 נקודות דורשות מאות מתחים התלויים זה בזה, ומרחב הכוונון — לא T2 — הוא שמגביל את גודל המערך.
מערך הגרמניום הראשון שחורג מפריסה כמעט חד-ממדית, סריג 6×6 של נקודות חורים עם שער מחסום משותף אחד ("ממוזג") ושערי בוכנה (plunger) נפרדים (QuTech, אוקטובר 2026), יצר 34 מתוך 36 הנקודות שלו, הגיע לשליטה קוהרנטית ב-30 מהן והריץ 10 קיוביטים בפריסה דלילה, שהונעו ונקראו חמישה בכל פעם; הפריסה הדלילה הפחיתה את ההפרעה ההדדית פי 42 ונתנה נאמנויות קליפורד חד-קיוביטיות בו-זמניות מעל 99% P[898].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הטענה המבדלת היא ייצור בקווי CMOS שלא שונו — Intel מדווחת על >24,000 התקנים לפרוסת EUV של 300 mm D[199] ועל 96% הצלחה בכוונון ב-232 התקנים בני שתים-עשרה נקודות בפרוסה אחת D[766], ו-Quantum Motion אפיינה 1,024 נקודות בחמש דקות על 22FDX של GlobalFoundries C[200]. פרטי התהליך שייכים לתקציר על מפעל CMOS של 300 mm; סטטיסטיקה בקנה מידה של פרוסה קיימת כאן, ואינה קיימת לאף נושא אחר.
החומרים הם נקודת החשיפה. ²⁸Si מועשר הוא נקודת כשל יחידה של ממש: ASP Isotopes החלה בייצור מסחרי של צורן-28 מועשר במתקן השני שלה ב-Pretoria ב-2025-03-27, עם שני לקוחות אמריקאים שזהותם לא נמסרה C[347]. ב-2026-07-16 הודיע ה-US DOE Office of Isotope R&D and Production כי ORNL ו-PNNL מייצרות כעת סילאן ב-99.9999% ²⁸Si וגרמאן עם Ge-73 מתחת ל-1 ppm, מדולדל "לפחות 100×" יותר מכל חומר מסחרי — החזרה מכוונת של הייצור לארה״ב G[348]. הטרו-מבנים של Ge/SiGe מגיעים מקומץ כורי גידול אקדמיים (הקבוצה של Scappucci ב-Delft) — צוואר בקבוק צר יותר מן המפעל. החשיפה לפיקוח יצוא עקיפה: הפיסות הן CMOS רגיל, אך איזוטופים מועשרים ומקררי דילול כפופים למגבלות הקוונטים הרב-צדדיות של 2024 (US ECCN 3A901/3A904).
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
מתחים בפס בסיס ועוד הנעת מיקרוגל או EDSR לכל קיוביט, וחיישן רפלקטומטריית rf אחד לכל נקודה אחת עד כמה נקודות. אין לייזרים — בעיית הקלט-פלט היא מספר הקווים והחום. הבקר של HRL ב-4 K (≤3.5 W באופן טיפוסי, 366 DAC, 296 קווים) תזמן ניסוי QEC מלא של 18 קיוביטים בלי אלקטרוניקת זמן אמת בטמפרטורת החדר D[190]; UNSW/Diraq הראו CMOS קריוגני ב-mK לצד הקיוביטים D[203]. הבקרים האלה הם נושאו של התקציר על בקרת CMOS קריוגני.
הקיר הוא הקריאה, לא השערים. עם ~6 µs של המרת ספין-למטען ועוד זמן התייצבות, המחזור מגיע למאות מיקרו-שניות — שלושה סדרי גודל איטי יותר מן השער של 50 ns, ולכן סבב הסינדרום קובע את השעון הלוגי. ב-10³ קיוביטים אפשר לשרוד את מספר הקווים רק במיעון crossbar בקווים משותפים; ב-10⁴ שולטים מספר החיישנים ופיזור החום; ב-10⁶ לא שורדים לא קווים ייעודיים ולא חיישנים לכל קיוביט.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה יושבת על ארכיטקטורה אחת, ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום. היא דורשת מפעל CMOS של 300 mm; היא מספקת את הנקודות שצורכים שערי החילוף, קידוד החילוף-בלבד והסינגלט–טריפלט, הסעת הספינים במצב מסוע, בקרת ה-crossbar בקווים משותפים וקריאת הספין-למטען. היא מחליפה ספיני תורמים (הזרחן הממוקם בדיוק של SQC), הקונים שערים של 99.10–99.99% על 11 קיוביטים D[192] במחיר של היעדר מסלול למפעל ייצור — מחיר המעבר בשורה אחת.
השעון הנגזר של הארכיטקטורה = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס = 8.5 µs, מהם 6.3 µs קריאה ו-1 µs איפוס. כל מה שהטכנולוגיה מאפשרת נמצא במורד הזרם ממנה, ולכן לכשל כאן אין חלופה במקום אחר. המשבצת הריקה השכנה היא קריאה מהירה ללא חיישן — חסימת ספין פאולי מתחת ל-1 µs, בנאמנות >99.9%; דבר בגרף אינו ממלא אותה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המספרים הדו-קיוביטיים שבכותרות מגיעים מבחינת ביצועים אקראית משולבת (interleaved RB) או מטומוגרפיית ערכת שערים על הזוג הטוב ביותר בפיסה — פרוטוקול לגיטימי המדווח סיכום לא לגיטימי, שאינו לוכד לא הפרעה הדדית ולא סחיפת כיול. קוד החזרה של HRL ב-d=5 לאורך 200 סבבים הוא תוצאת הספין היחידה המודדת שגיאה באתרה, תחת פעולה רציפה, וה-Λ₅/₃ = 4.7 שלו D[190] נוגע להיפוך ביט בלבד, ואינו זיכרון לוגי מתחת לסף — דבר שאף פלטפורמת ספין לא הראתה.
סתירות. המסרים של Diraq סותרים זה את זה בעניין קנה המידה: הודעה מ-2026-07-09 אמרה "אלפי קיוביטים עד 2029", ומפת הדרכים מ-2026-08-27 אומרת 150,000 פיזיים ו-1,000 לוגיים עד 2029 R[211]fact; יש לקבל את מפת הדרכים כעמדת החברה, ואת הפער כראיה על החברה. אין שחזור של התוצאה הדו-קיוביטית על 300 mm מחוץ לקו של imec.
על קיוביט Ge/SiGe של חור יחיד (T2 = 136 ns, תדירות ראבי 19 MHz) אותו שער סרק מקבל 99.21(3)% בבחינת ביצועים אקראית משולבת, אך 97.48(9)% בטומוגרפיית ערכת שערים, שרצפיה כוללים שרשראות ארוכות של שערי סרק רצופים שמשכן עולה על T2, ואילו השערים X/2 ו-Y/2 מתאימים זה לזה בתוך 0.3 נקודות אחוז (99.81% ו-99.88% בטומוגרפיית ערכת שערים) P[888]. לנתון סרק או זיכרון של נושא זה יש משמעות רק כשהפרוטוקול שלו נקוב בשמו.
נתון ה-€17.5 M של SemiQon מקורו בעיתונות מקצועית מאחורי חומת תשלום, וסוג הסבב לא צוין P[354]P[352], ול-€16 M של Groove Quantum (2026-04-30) אין מקור ראשוני Pfact. מערך הנתונים של PatSnap (~60 רשומות) משמיט את HRL, imec, Diraq ו-Quantum Motion, ולכן הוא מדגם, לא מפקד P[356]. לא פורסם: המימון המצטבר של SemiQon וסכום ההשקעה של PostScriptum; המשקיעים ב-Groove Quantum; שווי העסקה בין IBM ל-HRL, וכל אבן דרך מתוארכת של ספינים במפת הדרכים של IBM C[204]; ורמת ההעשרה, כושר הייצור והלקוחות של ASP Isotopes, וכן הכמויות והמימון של DOE C[347]G[348].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Diraq | מפתח | אוסטרליה | קיוביטי SiMOS על 300 mm של imec; 2Q 99.04–99.56%; פעולה ב-1 K | D[189]D[194] |
| HRL Laboratories | מפתח | ארה״ב | SiGe בחילוף בלבד, 18 קיוביטים, QEC ב-d=5 בתזמון עצמי | D[190] |
| IBM | משקיע | ארה״ב | רכשה את HRL; מוסיפה ספינים למפת דרכים של מוליכי-על | C[204] |
| Intel | מפתח | ארה״ב | התקני ספין ב-EUV על 300 mm; Tunnel Falls בן 12 קיוביטים ב-Argonne | D[199]P[207] |
| Quantum Motion | מפתח | בריטניה | נקודות ב-22FDX; מערכת CMOS שלמה, בכל שכבותיה, סופקה ל-NQCC | C[200] |
| QuTech (TU Delft) | מחקר | הולנד | שערים בספינים מוסעים, בדיקות זוגיות, הטרו-מבנים של Ge | D[193]D[349] |
| Groove Quantum | מפתח | הולנד | מערך Ge בן 18 קיוביטים; יצאה מתוכנית ה-Ge של Delft | D[195] |
| Quobly | מפתח | צרפת | אצוות FD-SOI של ²⁸Si ב-ST Crolles מאז 2025-12 | C[350] |
| Equal1 | מפתח | אירלנד | יחידת מסד בת שישה קיוביטים, שנמכרה בשם Bell-1 ומאז מאי 2026 בשם RacQ; הותקנה ב-ESA Frascati ביולי 2026 | C[351] fact fact |
| SemiQon | ספק | פינלנד | חברה שיצאה מ-VTT; שבבי CMOS קריוגני המיוצרים ב-Espoo | P[352] |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | יחידת Quantum Technology Solutions; פרוסות 22FDX | C[353] |
כספים.
- 2025-02-24 · SemiQon · סבב · €17.5 M (€15 M הון + €2.5 M מענק) · European Innovation Council · נסגר P[354]
- 2025-11-06 · Diraq, Quantum Motion, SQC · שלב B של DARPA QBI · עד $15 M לכל אחת · DARPA · שלוש מתוך אחת-עשרה · הוכרז fact[65]
- 2026-01-15 · Equal1 · סבב · $60 M · ISIF · >$85 M במצטבר · נסגר Cfact[351]
- 2026-04-30 · Groove Quantum · סבב · €16 M · לא נמסר · €26 M במצטבר · נסגר Pfact
- 2026-05-07 · Quantum Motion · סבב C · $160 M · DCVC, Kembara · נסגר C[355]
- 2026-05-21 · Diraq · מכתב כוונות של US CHIPS · עד $38 M · Dept of Commerce · LOI G[300]
- 2026-05-21 · GlobalFoundries · LOI של US CHIPS, מפעל ייצור קוונטי רב-מודאלי · $375 M · Dept of Commerce · LOI G[300]C[353]
- 2026-06-03 · Quobly · סבב A · €115 M · Bpifrance, SEALSQ, STMicroelectronics · €134 M במצטבר · נסגר C[350]
- 2026-06 · Silicon Quantum Computing · NRFC (מסלול התורמים) · A$60 M · Australia NRFC · נסגר fact
- 2026-07-03 · SemiQon · השקעה אסטרטגית · לא נמסר · PostScriptum · נסגר P[352]
- 2026-08-26 · IBM / HRL · מיזוג ורכישה הושלמו (הוכרזו ב-2026-07-23) · התנאים לא נמסרו · המוכרות Boeing ו-General Motors, שעדיין שותפות ליישומים · סופי C[204]
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר קיוביטי ספין; הסחורות הנמכרות הן הרצות במפעל ייצור, איזוטופים מועשרים ואלקטרוניקה קריוגנית. גישה למפעל ייצור נקנית מ-imec, מ-GlobalFoundries ומ-STMicroelectronics, כאשר GF הפכה אותה ב-2026 למוצר של יחידה עסקית ומונה את Diraq, Equal1 ו-Quantum Motion כלקוחות C[353]. אספקת האיזוטופים היא הסיכון המרוכז — יצרן מסחרי אחד בקנה מידה, ועוד יכולת מחודשת של המעבדות הלאומיות בארה״ב C[347]G[348]. ה-"<$1 לקיוביט בשני מיליון קיוביטים" של Diraq R[211] הוא תחזית, לא מחיר. מה שמשלם כיום הוא G3 (עבודת ה-QEC של HRL, שלב B של QBI) ו-G7 (Quantum Motion ב-NQCC, Equal1 ב-ESA); דבר כאן אינו נקנה עבור G1, G2 או G5.
קניין רוחני ותקנים. המבט המתוארך היחיד ממאגר נתונים שזמין — ניתוח של PatSnap מ-2026-06-02, שעודכן ב-2026-08-21 — דל: ~60 רשומות בשנים 2005–2026, ו-NewSouth Innovations (UNSW, שורש הרישוי של Diraq) היא הגדולה, עם חמש בקשות, לפני SIAT/SIMIT, MIT, Intel ו-SQC P[356]. קטן מכדי להיות מפקד. לא נרשמה התדיינות משפטית, אין גוף תקינה ייעודי לספינים, והקניין הרוחני של הבקר של HRL אינו מתפרסם עוד, בתוך IBM.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Diraq (הובטח 2026-08-27 · ל-2029 · 150 k פיזיים / 1 k לוגיים, >2 M עד 2031) — שישה שבועות קודם לכן אמרה "אלפים עד 2029" R[211]: לקבל את הנאמנויות, ולייחס משקל מופחת לספירות. Quobly (2026-06 · ל-2032 · מיליוני קיוביטים) — ממומנת ומייצרת ב-ST, אך ללא התקן מרובה קיוביטים שפורסם: כוונה. SQC (ל-2033 · קנה מידה מסחרי) — תוצאה אמיתית של 11 קיוביטי תורמים D[192], שאינה ניתנת להפרכה עד 2030. Quantum Motion — השחקן היחיד שסיפק מערכת ללקוח בזמן C[200]. Intel — 12 קיוביטים ב-Argonne, ללא שבב ממשיך וללא מפת דרכים מתוארכת נכון ל-3 בספטמבר 2026 P[207]: חיה, אך ללא הכוונה. IBM/HRL — עדיין אין אבן דרך של ספינים ב-Starling (2029) או ב-Blue Jay (אמצע שנות ה-2030) C[204].
פרשנות אסטרטגית. אם הפלטפורמה תצליח, המנצחים יהיו מפעלי הייצור וספקי האיזוטופים, לא מתכנני הקיוביטים: קיוביט SiMOS הוא מתכון תהליך, ומשהוסמך, הפיסה השולית זולה והבידול עובר לתוכנת הכיול. לכן רכשה IBM את HRL — לא בשביל 18 קיוביטים, אלא בשביל מערך בקרה של CMOS קריוגני וזיווד הניתנים לשימוש חוזר בכל סוגי הקיוביטים: רכישת ספק בתחפושת של הימור על פלטפורמה. המפסידות הן חברות הזנק העוסקות בספינים בלבד, שכוח המיקוח שלהן מול מפעל ייצור שזה עתה הפך ייצור קוונטי למוצר הולך ונחלש. יכולת הייצור היא הטיעון היחיד של הפלטפורמה שניתן להגן עליו, ואם נאמנות ה-2Q תעמוד עדיין על 99.0–99.6% לאורך 2027, עם מערכים של פחות מ-20 קיוביטים, היא תחדל להספיק.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד סוף 2027 קבוצה כלשהי תפרסם נאמנויות דו-קיוביטיות מעל 99% לכל הזוגות במערך של ≥16 קיוביטים, או שהתקן ספין יראה זיכרון לוגי מתחת לסף בקוד משטח במרחק 3 עד 5, או ש-IBM תציב אבן דרך מתוארכת של ספינים במפת הדרכים הפומבית שלה. להוריד בדרגה אם נאמנות השער הדו-קיוביטי במפעל ייצור תעמוד עדיין על 99.0–99.6% באמצע 2027, אם Intel לא תפרסם הודעת ספין נוספת, או אם Diraq תתקן את נתון ה-2029 שלה כלפי מטה בפעם השנייה.
התרחיש הטוב ביותר עד 2029: כמה מאות קיוביטים פיזיים בתהליך 300 mm מוסמך, עם בקרה בקווים משותפים וזיכרון לוגי עובד — שני סדרי גודל מתחת ל-150 k של Diraq. התרחיש הגרוע ביותר: הפלטפורמה נשארת הדגמה של מפעל ייצור, חברות ההזנק מתאחדות לתוך IBM, GlobalFoundries ו-STMicroelectronics, וקיוביטי הספין הופכים לעסק של אלקטרוניקת בקרה שמוצמדים אליו קיוביטים.
שאלות פתוחות. (1) האם נאמנות דו-קיוביטית ברמה של 99.5% ניתנת לשחזור בכל הזוגות של פיסה, או רק בזוג שמצליחים לכוונן? (2) האם אפשר להפוך את פיצול העמקים לאחיד דיו כדי שהדליפה תחדל להיות הגרלה של כל התקן לעצמו? (3) האם הקריאה תרד מתחת ל-1 µs בלי חיישן מטען לכל קיוביט? (4) האם IBM קנתה קיוביט או מערך בקרה?
מקורות
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. D
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [192] H. Edlbauer et al., “An 11-qubit atom processor in silicon,” Nature, vol. 648, no. 8094, pp. 569–575, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09827-w. arXiv:2506.03567. D
- [193] Y. Matsumoto et al., “Two-qubit logic and teleportation with mobile spin qubits in silicon,” Nature, vol. 653, no. 8114, pp. 391–397, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10423-9. D
- [194] J. Y. Huang et al., “High-fidelity spin qubit operation and algorithmic initialization above 1 K,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 772–777, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07160-2. D
- [195] J. Dijkema et al., “Simultaneous operation of an 18-qubit modular array in germanium,” arXiv:2604.01063, Apr. 2026. D
- [197] A. Nickl et al., “Eight-qubit operation of a 300 mm SiMOS foundry-fabricated device,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 5878, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-74597-6. D
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. D
- [200] Quantum Motion, “Quantum Motion Delivers the Industry's First Full-Stack Silicon CMOS Quantum Computer,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-delivers-the-industrys-first-full-stack-silicon-cmos-quantum-computer/ C - [203] UNSW, “UNSW engineers help crack key challenge in scaling quantum computers,” Jun. 26, 2025. [Online]. Available: https://www.unsw.edu.au/
newsroom/ Dnews/ 2025/ 06/ unsw-engineers-crack-challenge-scaling-quantum-computers - [204] IBM, “IBM Completes Acquisition of HRL Laboratories to Accelerate the Future of Quantum,” Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-08-26-ibm-completes-acquisition-of-hrl-laboratories-to-accelerate-the-future-of-quantum C - [207] L. Hesla, “Argonne launches silicon quantum processor collaboration with Intel,” Argonne National Laboratory, Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.anl.gov/
article/ Pargonne-launches-silicon-quantum-processor-collaboration-with-intel - [211] F. Elliott, “Diraq charts course to utility-scale quantum computing with millions of spin qubits on a single silicon chip,” Diraq, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.diraq.com/
newsdesk/ Rdiraq-sets-roadmap-for-utility-scale-quantum-computing-with-millions-of-qubits-on-a-single-silicon-chip - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [346] X. Xue et al., “Quantum logic with spin qubits crossing the surface code threshold,” Nature, vol. 601, no. 7893, pp. 343–347, Jan. 2022, doi: 10.1038/s41586-021-04273-w. arXiv:2107.00628. D
- [347] ASP Isotopes Inc., “ASP Isotopes Inc. Commences Commercial Production of Enriched Silicon-28 at its Second Aerodynamic Separation Process (ASP) Enrichment Facility,” Mar. 27, 2025. [Online]. Available: https://ir.aspisotopes.com/
news-events/ Cpress-releases/ detail/ 56/ asp-isotopes-inc-commences-commercial-production-of - [348] U.S. Department of Energy, “DOE Advances Domestic Supply of Silicon, Germanium Isotopes for Quantum Computing,” HPCwire, Jul. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ Gdoe-advances-domestic-supply-of-silicon-germanium-isotopes-for-quantum-computing/ - [349] B. Undseth et al., “Weight-four parity checks in a spin-shuttling architecture,” Nature, vol. 655, no. 8125, pp. 1160–1166, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10766-3. D
- [350] Quobly, “Quobly secures €115 million Series A to bring silicon-based quantum computers to market,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quobly.io/
press-releases/ Cquobly-secures-e115-million-series-a-to-bring-silicon-based-quantum-computers-to-market - [351] Equal1, “Equal1 raises $60M to accelerate quantum computing using existing semiconductor manufacturing,” Jan. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.equal1.com/
insights/ Cequal1-raises-60m-to-accelerate-quantum-computing-using-existing-semiconductor-manufacturing - [352] M. Swayne, “PostScriptum Invests in Quantum Hardware Developer SemiQon,” The Quantum Insider, Jul. 3, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P07/ 03/ postscriptum-invests-in-quantum-hardware-developer-semiqon/ - [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ . Cnews-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [354] M. Abdel-Kareem, “SemiQon Secures €17.5M ($18.3M USD) to Develop Cryogenic CMOS Technology for Quantum Systems,” Quantum Computing Report, Feb. 24, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
semiqon-secures-e17-5m-18-3m-usd-to-develop-cryogenic-cmos-technology-for-quantum-systems/ P - [355] Quantum Motion, “Quantum Motion Raises $160 Million Series C to Deliver Quantum Computing's "Transistor Moment,” May 7, 2026. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-raises-160-million-series-c-to-deliver-quantum-computings-transistor-moment/ C - [356] PatSnap, “Spin Qubit Silicon Quantum Dot Arrays 2026 — PatSnap Eureka,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ spin-qubit-silicon-quantum-dot-arrays-2026-patsnap-eureka/ - [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. D
- [888] Y.-C. Zhou et al., “High-fidelity geometric quantum gates exceeding 99.9% in germanium quantum dots,” arXiv:2609.33251, Sep. 2026. P
- [898] A. S. Ivlev et al., “Sparse qubit operation in a 6×6 quantum dot array,” arXiv:2610.07683, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
אופן בוזוני של מהוד
אופן מיקרוגל הרמוני של מהוד מוליך-על תלת-ממדי או מישורי, המשמש כנושא הקיוביט; השגיאה שלו היא אובדן פוטונים מובנה, לא רעש פאולי כללי.
Verdict. זיכרונות מעבדה מגיעים לזמן חיים של פוטון של 25.6 ms, אך התקנים בוזוניים בפעולה עובדים בזמנים קצרים בשניים עד שלושה סדרי גודל; גבול הנושא הוא קיוביט העזר המצומד אליו, לא המהוד.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
האופן ההרמוני המקוונטט של מהוד מוליך-על — תלת-ממדי בעיבוד שבבי או מישורי — המונע ונקרא בצורה דיספרסיבית דרך קיוביט עזר טרנסמוני המצומד אליו. עבודת האלקטרודינמיקה הקוונטית של מעגלים תלת-ממדיים ב-Yale הפכה אותו לנושא קיוביט ב-2013: Q > 0.5×10⁹, זמן חיים של פוטון יחיד 10 ms באלומיניום D[318]. הקריאה מתווכת בידי קיוביט העזר, ~1 µs, לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל; הנושא מיוצר, מחובר באמצעות אפיק ומונע במיקרוגל מטמפרטורת החדר.
פיזיקה וגבולות
ערוץ הדעיכה השולט של אופן הרמוני הוא ריסון משרעת בלבד — וזה כל הטיעון בעד קודים בוזוניים, שכן קידוד יכול לכוון לערוץ ידוע אחד במקום לבסיס פאולי לא מובנה. ההפסד גדל ליניארית עם האכלוס, ולכן κ מגביל את הטיית הרעש שכל קידוד חתול יכול להשיג. הרצפה היא מערכות דו-רמתיות על פני השטח, מוליכות התפרים ודליפה קרינתית: זמן חיים של 25.6 ms וקוהרנטיות של 34 ms (Weizmann, 2023), מגאומטריה ש"מצומדת במידה מזערית לקיוביט הבקרה" D[319]. הביטוי הזה הוא הגבול — אופן שקיוביט העזר שלו מונע בעוצמה יורש את הדה-פאזה שלו, ואופן ה-GKP הפועל של Nord Quantique עובד עם T1 = 360 µs D[82]. הזזת הגבול פירושה ניתוק קיוביט העזר וטיפול בפני השטח.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
הטיפוסי בקנה מידה רחוק מאוד מהמיטבי: 18 אופני חתול (Helium), חמישה אופני אחסון (Ocelot) C[87]D[80]. איבר השגיאה השולט בפעולה הוא דה-פאזה המושרית מקיוביט העזר, ועוד אובדן הנראה בשער; המחיקה של 0.5% לשער היא אותו אובדן כשהוא מגולה D[84].
נתוני Weizmann של 25.6 ms ו-34 ms באים מקבוצה אחת, ללא שחזור עצמאי. "דרישות חומרה נמוכות עד פי 200" של Helium הן טענת חברה ללא נתונים ברמה הלוגית C[87]. לא פורסם: חומר המהוד של Weizmann (אלומיניום או ניוביום), ומקדם האיכות של גופי הקואקס λ/4 ב-CZ הדו-מסילתי מ-2026-08 [84].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
את האופן מייצרים בשתי דרכים. גופים מאלומיניום או מניוביום בעיבוד שבבי מדויק, מלוטשים ואטומים, מחזיקים את אופן ה-GKP של Nord Quantique ואת זוגות ה-λ/4 של קיוביטי המסילה הכפולה של D-Wave D[82]D[84]; אופן כזה תופס קנה מידה של cm לעומת ~100 µm של טרנסמון — היחס הזה, ולא Q, הוא החולשה. שבבי החתול מישוריים: אצל Alice & Bob אלה מעגלי טנטלום על ספיר, והזיכרון של Boson 3 הוא מהוד קו-מישורי של רבע אורך גל fact, והאופנים של Ocelot הם מהודי מוליך גל קו-מישוריים על שתי פיסות המחוברות בחיבורי בליטות D[80]. העומס לכל אופן הוא קו הנעה אחד ועוד קיוביט עזר עם שרשרת הנעה וקריאה משלו — אצל Alice & Bob, במקום קיוביט העזר, אופן חוצץ עם המשאבות שלו Cfact. אין CMOS קריוגני או ריבוב על השבב לבקרת המהודים, ולכן מספר הקווים גדל ליניארית: ב-10³ אופנים החומה היא מספר הכבלים הקואקסיאליים ונפח הקריוסטט ביחידת דילול אחת; 10⁴–10⁶ דורשים זיווד שונה. העיבוד השבבי נעשה בתוך הבית אצל כל ספק שמייצר גופים; לא נמצאו מפעל ייצור חיצוני או כלל יצוא ייחודי למהודים. הריכוזיות נמצאת סביב זה: מקררי Bluefors, כולל צינורות הפולס של Cryomech fact.
תפקיד במחסנית
דורש אחת משתי דרכי ייצור — מהודים תלת-ממדיים בעיבוד שבבי או ליתוגרפיה מישורית של מוליכי-על; מספק את האופן לקידודי חתול ו-GKP, למחיקה במסילה כפולה, לשערים בתיווך קיוביט עזר ולקריאה דיספרסיבית. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: 2.8 µs בארכיטקטורת המחיקה במסילה כפולה — ארבע שכבות CZ של 500 ns מעל בדיקה של ~0.4 µs D[84] — ו-1.44 µs בארכיטקטורת המהודים של חתול ו-GKP, נקבע בידי השערים, לעומת מחזור של 2.8 µs שנמדד בה D[80]. אימות: הנתונים 25.6/34 ms הם של קבוצה אחת ולא שוחזרו D[319]; שגיאת הפאולי של ה-CZ במסילה כפולה נמדדה בבחירה בדיעבד, ו-Λ ≈ 27 שלו הוא תוצאת סימולציה, לא מדידה Sfact.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Alice & Bob | מפתח | צרפת | מערכת Helium עם 18 אופני חתול, ~40 kW, נמכרה ל-GENCI | C[87] |
| D-Wave | מפתח | ארה״ב | קיוביטי מסילה כפולה במהודים קואקסיאליים λ/4, דרך Quantum Circuits | D[84] |
| AWS | מפתח | ארה״ב | Ocelot: חמישה אופני אחסון, ארבעה קיוביטי עזר, חמישה אופני חוצץ | D[80] |
| Nord Quantique | מפתח | קנדה | GKP במהוד רב-אופני, T1 360 µs | D[82] |
| Weizmann Institute | מחקר | ישראל | מחזיק שיא זיכרון המהוד | D[319] |
כספים.
2026-01-20 · D-Wave · מיזוג ורכישה של Quantum Circuits · $550 M · — · נסגרה fact
2026-08-06 · D-Wave · דוח הרבעון השני · עלות רכישה $9.3 M, הזמנות שעברו בירושה $2.3 M · דווח fact
2026-05-18 · Nord Quantique · הון צמיחה · $30 M לפי שווי של $1.4 B · — · נסגר C[89]
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר מהודים; הכסף נמצא בהמשך השרשרת, במקררים ובמגברים. כלכלת היחידה אינה מפורסמת — ~40 kW של Helium עבור 18 אופנים הוא נתון של המערכת כולה C[87]. G3 משלם כאן; G4 אינו משלם בקנה מידה של cm.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לאופן המהוד; הפטנט US 11,748,652 B1 של Amazon מכסה את השכבה שמעל fact.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Alice & Bob סיפקה את Helium ב-2026-06 כפי שהובטח, ללא נתונים ברמה הלוגית C[87]. D-Wave מבטיחה DR17 (2026), DR49 (2027), DR181 (2028), 10 קיוביטים לוגיים (2030), 100 קיוביטים לוגיים (2032) ב-Λ = 10 Rfact. שתיהן מספקות בזמן ודוחות את המספרים החשובים.
פרשנות אסטרטגית. אם אופני המהוד יישארו ערוץ השגיאה המובנה ביותר בחומרת מוליכי-על, ספקיהם ימירו איכות שגיאה בפחות קיוביטים פיזיים; אם מסילה כפולה מישורית או GKP על השבב ישתוו לשיעורי המחיקה האלה, גופים בקנה מידה של cm יפסידו בצפיפות והענף יצטמצם לנישת זיכרון.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028 אם התקן רב-אופני פועל שומר על זמן חיים של פוטון מעל 1 ms; להוריד בדרגה אם זמני החיים בפעולה נשארים סביב 10² µs בזמן שקיוביטי מחיקה מישוריים סוגרים את הפער. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: בקרה מרובבת, גופים קטנים מ-cm; התרחיש הגרוע ביותר: מדגימים עם מספר חד-ספרתי של אופנים לזמן בלתי מוגבל. פתוח: כמה מהדה-פאזה בפעולה נובעת מקיוביט העזר; האם מישהו יפרסם Q עבור גופי ה-λ/4? לעקוב: הנתונים הלוגיים של Alice & Bob ו-DR49.
מקורות
- [80] H. Putterman et al., “Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 927–934, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08642-7. D
- [82] S. Turcotte et al., “Quantum error correction of a grid-state qubit with state preparation and measurement errors below 10⁻³,” arXiv:2607.06718, Jul. 2026. D
- [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935. D
- [87] N. Coppola, “Alice & Bob Unveils First Quantum System, Helium,” Alice & Bob, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ Calice-bob-unveils-first-quantum-system/ - [89] Nord Quantique, “Nord Quantique Reaches $1.4 Billion USD Valuation with Latest Investment,” Business Wire, May 18, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ Chome/ 20260518358351/ en/ Nord-Quantique-Reaches-$1.4-Billion-USD-Valuation-with-Latest-Investment - [318] M. Reagor et al., “Reaching 10 ms single photon lifetimes for superconducting aluminum cavities,” arXiv:1302.4408, Feb. 2013. D
- [319] O. Milul et al., “Superconducting Cavity Qubit with Tens of Milliseconds Single-Photon Coherence Time,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030336, Sep. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030336. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
פלוקסוניום
קיוביט מוליך-על שצומת הג'וזפסון שלו מחובר במקביל למערך צמתים, בתדר 0.2–1 GHz, עם אנהרמוניות גדולה ו-T1 ארוך, הנקנים במחיר של קו ממתח שטף לכל קיוביט.
Verdict. הנתון הדו-קיוביטי הטוב ביותר מכל נושא מוליך-על (CNOT 99.94%, 60 ns, יציב 24 ימים), ועם זאת נכון לתאריך 2026-09-04 אינו נושא הקיוביט של שום מוצר; הוא ינצח רק אם בקרת שטף קריוגנית תגיע לפני שמצמדי טרנסמון יסגרו את הפער.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מעגל מוליך-על המחובר במקביל להשראות גדולה של מערך צמתים, המציבה את המעבר 0→1 בתחום 0.2–1 GHz עם אנהרמוניות בסדר גודל של GHz; Manucharyan, Koch, Glazman ו-Devoret, 2009. דיספרסיית המטען מתאפסת.
תכונות: נושא מיוצר; שזירה דטרמיניסטית ~50 ns (10^-7.3 s); קריאה דיספרסיבית ~0.3 µs, לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל.
ניידות סטטית; בקרת שטף בתדר נמוך בטמפרטורת החדר; שגיאות פאולי ושגיאה קוהרנטית; ליתוגרפיה של מוליכי-על.
פיזיקה וגבולות
ההפסד הדיאלקטרי גדל עם ω, ולכן T1 של 160–260 µs בתדר ~300 MHz הוא עניין שגרתי, במקום שבו טרנסמון נאבק באותו אמבט ב-5 GHz D[39]. אלא שב-20 mK מתקיים kT/h ≈ 420 MHz: שיווי המשקל משאיר עשרות אחוזים מהאוכלוסייה ב-|1⟩, ולכן איפוס אקטיבי (~98% D[315]) הוא הכרחי. הרצפה היא דה-פאזה מרעש שטף מסוג 1/f — T2* של 20–110 µs לעומת אותם ערכי T1 D[39], [316] — מסדר שני בנקודת האופטימום, ואינה ניתנת לכוונון. בשער ה-CNOT של השיא, לעומת זאת, האיבר השולט הוא קוהרנטי: היפוכים לא-תהודתיים של קיוביט הבקרה, עם שגיאה שיורית מתחת ל-2×10⁻⁴ D[39]. את הרצפה מזיז ממתח שקט יותר, הנוצר קרוב יותר לשבב.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2023-09-25 | CZ 99.922 ± 0.009% (ממוצע לאחר אופטימיזציה ב-RL) | MIT / MIT Lincoln Lab | D[40] |
| 2024-07-22 | CNOT 99.94% ב-60 ns, >99.9% במשך 24 ימים ללא כיול | Maryland–EPFL–UMass–Wisconsin | D[39] |
| 2025-01-14 | שער חד-קיוביטי 99.998% | MIT EQuS | D[317] |
| 2026-01-23 | בקרת DAC-שטף על השבב, T1 ≈ 200 µs נשמר | D-Wave | D[316] |
כולם התקנים של קיוביט אחד או שניים; נכון ל-2026-09-04 אין סריג פלוקסוניום ואין מחזור תיקון שגיאות.
D-Wave מציינת 200 חוטי הטיה (2026-01-06) ו-~300 קווי הטיה (2026-01-23) לאותה תכנית מחשלן fact. לא פורסם: משך שער ה-CZ של MIT בנאמנות 99.922%, שתמצית ה-PRX אינה מציינת, ומשפחת פטנטים מתוארכת ייחודית לפלוקסוניום.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אותה ליתוגרפיית צמתים של Nb/Al כמו בטרנסמון, ואיתה מפעלי הייצור שלו ובעיית ה-TLS שלו; התקני השיא מגיעים מ-MIT Lincoln Laboratory, ואין ספק מסחרי. עלות הקלט-פלט היא קו הנעה, קו קריאה וקו שטף לכל קיוביט: מקרר נושא כמה מאות קווי ממתח DC, ולכן העומס מתחיל להכביד ב-10³, וב-10⁴–10⁶ הממתח חייב להיווצר בשלב הקריוגני. D-Wave מרכיבה בשיטת השבב ההפוך פיסת Φ-DAC מרובבת מעל מרווח של ~7 µm ב-10 mK, ללא דה-קוהרנטיות נוספת הניתנת להבחנה (T1 ≈ 200 µs D[316]), ורכיבי מפתח מגיעים מ-NASA JPL C[281]; ב-Shenzhen מעבירים את XY ואת Z בקו חם אחד לכל קיוביט D[315]. החשיפה לפיקוח על יצוא היא זו הכללית של מוליכי-העל (US EAR ECCN 3A901).
תפקיד במחסנית
חלופה ישירה בשכבה 1 על סריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון, המחליפה את הטרנסמון היכן שהקוהרנטיות חשובה מפשטות הבקרה; שום דבר בהמשך המחסנית אינו דורש אותה. שער ה-60 ns שלו אינו קובע את קצב השעון הנגזר — את זה קובעת הקריאה הדיספרסיבית ב-~0.3 µs, כמו בטרנסמון — ולכן הפלוקסוניום קונה הפחתת שגיאה, לא מהירות. אימות: המספרים הבולטים הם ממוצעי RB על זוגות מבודדים, עיוורים להפרעה הדדית בסריג, לסחיפת שטף ולדליפת פלוקסונים, והערך 99.94% לא שוחזר; שיא ה-99.92% של הדוח הראשי D[40] הוחלף בו, והערך 99.922% הוא עצמו ממוצע לאחר אופטימיזציה ב-RL (שיאים ללא סיוע: 99.85–99.9%).
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| מפתח | ארה״ב | קלטה את צוות הפלוקסוניום של Atlantic Quantum; שותקת מאז | P[55] | |
| D-Wave | מפתח | ארה״ב | בקרת Φ-DAC על השבב של פלוקסוניום | D[316] |
| University of Maryland | מחקר | ארה״ב | CNOT 99.94% בקבוצת Manucharyan | D[39] |
| S Lab, Shenzhen | מחקר | סין | בקרת שטף מאוחדת בערוץ יחיד | D[315] |
כספים.
2025-10-03 · Google · רכישת Atlantic Quantum · התנאים לא פורסמו · נסגרה P[55]fact
2025-11-06 · Atlantic Quantum · נעדרת משלב B של QBI (11 צוותים, ≤ $15 M לכל אחד) · DARPA · רשמי fact
2026-08-06 · D-Wave · הכנסות במחצית הראשונה של 2026 $5.9 M, מזומנים $546.2 M · דווח C[15]fact
שוק ושרשרת אספקה. אין שרשרת אספקה מסחרית: ערכת הרכיבים של הטרנסמון ועוד בקרה קריוגנית מבוססת DAC/SFQ, הנבנית רק בתוך החברה (D-Wave) או במעבדות ממשלתיות (JPL, MIT Lincoln Laboratory) — נקודת כשל יחידה במסלול הבקרה היחיד הניתן להרחבה. משתלמת עבור G3/G4 ו-G7.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-04 לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לפלוקסוניום; ספירות ההתקנים מוליכי-העל של PatSnap מ-2026-06-30 אינן מפולחות לפי נושא Pfact.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Atlantic Quantum (2025-04 · מכונת פלוקסוניום במסגרת QBI · נקלטה, לא שרדה מפת דרכים). D-Wave (2026-06-01 · DR17/DR49/DR181 · קיוביטי מהוד בקידוד מסילה כפולה, לא פלוקסוניום Pfact) — עבודת הפלוקסוניום שלה היא קניין רוחני של בקרה, ללא מוצר נלווה.
פרשנות אסטרטגית. היתרון על פני טרנסמון טוב דק — מצמד הטרנסמון הכפול של Toshiba נותן CZ 99.90% ב-48 ns D[37] — ולכן הפלוקסוניום ינצח רק אם בקרת השטף הקריוגנית תגיע ראשונה. אז יתפסו את הערך ספקי הבקרה הקריוגנית וכושר החיבור של פיסות, והכוח יהיה בידי ספק שבב הבקרה, לא בידי מפעל הקיוביטים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד סוף 2027: פלוקסוניום של ≥ 4 קיוביטים תחת בקרת שטף על השבב, עם RB דו-קיוביטי שפורסם, או שחזור של 99.94%; להוריד בדרגה אם אף אחד מהם לא יופיע. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: שגיאת שער דו-קיוביטי קרובה ל-10⁻⁴ מקטינה את תקציב קוד המשטח עבור Λ נתון; התרחיש הגרוע ביותר: רעש המיתוג מפיסת הבקרה אוכל את יתרון הקוהרנטיות. האם רצפת רעש השטף שורדת ריבוב? האם קריאה בתחום 0.2–1 GHz יכולה להגיע ל-99.5% בסריג? מה עלה בגורל צוות Atlantic Quantum?
מקורות
- [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ - [37] R. Li, K. Kubo, Y. Ho, Z. Yan, Y. Nakamura, and H. Goto, “Realization of High-Fidelity CZ Gate Based on a Double-Transmon Coupler,” Phys. Rev. X, vol. 14, no. 4, Art. no. 041050, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041050. arXiv:2402.18926. D
- [39] W.-J. Lin, H. Cho, Y. Chen, M. G. Vavilov, C. Wang, and V. E. Manucharyan, “24 days-stable CNOT-gate on fluxonium qubits with over 99.9% fidelity,” arXiv:2407.15783, Jul. 2024. D
- [40] L. Ding et al., “High-Fidelity, Frequency-Flexible Two-Qubit Fluxonium Gates with a Transmon Coupler,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 3, Art. no. 031035, Sep. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.031035. D
- [55] M. Swayne, “Atlantic Quantum Joins Google Quantum AI,” The Quantum Insider, Oct. 3, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P10/ 03/ atlantic-quantum-joins-google-quantum-ai/ - [281] D-Wave, “D-Wave Demonstrates First Scalable, On-Chip Cryogenic Control of Gate-Model Qubits,” Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-demonstrates-first-scalable-on-chip-cryogenic-control-of-gate-model-qubits/ - [315] X. Pan et al., “Unified Flux Control Architecture for Fluxonium Qubits,” arXiv:2605.25948, May 2026. D
- [316] D-Wave Quantum Inc., “Digital control of a high-coherence fluxonium qubit,” D-Wave Quantum Inc., Jan. 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
media/ D41upubz2/ 14-1090a-a_fluxonium-dac-control.pdf - [317] S. Miller, “Fast control methods enable record-setting fidelity in superconducting qubit,” MIT News, Jan. 14, 2025. [Online]. Available: https://news.mit.edu/
2025/ Dfast-control-methods-enable-record-setting-fidelity-superconducting-qubit-0114
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה)
לולאה מוליכת-על בעלת בור כפול, המשמשת כספין איזינג ניתן לתכנות במחשבי ההרפיה של D-Wave; אין ערכת שערים, אין קוד.
Verdict. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אף טענה של D-Wave ליכולת שמעבר לקלאסית לא שרדה הפרכה; הפסק יופרך אם טענה אחת תחזיק מעמד עד 2028, ויאושר — דוגם ולא פותר — אם השחיקה תחזור.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
לולאה מוליכת-על עם צומת ג'וזפסון מורכב: הטיית השטף קובעת את גובה המחסום ואת השיפוע; שני מצבי הזרם המעגלי הם ספין איזינג. קו המוצרים של D-Wave, מ-D-Wave One (2011) ועד Advantage2 (זמינות כללית ב-2025-05-20: 4,400+ קיוביטים, Zephyr מדרגה 20, 12.5 kW) P[220], נשען עליו. אין ערכת שערים — רק המילטוניאן איזינג ניתן לתכנות בשדה רוחבי, שממנו דוגמים.
נושא מיוצר; זמן אופייני ~3 ns, אין פעולת שזירה דטרמיניסטית; קריאה דיספרסיבית ~1 µs, לא הרסנית, לא באמצע המעגל.
צימוד מדרגה 20; בקרת שטף בתדר נמוך ב-mK; שגיאת פאולי ועוד שגיאה קוהרנטית; ליתוגרפיה של מוליכי-על.
פיזיקה וגבולות
משרעת המנהור והזרם המתמיד קובעים את הבור. לנדאו–זנר מחייב סריקה איטית ביחס לריבוע הפער המינימלי, שבמופעים קשים נסגר באופן מעריכי עם הגודל: הרצפה הראשונה קומבינטורית, לא חומרית. הרצפה התרמית מגבילה מוקדם יותר: ב-15–20 mK, kT הוא כמה מאות MHz, ולכן מתחת לפער כזה השבב מגיע לשיווי משקל עם האמבט שלו ופולט דגימה כמעט-בולצמנית, לא מצב יסוד. רעש שטף 1/f גורם לדה-פאזה בבסיס העצמי של האנרגיה, ובכך הופך אובדן דיאבטי לבלתי ניתן להבחנה מפער קשה. שלבי קירור קרים יותר, זרם מתמיד גדול יותר או הרפיות חטופות בנות ננו-שניות מזיזים את הרצפה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2021-09 | טופולוגיית Zephyr, דרגה 20 | D-Wave | fact |
| 2025-03 | טענה ליכולת שמעבר לקלאסית — דינמיקת הרפיה חטופה, לא אופטימיזציה | D-Wave | D[221] |
| 2025-05-20 | זמינות כללית של Advantage2: 4,400+ קיוביטים, 12.5 kW | D-Wave | P[220] |
| 2025–26 | נשחקה בידי רשתות טנזורים עם התפשטות אמונה; t-VMC | Tindall et al.; Mauron & Carleo | D[222]; D[223] |
השגיאה השולטת: עירור תרמי סמוך לפער המינימלי.
D-Wave נותנת 200 חוטי הטיה בהודעה מ-2026-01-06 ו-~300 במסמך הטכני 14-1090A-A (2026-01-23), והאחרון קשור למערך מתואר. היקף הקשר עם SkyWater נשען על תשע התאמות טקסט מלא ב-EDGAR בדוחות 10-K של D-Wave, לא על משפט מצוטט. ECCN 4A906 מנסח את הסף שלו בשגיאת שער דו-קיוביטי; אין פסיקה אם מחשלן נופל בתוכו. לא פורסם: זהות לקוח ה-QCaaS של D-Wave מרשימת Fortune-100 וזהות לקוח הקצה הביטחוני שמאחורי המחקר של Anduril/Davidson.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ליתוגרפיה רב-שכבתית של מוליכי-על מסוג Nb/Al, מאותה משפחה של מפעלי הטרנסמונים. דוח ה-10-K לשנת הכספים 2024 מזכיר מפעלי ייצור של צד שלישי עם מקור שני שהודגם; EDGAR מחזיר תשעה אזכורים של SkyWater בדוחות ה-10-K של D-Wave בשנים 2023–26 fact, ו-SkyWater בבעלות IonQ מאז 2026-07-31 fact — המקור הזה יושב בתוך מתחרה. הנכס האמיתי הוא הקלט-פלט: DAC-שטף בריבוב על השבב מחזיקים את מספר הקווים מטמפרטורת החדר על O(100) עבור עשרות אלפי קיוביטים ומצמדים, לעומת O(מספר הקיוביטים) במכונות שערים — אם כי D-Wave מצטטת 200 חוטי הטיה (2026-01-06) ו-~300 (מסמך טכני, 2026-01-23), בלי יישוב הסתירה Cfact. הקיר ב-10⁴–10⁶ ספינים הוא תקורת שיכון המינורים (minor embedding) ומתקן הקירור של 12.5 kW, לא החיווט. ECCN 4A906 נשען על שגיאת שער דו-קיוביטי, שאינה מוגדרת כאן; במקומו חלים על המקררים סיווגי 3A904 G[301].
תפקיד במחסנית
משרת את ארכיטקטורת ההרפיה בלבד ואינו מזין אף ארכיטקטורה של מודל השערים: מפת הדרכים של D-Wave לשערים נשענת על חומרת המסילה הכפולה של Quantum Circuits שנרכשה — נושא אחר Cfact. ההעברה פועלת בכיוון ההפוך: שבב ה-DAC-שטף מניע כעת פלוקסוניום, וחלקים מרכזיים בו יוצרו ב-NASA JPL C[281]. אין כאן שעון נגזר, אין בחינת ביצועים אקראית ואין נפח קוונטי, ולכן כל כותרת היא זמן-לפתרון מול פותר קלאסי. הטענה ממרץ 2025 נשחקה בתוך שבועות [222], [223]; התשובה של D-Wave (arXiv:2508.15759) הופכת את נטל ההוכחה, ומשתמשת ב-QPU כאמת הבסיס כדי לטעון שהאקסטרפולציות של קנה המידה ברשתות טנזורים אינן אמינות P[224]. לא הוכרע נכון ל-4 בספטמבר 2026.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| D-Wave Quantum | מפתח | ארה״ב/קנדה | ספקית מחשבי ההרפיה היחידה; Advantage2, Leap | C[15] |
| US Dept of Commerce | משקיע | ארה״ב | מכתב כוונות של CHIPS בסך $100 M | fact |
| Anduril Industries | משתמש | ארה״ב | הפותר Stride על Advantage2 | Pfact |
| Florida Atlantic University | משתמש | ארה״ב | Advantage2 בקמפוס תמורת $20 M | P[372] |
| NASA JPL | ספק | ארה״ב | ייצר חלקים לשבב ה-DAC-שטף | C[281] |
כספים. 2026-01-20 · D-Wave · מיזוג ורכישה, Quantum Circuits · $550 M USD · נסגר Cfact. 2026-01-27 · מכירה ל-FAU · $20 M USD · הוכרז P[372]. 2026-01-27 · QCaaS, Fortune 100 · $10 M USD · הוכרז C[373]. 2026-05-21 · LOI של CHIPS · $100 M USD · Commerce · לא מחייב fact. 2026-08-06 · המחצית הראשונה של 2026 · הכנסות $5.9 M (−67% משנה לשנה), הזמנות $35.5 M (+1,120%), RPO $40.7 M · דווח C[15].
שוק ושרשרת אספקה. ספק אחד, נושא אחד, סוג אחד של מתקן קירור; כושר מפעל הייצור משותף עם קווי מודל השערים. רק G1 וחלקים מ-G5 משלמים עליו; G3/G4 אינם יכולים, בהיעדר שכבת קוד.
קניין רוחני ותקנים. הסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30 מונה 975 משפחות פטנטים קוונטיים של D-Wave Pfact; לא נמצאו התדיינות משפטית או תקן ייחודיים להרפיה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2025-05 · ל-2029/2031 · 20,000 ואחר כך 100,000 קיוביטים · פתוח) R[15]. אבני הדרך של קנה המידה מגיעות בזמן; הטענות אינן שורדות מול פותרים קלאסיים; ההכנסות קרסו בעוד ההזמנות וה-RPO עלו, ולכן המונטיזציה נדחתה, לא אבדה.
פרשנות אסטרטגית. D-Wave מנצחת אם הקונים ימשיכו לשלם על דגימה טובה דיה בקלט-פלט זול, ומפסידה אם מכונות שערים עם הפחתת שגיאות ייקחו את תקציב האופטימיזציה — ולכן קנתה נושא של מודל השערים. כוח תמחור מול לקוחות; אפס כוח מול מפעלי ייצור.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם טענה על מחלקת מופעים שהוצגה מדעית שורדת סבב קלאסי לאורך 2027; להוריד בדרגה אם השחיקה תחזור. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: 20,000 קיוביטים וטענה שעמדה במבחן; התרחיש הגרוע ביותר: קו המוצרים קופא ב-Advantage2 בעוד התפנית לשערים בולעת את המזומנים. פתוח: האם מופע כלשהו עמיד בפני התפשטות אמונה ו-t-VMC?
מקורות
- [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ - [220] M. Swayne, “D-Wave Announces General Availability of Advantage2 Quantum Computer,” The Quantum Insider, May 20, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P05/ 20/ d-wave-announces-general-availability-of-advantage2-quantum-computer/ - [221] A. D. King et al., “Beyond-classical computation in quantum simulation,” Science, vol. 388, pp. 199–204, 2025, doi: 10.1126/science.ado6285. arXiv:2403.00910. D
- [222] J. Tindall, A. Mello, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Dynamics of disordered quantum systems with two- and three-dimensional tensor networks,” Science, vol. 392, pp. 868–872, 2026, doi: 10.1126/science.adx2728. arXiv:2503.05693. D
- [223] L. Mauron and G. Carleo, “Challenging the Quantum Advantage Frontier with Large-Scale Classical Simulations of Annealing Dynamics,” arXiv:2503.08247, Mar. 2025. D
- [224] A. Nocera, J. Raymond, W. Bernoudy, M. H. Amin, and A. D. King, “Evaluating classical simulations with a quantum processor,” arXiv:2508.15759, Aug. 2025. P
- [281] D-Wave, “D-Wave Demonstrates First Scalable, On-Chip Cryogenic Control of Gate-Model Qubits,” Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-demonstrates-first-scalable-on-chip-cryogenic-control-of-gate-model-qubits/ - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [372] M. Abdel-Kareem, “D-Wave Announces HQ Relocation, $20M System Sale, $10M Fortune 100 Deal, and Dual-Platform Advancements,” Quantum Computing Report, Jan. 27, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
d-wave-announces-hq-relocation-20m-system-sale-and-defense-performance-breakthroughs/ P - [373] D-Wave Quantum, “D-Wave Announces $10 Million, Two-Year Enterprise QCaaS Agreement with Fortune 100 Company,” Jan. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-announces-10-million-two-year-enterprise-qcaas-agreement-with-fortune-100-company/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
אופן של אור סחוט (CV)
אופן אופטי של משתנה רציף שאחת הקוודרטורות שלו מתחת לרעש הוואקום; הנושא של פוטוניקת GKP ומצבי אשכול, שבה אובדן האינטגרציה, ולא האי-ליניאריות, קובע את התקרה.
Verdict. ממשי: 1.4 dB שנמדדו ישירות על TFLN, ו-15 dB באופטיקה נפחית. לא מוכח: סחיטת GKP אפקטיבית מעבר ל-0.62 dB על השבב, מול ~9.75 dB הנדרשים. להוריד בדרגה אם עד 2028 לא יופיע נתון GKP על השבב מעל 2 dB.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
אופן אופטי שתנודות הוואקום שלו מחולקות מחדש בין קוודרטורות צמודות בתהליך פרמטרי — המרה מטה בתווך χ⁽²⁾ או ערבוב ארבעה גלים בתווך χ⁽³⁾ (SiN): קוודרטורה אחת יורדת מתחת לרעש הוואקום, והאחרת עולה. נחזה בשנות ה-1970 ונצפה לראשונה ב-1985; השושלת החשובה היא זו של מקורות סחיטה במוליכי גל, המזינים מצבי אשכול CV וקידוד GKP. תכונות: נושא מעופף, יצירה מבושרת ב-~1 µs; קריאה בגילוי פוטון בודד ב-~10 ns, הרסנית, לא באמצע המעגל; בקרה אלקטרו-אופטית בטמפרטורת החדר, שגיאות גאוסיות ועוד אובדן, ייצור במעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
הסחיטה היא מדחום של אובדן: התווך יכול להפיק הפחתת קוודרטורה חזקה ככל שנרצה, אך כל dB של אובדן בין היצירה לגילוי מושך את הערך הנמדד לעבר הוואקום, ולכן המספר מתאר את המסלול האופטי ולא את מקור הסחיטה. מכאן 15 dB באופטיקה נפחית D[344] מול 1.4 dB שנמדדו על השבב, ויותר מ-10 dB לאחר ניכוי תקציב אובדן הומודיני של 4 dB D[345]. אין לבלבל בין סחיטת קוודרטורה גולמית לבין הסחיטה האפקטיבית של מצב רשת GKP, המגלמת גם את נאמנות ההכנה הלא-גאוסית ולא רק את האובדן: הסבילות לתקלות מתמחרת את האחרונה ב-~9.75 dB, מול 0.62 dB על השבב D[174]. רק אובדן נמוך יותר, צימוד טוב יותר ונצילות גילוי גבוהה יותר מזיזים אותה.
יישום הספקטרום הוויברוני המולקולרי של דגימת בוזונים גאוסית באור סחוט הוא סטטיסטיקה ליניארית של הפלט; הפונקציה האופיינית של ואקום סחוט מוזז ניתנת לחישוב מדויק בזמן פולינומי, ולכן ניתן לאמוד את הספקטרום באופן קלאסי ברמת הדיוק החיבורית של הניסוי P[889].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2016 | סחיטה של 15 dB, אופטיקה נפחית | Vahlbruch et al., Hannover | D[344] |
| 2025-06 | סחיטת GKP אפקטיבית על השבב 0.62 dB, מול ~9.75 dB הנדרשים | Xanadu | D[174] |
| 2025-08 | 1.4 dB נמדדו על TFLN בקיטוב מחזורי, >10 dB הוסקו בשאיבה של 62 mW | Shi et al. | D[345] |
| 2026-08 | אובדן 24.1× מעל הסף, יעד של 1.0× ב-2030 | Xanadu | R[178]fact |
הפער בין השבב לאופטיקה הנפחית הוא ~13 dB, ופער ה-GKP ~9 dB.
ה-1.4 dB של Shi et al., שנמדדו על TFLN מסוג PPLN [345], הם נתון סחיטה בלתי תלוי על שבב; הסחיטה האפקטיבית של GKP, 0.62 dB, נשענת על Xanadu בלבד. נתון ה-">10 dB" של TFLN מתוקן-אובדן ולא נמדד, ומוצהר בהספק שאיבה אחד, ולכן אין להשוותו למדידה של 15 dB באופטיקה נפחית. לדרישה של ~9.75 dB לסבילות לתקלות, שהדוח הראשי מעגל ל-~10 dB, אין מקור ראשוני יחיד. הנתונים של Xanadu, CAD 195 M ו-USD 686 M, לקוחים שניהם מהודעתה של 2026-08-31, ולא מדיווח מבוקר.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מקורות הסחיטה נשענים על קו המעגלים הפוטוניים המשולבים של CV — SiN וליתיום ניובט בשכבה דקה (TFLN) בקיטוב מחזורי. היצע ה-TFLN המסחרי דל: HyperLight (סבב B של USD 37 M, 2024-09) ו-Lightium (סבב סיד של USD 7 M) Pfact, ולצדן קו הייצור הניסיוני של PIXEurope fact. Xanadu בונה ואינה קונה; אין עלות פומבית למקור סחיטה. אחידות הקיטוב ואובדן מוליך הגל הם הפגמים המגבילים את שיעור התקינות, ושניהם פועלים על ה-dB שבכותרת. הקלט-פלט הוא משאבה אחת ושרשרת הומודינית אחת לכל אופן, ועוד נעילת פאזה; Aurora הפעילה 35 שבבים ב-12 אופנים במחזור של 1 MHz D[173]. ב-10³ אופנים הקיר הוא חלוקת המשאבה ויציבות הפאזה; ב-10⁴–10⁶ — מספר ערוצי הגלאים וה-DAC. אף ECCN אינו נוקב במקורות סחיטה; 4A906 תופס את המכונה fact.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורות: ארכיטקטורת ה-GKP הפוטונית של משתנה רציף ודוגם הבוזונים — נושא ראשי בשתיהן. המרשם מונה 7 מכונות המשתמשות בו, ביניהן Aurora, Borealis וסדרת Jiuzhang עד 4.0. דורש מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים; מספק את האופנים לשערים גאוסיים CV עם פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP ולקידוד רשת GKP בארכיטקטורה של Xanadu. הוא מחליף את הפוטונים הבדידים כנושא — המעבר מ-DV מחליף שגיאות שבהן שולטת המחיקה בשגיאות גאוסיות ועוד אובדן, והמעבר עולה את שרשרת הגלאים כולה. רמת הסחיטה קובעת את רצפת השגיאה של כל פעולת CV, ובכך חוסמת את השעון הנגזר בעקיפין, ולא דרך תרומה לזמן השער. אימות: ה-0.62 dB נשען על מקור יחיד ולא שוחזר; התוצאה הבלתי תלויה על TFLN מודדת סחיטה גולמית, וה-">10 dB" שלה מוסק בניכוי אובדן הגילוי D[345].
שחקנים וכלכלה
מי.
כספים.
2025-11-06 · Xanadu · שלב B של DARPA QBI · עד USD 15 M · הוכרז fact
2026-03-26 · Xanadu · SPAC עם Crane Harbor · ~USD 302 M ברוטו, ~40% מתחת לתוכנית · נסגר Cfact
2026-08-28 · Xanadu · מימון למפעל בקנדה · CAD 195 M · אושר fact
שוק ושרשרת אספקה. אין מקור סחיטה מסחרי; במעלה השרשרת, הסחורות הסחירות הן פרוסות TFLN וקיטוב משני ספקים קטנים — סיכון ריכוזיות לכל מי שאינו משולב אנכית. רק G3/G4 משלמים על איכות הסחיטה.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית למקורות סחיטה על שבב, ואין תקן המגדיר כיצד מדווחים על סחיטה אפקטיבית.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2026-08-31 · אובדן 24.1× → 1.0× עד 2030 · מועדו טרם הגיע); (2026-08-31 · 200 קיוביטים לוגיים עד 2029 · מועדו טרם הגיע). הגילוי הנאות טוב, אך כל הבטחה בנוגע לסחיטה מתוארכת לעתיד.
פרשנות אסטרטגית. איכות הסחיטה, ולא מספר האופנים, היא השער של ההימור על CV: אם נתון ה-GKP על השבב לא יזוז, יעד 2030 ייכשל ו-CV יפסיד להיתוך DV, שכן אין לו נושא חלופי. אם הנתון יזוז, ספקי ה-TFLN והקיטוב יהפכו לאסטרטגיים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028: סחיטת GKP אפקטיבית על השבב מעל 2 dB, יחד עם תקציב האובדן שלה; להוריד בדרגה אם היא עדיין מתחת ל-1 dB. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: קבוצה שנייה מפרסמת נתון GKP מתחרה. התרחיש הגרוע ביותר: אובדן האינטגרציה מקבע אותה סביב 1 dB, ו-CV/GKP נשארת ארכיטקטורת מחקר. פתוח: האם האובדן יורד כפי שטוענת מפת הדרכים; האם TFLN בקיטוב מחזורי יכול להגיע לנאמנות ברמת GKP.
מקורות
- [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [174] M. V. Larsen et al., “Integrated photonic source of Gottesman–Kitaev–Preskill qubits,” Nature, vol. 642, no. 8068, pp. 587–591, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09044-5. D
- [178] Xanadu Quantum Technologies Limited, “Xanadu Charts Path to Over 1,000 Logical Qubits by 2031,” GlobeNewswire, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ R2026/ 08/ 31/ 3353211/ 0/ en/ xanadu-charts-path-to-over-1-000-logical-qubits-by-2031.html - [344] H. Vahlbruch, M. Mehmet, K. Danzmann, and R. Schnabel, “Detection of 15 dB Squeezed States of Light and their Application for the Absolute Calibration of Photoelectric Quantum Efficiency,” Phys. Rev. Lett., vol. 117, no. 11, Art. no. 110801, Sep. 2016, doi: 10.1103/PhysRevLett.117.110801. D
- [345] X. Shi et al., “Squeezed Light Generation in Periodically Poled Thin-Film Lithium Niobate Waveguides,” arXiv:2508.08599, Aug. 2025. D
- [889] B. Seron, H. Thomas, E. Araujo, A. Arkhipov, C. Oh, and L. Novo, “Efficient classical algorithm for estimating linear statistics of Boson Sampling,” arXiv:2609.35447, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
ספין במרכז צבע / ספין פגם (NV, SiV, SnV, מרכז T)
ספין של פגם נקודתי ביהלום או בצורן, בר-מיעון אופטי, שהאלקטרון שלו מצטמד באופן קוהרנטי לפוטון — וזה הופך אותו לצומת רשת עם אוגר גרעיני קטן, ולא לקיוביט של מעבד.
Verdict. ממשק הספין–פוטון הטוב ביותר במצב מוצק, אך קצבי קישור של מיליהרץ עד הרץ מחזיקים כל שחקן בתחומי הרישות והחישה; לאף פלטפורמת פגמים אין קיוביט לוגי או מפת דרכים מתוארכת למעבד.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
פגם נקודתי — חנקן–ריקות (NV), מרכזי צורן–ריקות ובדיל–ריקות מקבוצה IV ביהלום, או מרכז ה-T של הצורן — הנקרא בפלואורסצנציה ונשזר עם פוטון שהוא פולט, כשגרעינים סמוכים משמשים זיכרון קטן. בקרה קוהרנטית של ספין יחיד קיימת מאז 2004. ההבחנה החשובה היא הסימטריה: ל-NV אין סימטריית היפוך (inversion symmetry), ולכן הוא נודד ספקטרלית; ל-SiV ול-SnV יש סימטריית היפוך.
תכונות: פגם טבעי, מיקום מהונדס, מארח סטטי עם פוטון מעופף, שערים של ~1 µs; קריאה בפלואורסצנציה ~100 µs, לא הרסנית ובאמצע המעגל; בקרה אופטית ועוד מיקרוגל; שגיאת פאולי ושגיאת אובדן.
פיזיקה וגבולות
הכול נשען על הסיכוי שפגם מעורר ישלח פוטון שמיש לתוך הסיב. NV פולט אחוזים ספורים לקו אפס-הפונונים שלו ונודד ספקטרלית עם החלפות מטען, ולכן מהוד הוא הכרח — המיקרו-מהוד הסיבי של Delft העלה את האיסוף התהודתי מ-~0.05% ל-~0.5%, בקוהרנטיות הד מעל 100 µs D[359]. מרכזי קבוצה IV מקבעים את רוחב הקו בזכות הסימטריה, אך משלמים בטמפרטורה: SiV מתחת ל-100 mK, ו-SnV קרוב יותר ל-1–4 K. הקצב המבושר גדל כריבוע הנצילות — שיפור אופטי של 10× הוא 100× בקצב; קצב הקישור, לא שגיאת השער, הוא מדד הטיב. האובדן מבושר ונכנס לקוד כמחיקה — היתרון המבני היחיד על פני ספיני נקודות ותורמים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
השערים המקומיים אינם הבעיה: Fujitsu ו-QuTech מדווחות על שגיאות NV מתחת ל-0.1% בטומוגרפיית ערכת שערים P[208]. האיסוף הוא השולט; לאף פלטפורמת פגמים אין קיוביט לוגי.
שגיאת השער של NV "מתחת ל-0.1%" של Fujitsu/QuTech באה רק מהודעה משותפת לעיתונות שהועברה בעיתונות המקצועית [208]. ההובלה של Element Six כמקור היהלום של רוב חברות מרכזי ה-NV נשענת על סקירה משנית [364]. ה-tCNOT של Photonic Inc. על מרכזי T נמדד בבחירה בדיעבד [363]. לא פורסם: מאמר שעבר ביקורת עמיתים עם פסי השגיאה של טומוגרפיית מערך השערים לנתון של Fujitsu/QuTech; נתוני הקיבולת, ההכנסות או המגזר הקוונטי של Element Six; פרסום בכתב עת על עבודת מרכזי ה-T של Photonic Inc., נכון ל-2026-09-04, ונאמנות שער ל-tCNOT שלה; ותאריכי שלוש ההתקנות של Quantum Brilliance ב-Oak Ridge, ב-Fraunhofer IAF וב-Pawsey [364].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מארחים: יהלום CVD עם פגמים מושתלים, או צורן בהנדסת פגמים עבור מרכזי T. Element Six היא הספקית המסחרית העיקרית, והיא מוכרת את DNV-B1 (2020-06-15) מן הקטלוג — אך דרגה זו מכוונת לאנסמבלים של NV C[361]; צומתי פגם בודד זקוקים ללוחות בדרגה אלקטרונית. קיימים שני מקורות קטנים יותר: Diatope, שיצאה ב-2021 מאוניברסיטת Ulm ומוכרת יהלום NV מהונדס, ומפעל הייצור ליהלום קוונטי של Quantum Brilliance ב-Melbourne (2025) P[364]. שיעור התקינות של ההתקנים הוא המספר החסר: המחקר של QuTech על SnV P[362] אפיין 327 ננו-מהודים בטמפרטורת החדר, מצא מרכזים מצומדים ב-7 מתוך 9 שקוררו ומדד בשניים קואופרטיביות מעל אחת, בלי שיעור לשבב שלם Dfact. הקלט-פלט האופטי אינו ניתן לריבוב — כל צומת זקוק ללייזר תהודתי משלו, לקו מיקרוגל, לגלאי ולהזנה קדימה מהירה D[360], ולכן העומס גדל לפי מספר הצמתים, ו-10³ צמתים אינם יעד של איש. הפיקוח על יצוא דווקא נוקב ביהלום: מאז 2022-08-15 חל ECCN 3C005.a על מצעים של יהלום מוליך למחצה ועל מטילים ממנו בהתנגדות סגולית מעל 10⁴ Ω·cm, ו-3C006 על מצעים כאלה הנושאים שכבה אפיטקסיאלית fact; אם לוח בדרגה קוונטית נחשב מצע מוליך למחצה — זו השאלה הפתוחה.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורה: ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T), כנושא הראשי שלה. המרשם מונה 5 מכונות המשתמשות בו, ביניהן QC2026 Dual Core של SaxonQ, Quoll / QB-QDK 2.0 של Quantum Brilliance ו-Diamond-spin quantum computer prototype של Fujitsu. דורש גידול יהלום או השתלה; מספק את שערי הספין, את הקריאה בפלואורסצנציה ואת קישור הספין–פוטון הנצרך בשכבות שמעליו. בשעון הנגזר שולטת ההובלה בשישה עד תשעה סדרי גודל: שערים של ~1 µs מול קישורים מבושרים בקצב של 7.5 mHz (מרכז T, 40 m) עד ~1 Hz (SiV, 20 m) P[363]D[209]. שתי טענות ל-CNOT בטלפורטציה מתקיימות זו לצד זו, אחת על מרכזי T ואחת על NV, ושתיהן נכונות. ה-tCNOT של Photonic Inc. על מרכזי T בין קריוסטטים נבחר בדיעבד, ללא הזנה קדימה וללא נאמנות שער, בנאמנות בל של 0.60(8) P[363]; שער ה-NV של QuTech הוא ללא תנאי, ב-63(4)% D[360]. רק השני הוא שער.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuTech | מפתח | הולנד | מהודים ל-NV, ננו-מהודים ל-SnV, CNOT בטלפורטציה | D[359], [360], fact |
| Photonic Inc. | מפתח | קנדה | מודולים של מרכזי T בצורן | P[363] |
| Harvard | מחקר | ארה״ב | צומתי SiV על גבי סיב עירוני | D[209] |
| Element Six | ספק | בריטניה | יהלום CVD למכירה בשוק | C[361] |
| Quantum Brilliance | מפתח | אוסטרליה | יחידות יהלום בטמפרטורת החדר | P[364] |
כספים. 2025-11-06 · Photonic Inc. · שלב B של QBI · עד USD 15 M · DARPA · הוענק fact. 2026-05-12 · Photonic Inc. · הון · USD 200 M לפי שווי של USD 2 B · Microsoft משקיעה שוב · USD 350 M במצטבר · נסגר P[186]. 2026-07 · QuantumDiamonds · EUR 91 M, מהם EUR 76 M מ-EU Chips Act · נסגר P[364].
שוק ושרשרת אספקה. שתי נקודות ריכוז: המצע, שבו שולטת Element Six ושתי החלופות לה קמו רק ב-2021 וב-2025, ובסיס גלאים דל לקריאה. הכנסות החישה מממנות את התחום; דבר כאן אינו נקנה עבור G3 או G4.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין משפחת פטנטים מתוארכת ממאגר נתונים מזוהה; דרגות ה-DNV של Element Six הן אמת המידה בפועל.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Photonic Inc. (2023-11 · מחשוב מבוזר סובלני לתקלות "בתוך חמש שנים" · לא הושג; הקצב שפרסמה נמוך בשבעה סדרי גודל מיעד ה-~200 kHz שלה עצמה) P[364]. Quantum Brilliance מספקת במקום להבטיח; QuTech עומדת בלוח הזמנים.
פרשנות אסטרטגית. ספיני פגם ינצחו רק אם מודולים מבוזרים יתלכדו למערכת לפני שתגיע סבילות מונוליתית לתקלות — ואז כל פלטפורמה תקנה את הממשק הזה במקום לבנות אותו. ל-Element Six יש כוח של ספק משום שהיא לעולם אינה מתחרה בתכנון קיוביטים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה (12–24 חודשים): שער בין-צמתי ללא תנאי מעל 90%, או קישור מעל 1 kHz, מאשרים את התזה; עוד שנתיים בקצבים של הרץ מורידות אותה לחישה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מקטע רב-צמתי של ממסר קוונטי עם גילוי שגיאות. התרחיש הגרוע ביותר: קישורי מעבדה בלבד. פתוח: (1) האם מישהו יפרסם שיעור תקינות של התקני SnV לשבב שלם; (2) האם Diatope או מפעל הייצור של Quantum Brilliance יגדלו למקור שני בהיקף של Element Six; (3) האם קצבי מרכזי T יכולים להדביק את SiV.
מקורות
- [186] M. Abdel-Kareem, “Photonic Inc. Reaches $2B Valuation with $200M Final Close,” Quantum Computing Report, May 12, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
photonic-inc-reaches-2b-valuation-with-200m-final-close/ P - [208] M. Swayne, “Fujitsu And QuTech Realize High-Precision Quantum Gates,” The Quantum Insider, Mar. 28, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P03/ 28/ fujitsu-and-qutech-realize-high-precision-quantum-gates/ - [209] C. M. Knaut et al., “Entanglement of nanophotonic quantum memory nodes in a telecom network,” Nature, vol. 629, no. 8012, pp. 573–578, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07252-z. D
- [359] J. Fischer et al., “Spin-photon correlations from a Purcell-enhanced diamond nitrogen-vacancy center coupled to an open microcavity,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11680, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66722-8. D
- [360] M. Iuliano et al., “Unconditionally teleported quantum gates between remote solid-state qubit registers,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 4694, May 2026, doi: 10.1038/s41467-026-72818-6. D
- [361] Element Six, “Element Six launches DNV-B1™ – its first commercially-available, general-purpose quantum grade diamond,” Jun. 15, 2020. [Online]. Available: https://www.e6.com/
en/ Cabout/ news/ dnv-b1-launch - [362] QuTech, “Coherent coupling of diamond colour centre to a nanocavity,” Jun. 25, 2026. [Online]. Available: https://qutech.nl/
2026/ P06/ 25/ a-step-toward-faster-quantum-networks/ - [363] F. Afzal et al., “Distributed Quantum Computing in Silicon,” arXiv:2406.01704, Jun. 2024. P
- [364] M. U. Rehman, “Top Diamond NV-Centre Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, Jul. 10, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P07/ 10/ 8-quantum-computing-companies-working-with-nv-centre-in-diamond-technology/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si)
אטומי זרחן תורמים הממוקמים בליתוגרפיית STM בצורן-28 מועשר; האלקטרון הקשור מספק את ההנעה ואת הקריאה, וגרעין ה-³¹P הוא הקיוביט ארוך החיים.
Verdict. נאמנויות השער הגבוהות ביותר שפורסמו בצורן, אך תהליך כתיבה טורי, אטום אחר אטום, ושחקן יחיד המיישם אותו מגבילים את האוגר לאחד-עשר קיוביטים, ללא תוכנית מתוארכת להקבלה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
אטום תורם ³¹P יחיד הממוקם אטום אחר אטום ב-²⁸Si מועשר: האלקטרון הקשור מספק את ההנעה ואת קריאת הספין-למטען, וגרעין ה-³¹P בעל ספין 1/2 הוא הזיכרון. על קיוביטים גרעיניים בתוך אוגר פועלים שערים דרך הצימוד העל-דק שלהם לאלקטרון משותף; האוגרים מקושרים בחילוף בין האלקטרונים D[192]. Kane הציע את הארכיטקטורה ב-1998; קבוצת Simmons ב-UNSW בנתה ב-2012 את ההתקן הראשון עם אטום תורם יחיד שמוקם באופן דטרמיניסטי D[357]; SQC, החברה שיצאה ממנה ב-2017, היא המפעילה היחידה בקנה מידה של התקן נכון ל-4 בספטמבר 2026.
תכונות: מסמם טבעי במיקום מהונדס, סטטי, שזירה דטרמיניסטית סביב 1 µs; קריאת ספין-למטען ~10 µs, לא הרסנית ואפשרית באמצע המעגל; שגיאת פאולי; ייצור ב-STM, ללא מקבילה במפעל ייצור.
פיזיקה וגבולות
הקיוביט הוא גרעין, לא אלקטרון כלוא: בהיעדר דרגת חופש מסלולית אין צימוד מסדר ראשון לרעש מטען — האיבר שמקבע נקודות המוגדרות באלקטרודות שער על 99.0–99.6%. אך כל פעולה עוברת דרך האלקטרון היחיד, שהוא דווקא כן מצטמד לרעש מטען, והוא בבת אחת המצמד, גשש הקריאה ומקור השגיאה השולט; את התקציב קובעת הדה-פאזה של האלקטרון במהלך הפולס המותנה בצימוד העל-דק, לא הקוהרנטיות הגרעינית. ²⁹Si שיורי וממשק ה-STM שגודל מחדש קובעים את ה-T₂ של אותו אלקטרון. חוד חד יותר לא יזיז את הרצפה: החילוף משתנה באופן מעריכי עם המרחק, ולכן אטום תורם שמוקם בסטייה של כמה nm נותן אוגר מת.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
האיבר השולט: גודל האוגר והשער המתווך בידי האלקטרון. הנתון היחיד של הדוח הראשי, "CZ גרעיני של 99.90% באטום תורם", אינו ניתן לבידוד מתוך עבודה זו D[192].
נאמנות ה-CZ של 99.90% על ספיני הגרעין של התורמים אינה ניתנת לבידוד מתוך [192], שגרסת הטרום-פרסום שלו נותנת 99.5–99.99% והגרסה שפורסמה 99.10–99.99%; הנאמנות היא טווח. לא פורסם: תפוקת מיקום או עלות לתורם, מאף שחקן; סכום ההשקעה של Firgun Ventures, וחלוקת הסכום הכולל של NRFC, A$60 M, בין שתי המנות; וכל הצהרה של SQC על השלכות רכישת SkyWater על ידי IonQ.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
טורי מעצם בנייתו: חוד אחד, אתר אחד, ולכן התפוקה נמדדת בשעות-קיוביט ולא בשעות-פרוסה; לא פורסמה חשיפה מקבילית. ל-²⁸Si מועשר יש שני מקורות נכון ל-4 בספטמבר 2026 — קו הייצור של ASP Isotopes ב-Pretoria מאז 2025-03, וסילאן של US DOE ב-99.9999% ²⁸Si מאז 2026-07-16 P[348] — ולכן חומר הגלם אינו האילוץ. ספקים: SkyWater למהודים בארה״ב C[276], Bluefors לקריוגניקה C[358]. נקודת הכשל היחידה זזה ב-2026: IonQ סגרה ב-2026-07-31 את רכישת SkyWater תמורת ~USD 1.8 B G[19], ובכך הכניסה את מסלול הייצור האמריקאי היחיד של SQC שנקוב בשמו לתוך מתחרה. החשיפה לפיקוח יצוא נמצאת בחומר הגלם, לא במכונה: התקנה האמריקאית מ-2024-09-06 קבעה מספרי סיווג לפיקוח יצוא (ECCN) לצורן ולגרמניום מועשרים איזוטופית — צורן נכלל בהם כשיש בו פחות מ-0.08% מהאיזוטופ ²⁹Si, בעל הספין הגרעיני — כשכבות אפיטקסיאליות (3C907), כהידרידים כמו סילאן (3C908) וכחומר נפחי או תחמוצת (3C909), ולכן ²⁸Si בדרגה המתאימה לקיוביטים הוא עצמו פריט בפיקוח; ה-ECCN של אותה תקנה למחשבים קוונטיים, 4A906, מתחיל ב-34 קיוביטים, ומתחת ל-2,000 חל רק כששגיאת השער הדו-קיוביטי (C-NOT) נמוכה מתקרה שנקבעה לכל טווח גדלים, ולכן אוגר של אחד-עשר קיוביטים אינו נכלל בו G[301]. החיווט אינו הקיר; שלב הכתיבה הוא הקיר.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורה: ספיני תורמים בצורן, כנושא הראשי שלה. דורש ליתוגרפיית מימן ב-STM; מספק את הנושא לקישורי חילוף ולקריאת ספין-למטען; מחליף נקודות המוגדרות באלקטרודות שער במחיר של זרימת התהליך כולה. תרומתו לשעון אינה ייחודית — שערים של µs וקריאה של ~6 µs תואמים את ספיני הנקודות, ולכן סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס הוא 7.7 µs מול 8.5 µs אצלן, וצוואר הבקבוק האמיתי הוא גודל של ייצור שהשעון אינו יכול לבטא. אימות: קבוצה אחת, התקן אחד, ללא שחזור, שלוש הצגות סותרות של הנאמנות D[192].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| SQC | מפתח | אוסטרליה | היצרנית היחידה של אטומים תורמים ב-STM, מעבד בן 11 קיוביטים | D[192] |
| SkyWater Technology | ספק | ארה״ב | מהודים, זיווד | C[276] |
| IonQ | ספק | ארה״ב | בעלת SkyWater מאז 2026-07-31 | G[19] |
כספים. 2025-11-06 · SQC · מענק בשלב B של QBI · עד USD 15 M · DARPA · הוענק fact. 2026-03-24 ו-2026-06-11 · SQC · הון · A$60 M יחד · ה-NRFC של אוסטרליה · נסגר fact. 2026-07-31 · IonQ · רכישת הספק SkyWater · ~USD 1.8 B · נסגרה G[19].
שוק ושרשרת אספקה. אף ספק אינו מוכר כלי מיקום ב-STM: הנכס של SQC הוא ידע, ולכן אי אפשר לקנות מקור שני. ²⁸Si הוא התשומה היחידה שיש לה שני ספקים P[348]; העלות לאטום תורם לא פורסמה. תורם ל-G2 ול-G3 בזכות הנאמנות, לא בזכות מספר הקיוביטים.
קניין רוחני ותקנים. פטנטי היסוד מקורם בקו של UNSW/Simmons; נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ממאגר נתונים מזוהה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. SQC (2026-06 · קנה מידה מסחרי עד 2033 Rfact · לא הושג; 11 קיוביטים הם המקסימום שפורסם). החברה מספקת את מה שהיא מפרסמת, אך 2033 מניח תוכנית הקבלה שאינה קיימת בספרות — יעד שאינו ניתן להפרכה, לא יעד נועז.
פרשנות אסטרטגית. אם ספיני התורמים ינצחו, הם ינצחו כאוגר מדויק המוברג על מערך נקודות ממפעל ייצור, ו-SQC תלכוד מכך מעט: היא מחזיקה בתהליך הכתיבה, לא בפרוסה. סיכון חריף: מתחרה מחזיק בספק הזיווד האמריקאי שלה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה (12–24 חודשים): התקן של יותר מ-11 קיוביטים או תוכנית מתוארכת לכתיבה מקבילית מאשרים; שתיקה לאורך 2028 מורידה את הטכנולוגיה למעמד של סביבת ניסוי לפיזיקה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: כמה עשרות קיוביטי תורמים מעל 99.5%. התרחיש הגרוע ביותר: אחד-עשר נשאר השיא. פתוח: (1) האם אפשר להקביל את יצירת התבניות ברזיסט המימן; (2) האם הבעלים החדשים של SkyWater ישמרו על הקשר; (3) האם שלב C של QBI יממן את SQC; (4) מהי התפלגות שיעור התקינות של המיקום.
מקורות
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Gionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [192] H. Edlbauer et al., “An 11-qubit atom processor in silicon,” Nature, vol. 648, no. 8094, pp. 569–575, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09827-w. arXiv:2506.03567. D
- [276] Silicon Quantum Computing, “SkyWater x SQC: Advancing Hybrid Quantum-Classical Computing,” Nov. 20, 2025. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ Cskywater-and-sqc-advancing-hybrid-quantum-classical-computing - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [348] U.S. Department of Energy, “DOE Advances Domestic Supply of Silicon, Germanium Isotopes for Quantum Computing,” HPCwire, Jul. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ Pdoe-advances-domestic-supply-of-silicon-germanium-isotopes-for-quantum-computing/ - [357] M. Fuechsle et al., “A single-atom transistor,” Nat. Nanotechnol., vol. 7, no. 4, pp. 242–246, Apr. 2012, doi: 10.1038/nnano.2012.21. D
- [358] Silicon Quantum Computing, “Silicon Quantum Computing — News,” sqc.com. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ C
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קידוד מסילה כפולה (מחיקה)
עירור אחד המשותף לשני אופנים; אובדן יוצא ממרחב הקוד ומבושר כמחיקה ממוקמת, לא כשגיאת פאולי לא ידועה.
Verdict. ערוץ השגיאה הנקי ביותר בחומרת מוליכי-על (≈0.5% מחיקה, 0.03% פאולי שיורי לכל CZ), שנקנה במחיר של 2× אופנים; לא הוכח מעל שמונה קיוביטים. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 אף התקן מסילה כפולה לא יציג Λ > 2 בקוד.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קיוביט מסילה כפולה הוא קוונט עירור אחד המשותף לשני אופנים: |0_L⟩ = |10⟩, |1_L⟩ = |01⟩. שגיאת החומרה השולטת — אובדן פוטון במהוד, רלקסציית T₁ בטרנסמון, בליעה במוליך גל — היא אופרטור ההשמדה על אחת המסילות, והיא שולחת את שני המצבים הלוגיים ל-|00⟩, אל מחוץ למרחב הקוד. מדידה של העירור הכולל מתחלפת לכן עם האופרטורים הלוגיים: הדעיכה נתפסת וממוקמת בלי להפריע למצב המקודד, ואיבר השגיאה הגדול ביותר הופך מפאולי לא ידוע למחיקה מבושרת. מה שנשאר הוא דה-פאזה דיפרנציאלית בין שתי מסילות שלעולם אינן זהות לגמרי.
מסילה כפולה היא הקיוביט הפוטוני הטבעי: Chuang ו-Yamamoto (1995) כינו אותה "צורה פשוטה של תיקון שגיאות" S[398]; Knill, Laflamme ו-Milburn ביססו עליה את החישוב באופטיקה ליניארית ב-2000 S[337]. ההעברה למוליכי-על הייתה מכוונת — AWS הציעה זוגות טרנסמונים (2022-08) S[334], ו-Yale מהודים (2022-12) S[399], ושתיהן הדגימו ביולי 2023 D[400], [401].
תכונות מגרף הטכנולוגיות (a זיקה; b זמן; c קריאה; d ניידות; e בקרה @ מיקום; f שגיאות; g ייצור):
- a = 0.25, מיוצר — אופנים מהונדסים, לא רמות טבעיות.
- b = לא ישים; אין לו זמן שער משלו.
- c = אין; הבדיקה היא פרימיטיב נפרד.
- d = אין.
- e = אין @ אין.
- f = מחיקה: אובדן ממוקם ומבושר.
- g = אין; בחירת חיווט, לא עצם.
דירוג 6 מתוך 111; משותף למשפחות הפוטוניקה ומוליכי-העל.
פיזיקה וגבולות
סולם האנרגיה הוא קוונט אחד — פוטון מיקרוגל של 6 GHz או פוטון אופטי של 1.5 µm — וסולם הזמן הוא זמן החיים של עירור יחיד במסילה הגרועה מבין השתיים. כל אחת מהמסילות יכולה לדעוך, ולכן קצב המחיקה הוא בערך כפליים מקצב האובדן של אופן יחיד: הקיוביט נכשל לעתים קרובות יותר מקיוביט חשוף, ומנצח רק אם הקוד מעכל שגיאות ממוקמות בזול יותר. וכך אכן קורה — מיקומי המחיקות מעלים את סף קוד המשטח ל-50% בגבול האידאלי, לעומת ≈19% לרעש דה-פולריזציה, וב-1% מחיקה קצב הפאולי הנסבל עולה 5.2× S[334], [402].
ההיררכיה הנמדדת היא העיקר: מהוד דו-עמודי של Yale נתן מחיקה בקצב 3.981(3) ms⁻¹, לעומת דה-פאזה בתוך מרחב הקוד מתחת ל-0.17 ms⁻¹ D[403]; זוג הטרנסמונים של AWS — מחיקה של 2.19(2)×10⁻³ לכל שער חד-קיוביטי, עם שארית נמוכה ~40×, וקוהרנטיות של מילישניות במרחב הקוד מטרנסמונים בעלי זמן חיים קצר בהרבה D[400].
ארבע רצפות הן מהותיות: אסימטריית המסילות, שהסטת התדר הדיפרנציאלית שלה גורמת לדה-פאזה של מרחב הקוד ואינה משתפרת עם זמן החיים; שליליים שגויים, החוזרים כדליפה בלתי נראית (3.7% D[404], 6–8% בגרסת הקוטריט D[405]); חימום אל מחוץ למכלול העירור היחיד; והחשיפה של הבדיקה עצמה. רק זמני חיים ארוכים יותר, הסטות מותאמות ובדיקות מהירות יותר מזיזים אותן.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם נכון ל-3 בספטמבר 2026: CZ במסילה כפולה במהודים ב-~500 ns, עם ≈0.5% מחיקה לשער ו-0.029(6)% שגיאת פאולי בבחירה בדיעבד D[84]. הטיפוסי בקנה מידה: שום דבר מעבר לשישה-עשר אתרים — OQC GENESIS, 16 אתרי מסילה כפולה ללא שער שזירה מפורסם (2025-09), Aqumen Seeker של Quantum Circuits בן 8 הקיוביטים (2024-11) C[86], וארבעת טרנסמוני המסילה הכפולה של SUSTech (2025-04) D[406].
ציר הזמן של השיאים
| שנה | נתון | מי | ראיות |
|---|---|---|---|
| 2023-07 | מחיקה 2.19(2)×10⁻³ לכל שער 1Q, שארית נמוכה ~40× | AWS | D[400] |
| 2025-04 / 2026-03 | ארבעה טרנסמוני מסילה כפולה: CNOT לוגי בנאמנות תהליך של 98.1% בשיעור מחיקה של 13%, מצב GHZ תלת-קיוביטי 93.9% (גרסת Nature Physics, 2026-03; arXiv v1 מ-2025-04: מצב בל 98.8%, CNOT 96.2%, GHZ 93.5%) | SUSTech | D[406] |
| 2026-04 | בדיקה של 384 ns; מחיקה 2.54(1)×10⁻², שארית 6.0(2)×10⁻⁴, הטיה 42(1) | AWS | D[85] |
| 2026-08 | CZ ~500 ns; מחיקה ≈0.5%/שער, פאולי 0.029(6)%, היפוך ביט 2.8(4)×10⁻⁶ | Quantum Circuits | D[84] |
| 2025 | מסילה כפולה פוטונית: מצב בל בהיתוך 99.22(12)%, SPAM 99.98(1)% | PsiQuantum | D[169] |
האיבר השולט כיום: במהודים — דה-פאזה של קיוביט הבקרה במהלך השער, 3× מזו של קיוביט המטרה D[84]; בטרנסמונים — החשיפה בזמן הבדיקה והשליליים השגויים D[85]; בפוטוניקה — אובדן.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מהודים בעיבוד שבבי (אלומיניום בטוהר גבוה, קיוביטי עזר על גבי ספיר) נותנים את זמני החיים הארוכים ביותר של פוטונים, ואין להם מסלול למפעל ייצור — זה הקו של Quantum Circuits. זוגות טרנסמונים מישוריים (AWS, SUSTech) יורשים את הייצור הרגיל של מוליכי-על, אך תופסים פי שניים שטח פיסה לכל אתר ומוסיפים דרישה שאין לטרנסמונים חשופים: המסילות חייבות להיות מותאמות בתדר ובצימוד, ולכן בעיית התנגשויות התדר, המגבילה את שיעור התקינות של טרנסמונים, חלה כעת על כל זוג. אף ספק אינו מפרסם שיעור תקינות, עלות או אנרגיה לקיוביט עבור מסילה כפולה. מסילה כפולה פוטונית היא המקרה הטוב ביותר — קידוד במסלולים הוא חינמי במוליך גל — ופלטפורמת ניטריד הצורן של PsiQuantum על 300 mm פועלת עם אובדן של 1.8(2) dB/m במוליך הגל ונצילות גלאי חציונית של 93.4% ב-~2 K D[169].
הגרסאות המוליכות-על נשענות על שרשרת ציוד הנתונה לפיקוח על יצוא: מקררים, מגברים, קלט-פלט מיקרוגלי (סיווגי ECCN של BIS: 3A904, 4A906, 3B904) G[301] fact. הפוטוניקה תלויה במפעל ייצור לפוטוניקת CMOS של 300 mm, במתגי בריום-טיטנאט ובגלאי ננו-תיל — סיכון של מקור יחיד בשני הענפים.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הקידוד מכפיל את פיצול הבקרה: שני קווי הנעה לכל קיוביט, או שני מהודים ועוד טרנסמון עזר והקריאה שלו. AWS מצמצמת זאת בחזרה בעזרת מהוד קריאה אחד המצומד באופן סימטרי לזוג, כך שהבדיקה היא פולס יחיד של 384 ns העולה 8(3)×10⁻⁵ דה-פאזה D[85] fact; גרסת המהודים דורשת מדידה של קיוביט עזר במשטר פיצול מספר הפוטונים, 1.82 µs כשהיא עומדת לבדה D[404], וכיום היא משולבת בתוך השער D[84]. העומס ברמת המערכת הוא נתיב הדגלים: ביט אחד לכל קיוביט בכל סבב חייב להגיע למפענח בתוך מחזור סינדרום, מול זמן הלוך-ושוב של 3.84 µs ב-NVQLink fact. ב-10³ קיוביטים מדובר ב-2×10³ אופנים וב-10³ ערוצי דגלים; ב-10⁴ רוחב הפס של הדגלים, ~10 Gb/s, מחייב צבירה בשלב הקר; ב-10⁶ שורדות רק הגרסה המישורית או הפוטונית.
תפקיד במחסנית
המסילה הכפולה יושבת על שתי ארכיטקטורות: "קיוביטי מחיקה במסילה כפולה", כקידוד הראשי (Quantum Circuits/D-Wave, AWS, OQC, SUSTech), ו"פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC)", כקידוד חלופי (PsiQuantum, Quandela, QuiX). היא דורשת בדיקת מחיקה באמצע המעגל, והיא מה שהבדיקה הזאת קוראת; בלעדיה היא רק קיוביט עם יותר אובדן. היא מחליפה את הקידוד החשוף במחיר של 2× אופנים, ומתנגשת עם קוד המשטח הפשוט, שמשליך את הבישורים. היא קונה מבנה שגיאה בשטח, לא קצב שגיאה בקוהרנטיות.
שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: 2.8×10⁻⁶ s בארכיטקטורת המסילה הכפולה — ארבע שכבות CZ של 5.0×10⁻⁷ s D[84] מעל בדיקה של 4.0×10⁻⁷ s D[85] — נקבע בידי השערים במסלול המהודים ובמסלול הטרנסמונים כאחד. מעבר ממנה זול בחומרה ויקר בתוכנה: המפענח, הכיול ומדדי הביצועים מניחים בישורים. משבצות ריקות סמוכות: זיכרון לוגי במסילה כפולה לאורך סבבים חוזרים, וקוד מוטה-מחיקה הצורך את הבישורים ואת ההטיה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
כל מספר בולט כאן נמדד בבחירה בדיעבד: שיעורי המחיקה מגיעים מטומוגרפיה מבושרת או מבחינת ביצועים משולבת (interleaved), שבהם ריצות מסומנות מושלכות, ולכן "שער של 99.9%" הוא נאמנות מותנית, והנתון הנלווה לה, שיעור ההישרדות, הוא שקובע אם ההתקן שימושי. הפרוטוקולים מחמיצים אובדן מתואם בשתי המסילות, חימום אל |11⟩, סחיפה באסימטריית המסילות, ואת שיעור המחיקות תחת שערים דו-קיוביטיים במחזור חוזר ולא במצב סרק. השליליים השגויים, הגודל המדווח פחות מכול, קובעים את רצפת הדליפה שהמפענח לעולם אינו רואה.
השחזור ממשי: בטרנסמונים AWS 2023 → SUSTech 2025 → AWS 2026; במהודים Yale 2023 → 2025 → Quantum Circuits 2026. סתירות: השער מ-Nature 2026 הוא פאולי בבחירה בדיעבד < 0.1% (0.12% בעומק) עם שיעור מחיקות ≈80% בדוח הראשי, 0.029(6)% לשער כמצוטט מאותו מאמר, ו"מתחת ל-0.1%" בתמצית ב-arXiv D[84] — נתון לשער מול נתון באקסטרפולציה מעומק, והם מצוטטים ולא מאוחדים. שנית, אובדן מוליך הגל של PsiQuantum הוא 0.5 dB/m בדוח הראשי לעומת 1.8(2) dB/m ב-Nature D[169].
שיעור המחיקה של ≈80% ברמת השער ל-CZ החללי בא מהדוח הראשי; התמצית ב-arXiv מציינת רק ≈0.5% מחיקה לשער, ואף מקור ראשוני אינו נותן את השיעור. מאמר הפרספקטיבה של OQC על קיוביטי מחיקה S[402] הוא סקירה של קבוצה תעשייתית, לא התחייבות חומרתית, והודעת סבב C של OQC אינה נוקבת ביעד של קידוד שתי-מסילות C[60]. לא פורסם: אם הקיוביטים של Quandela ושל QuiX, המקודדים במסלול באופטיקה ליניארית, הם קיוביטי שתי-מסילות, ולכן לא מיוחסים להם מספרים; נתון ראשוני מתוארך לתקורה של פיזיים ללוגי של Quantum Circuits, המדווחת במקום אחר כ-10–20 פיזיים ללוגי ואינה מופיעה בדף ההסבר שלה על שתי-מסילות C[411]; תפוקה, עלות או אנרגיה לקיוביט שתי-מסילות, מאף שחקן, מוליך-על או פוטוני; ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים לקידודי שתי-מסילות; והמימון של תוכניות שתי-המסילות ב-AWS, ב-SUSTech וב-Yale בנפרד מהמוסדות האם. לא פורסם בתמצית של [84]: חומרי החלל, מקדמי האיכות והמארז של התקן Quantum Circuits מ-2026.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים בקידוד זה | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantum Circuits Inc. (יחידה של D-Wave) | מפתח | ארה״ב | מסילה כפולה במהודים; Seeker; מפת הדרכים DR17–DR181 | D[84] C[86] fact |
| AWS Center for Quantum Computing | מפתח | ארה״ב | מסילה כפולה בטרנסמונים; בדיקה בקריאה סימטרית | D[400] fact |
| Yale University | מחקר | ארה״ב | מקור הקידוד במהודים; C2QA | D[399], [401], [403] fact |
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | פוטוניקת מסילה כפולה בקידוד מסלולים, 300 mm | D[169] fact |
| SUSTech | מחקר | סין | ארבעה טרנסמוני מסילה כפולה; מצב בל לוגי, CNOT | D[406] fact |
| Oxford Quantum Circuits | מפתח | בריטניה | GENESIS, 16 אתרי מסילה כפולה, בהפעלה מ-2025-09; סקירה תעשייתית של קיוביטי מחיקה | S[402] fact |
| UMass Amherst | מחקר | ארה״ב | קיוביט מחיקה על קוטריט טרנסמוני | D[405] |
| ORCA Computing | מפתח | בריטניה | פטנטים על GHZ במסילה כפולה באופטיקה ליניארית | G[407] |
כספים.
- 2024-08-15 · Quantum Circuits · סבב B · > $60 M · ARCH, F-Prime, Sequoia · ≈$84 M במצטבר P · נסגר fact
- 2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · $1 B לפי שווי של $7 B · BlackRock · נסגר fact
- 2025-11-04 · US DOE · חידוש NQISRC, C2QA · $125 M מתוך $625 M · הוענק fact
- 2025-11-06 · DARPA QBI, שלב B · עד $15 M לכל אחד, אחד-עשר צוותים, אף לא ספק מסילה כפולה אחד G[65] fact
- 2026-01-07 · D-Wave · רוכשת את Quantum Circuits · $550 M ($300 M במניות + $250 M במזומן) · נסגרה 2026-01-20 fact
- 2026-05-21 · D-Wave; PsiQuantum · מכתבי כוונות של CHIPS מטעם US DoC · $100 M לכל אחת · מכתב כוונות fact
- 2026-06-03 · Oxford Quantum Circuits · סבב C · £260 M · Bullhound · נסגר C[60] fact
- 2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבה בשלב C של DARPA QBI · $125 M · אימות ותיקוף של המתגים והקריוגניקה fact
- 2026-08-06 · D-Wave · הרבעון השני של 2026 · הכנסות $3.1 M, מזומנים $546.2 M, מענק NSF של $1.57 M · דווח C[15] fact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר את הקידוד; מחירו הוא ריבוי החומרה — שני אופנים ועוד קיוביט עזר לכל אתר — ועוד שרשרת הקריאה הקוראת את הבישור. במוליכי-על פירוש הדבר 2–3× שטח פיסה, או מכלול מהודים בעיבוד שבבי ללא מפעל ייצור, ולכן הספקים החשובים הם ספקי המקררים והמגברים הנתונים לפיקוח BIS G[301]. בפוטוניקה הוא חינמי, ורשימת החומרים היא מפעל הייצור, המתג והגלאי. G2 משלם כבר היום על נאמנות בבחירה בדיעבד, וזה מה ש-Seeker מוכר C[86]; G3 ו-G4 ישלמו כאשר קודים ירוצו 10⁵–10⁶ סבבים; G6 משלם בצד הפוטוני; G1, G5 ו-G7 אינם משלמים.
קניין רוחני ותקנים. US 11,748,652 B1 של Amazon Technologies, בישור של דעיכת ריסון משרעת לתיקון שגיאות (הוענק 2023-09-05), מכסה את המימוש בטרנסמונים G[336] fact; US 12,288,135 של Yale, עיבוד בערוץ שגיאה אסימטרי (הוענק 2025-04-29), שייך למשפחות המהודים שעברו ל-D-Wave בינואר 2026 G[408]; ORCA Computing מחזיקה ב-US 12,437,225, מדידות GHZ מקודדות באופטיקה ליניארית (2025-10-07) G[407]. לא ניתן היה להשיג ממאגר נקוב ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים; אין תקן, ו-HERALDED_ERASE של Stim הוא ממשק המפענח בפועל P[397].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות.
- D-Wave/Quantum Circuits: הובטח 2026-06-01, נאמר שוב 2026-08-06 · DR17 (17 קיוביטים, הפחתה של 2× בשגיאה הלוגית) ב-2026, DR49 ב-20× ב-2027, DR181 ב-2,000× ב-2028, 10 לוגיים ב-2030, 100 לוגיים ב-2032, Λ = 10 · לא סופק נכון ל-2026-09-03 R[409] fact.
- PsiQuantum: הובטח קנה מידה שימושי "לפני 2033" · טקס הנחת אבן הפינה ב-Moreton Bay נדחה ל-2026-06-17 · בסיכון fact.
- AWS: לא הובטח מוצר מסילה כפולה · שלושה מאמרים סופקו ב-2022–2026 D[85], [400]. Oxford Quantum Circuits: TITAN הוכרז יחד עם סבב C · אין יעד מתוארך למסילה כפולה C[60].
אמינות: Quantum Circuits/D-Wave מפרסמת את נתוני הערוץ הטובים ביותר בתחום, וסיפקה רק את Seeker בן 8 הקיוביטים; AWS מפרסמת ואינה מבטיחה דבר; הרכיבים של PsiQuantum הם המאופיינים ביותר בכל מקום, והמערכות שלה נדחות.
פרשנות אסטרטגית. אם המסילה הכפולה תנצח, המנצחים יהיו מי שמחזיקים באופנים ארוכי-חיים ובשטח זול — ספקי מהודים ומפעלי ייצור פוטוניים — והמפסידות יהיו מפות הדרכים של הטרנסמונים, המוציאות את כל תקציבן על T₁, שכן הקידוד הופך את T₁ לעלות מתגלה, לא לעלות קטלנית. התחליף לוחץ חזק מתוך המשפחה עצמה: קיוביט המחיקה על קוטריט טרנסמוני צריך טרנסמון אחד וקיוביט עזר אחד, לא שתי מסילות, עם T₁ לוגי > 500 µs לעומת ~55 µs פיזי D[405]; קודי חתול במסילה כפולה מוסיפים הטיה לאותו מבנה S[410]. כוח המיקוח נמצא בידי ספקי הפלטפורמות.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם בתוך 12–24 חודשים: DR17 יסופק עם הפחתה נמדדת של 2× בשגיאה הלוגית; קבוצה כלשהי תריץ קוד על ≥ 10 קיוביטי מסילה כפולה עם Λ > 2 ותפרסם את שיעור ההישרדות; מישהו ידווח על שיעור המחיקות תחת שערים דו-קיוביטיים במחזור חוזר. להוריד בדרגה אם אף אחד מאלה לא יתממש עד סוף 2027, או אם קיוביט המחיקה על קוטריט ישתווה להטיה של המסילה הכפולה במחצית החומרה. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: מכונה של 181 קיוביטים בדיכוי שהובטח. התרחיש הגרוע ביותר: הכפלת האופנים וזמן המת של הבדיקה אוכלים את רווח הסף, והקידוד שורד רק במקום שבו הוא חינמי — בפוטוניקה.
שאלות פתוחות. (1) האם שיעור המחיקות מחזיק תחת שערים דו-קיוביטיים בעומק? (2) מהו שיעור השליליים השגויים של בדיקה ברמת ייצור, והאם הוא נשמר בהגדלה? (3) האם מסילה כפולה מישורית יכולה להגיע לזמני חיים ברמת מהודים? (4) האם יש משטר שבו הכפלת האופנים עדיפה על הכפלת מרחק הקוד? לעקוב: הגילויים הרבעוניים של D-Wave ומאמר הזיכרון הראשון במסילה כפולה בסבבים חוזרים.
מקורות
- [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ - [60] A. Curbison, “OQC raises £260m in Europe's largest ever private quantum computing funding round,” OQC, Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ Cnewsroom/ series-c - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935. D
- [85] J. S.-C. Hung et al., “Fast, High-Fidelity Erasure Detection of Dual-Rail Qubits with Symmetrically Coupled Readout,” arXiv:2604.16292, Apr. 2026. D
- [86] Quantum Circuits, “Quantum Circuits Makes Error-Detecting Qubits,” Nov. 19, 2024. [Online]. Available: https://quantumcircuits.com/
resources/ Cquantum-circuits-make-error-detecting-qubits/ - [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [334] A. Kubica et al., “Erasure Qubits: Overcoming the T₁ Limit in Superconducting Circuits,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041022, Nov. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041022. arXiv:2208.05461. S
- [336] A. M. Kubica and A. Retzker, “Heralding of amplitude damping decay noise for quantum error correction,” Google Patents, Sep. 5, 2023. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GUS11748652B1/ en - [337] E. Knill, R. Laflamme, and G. Milburn, “Efficient Linear Optics Quantum Computation,” Nature, vol. 409, pp. 46–52, Jun. 2000, doi: 10.1038/35051009. arXiv:quant-ph/0006088. S
- [397] quantumlib, “Gates supported by Stim,” GitHub. [Online]. Available: https://github.com/
quantumlib/ PStim/ blob/ main/ doc/ gates.md - [398] I. L. Chuang and Y. Yamamoto, “Simple quantum computer,” Phys. Rev. A, vol. 52, Art. no. 3489, 1995, doi: 10.1103/PhysRevA.52.3489. arXiv:quant-ph/9505011. S
- [399] J. D. Teoh et al., “Dual-rail encoding with superconducting cavities,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 120, no. 41, Art. no. e2221736120, Oct. 2023, doi: 10.1073/pnas.2221736120. arXiv:2212.12077. S
- [400] H. Levine et al., “Demonstrating a long-coherence dual-rail erasure qubit using tunable transmons,” Phys. Rev. X, vol. 14, no. 1, Art. no. 011051, Mar. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.011051. arXiv:2307.08737. D
- [401] K. S. Chou et al., “Demonstrating a superconducting dual-rail cavity qubit with erasure-detected logical measurements,” arXiv:2307.03169, Jul. 2023. D
- [402] M. Violaris et al., “Developments in superconducting erasure qubits for hardware-efficient quantum error correction,” arXiv:2601.02183, Jan. 2026. S
- [403] A. Koottandavida et al., “Erasure Detection of a Dual-Rail Qubit Encoded in a Double-Post Superconducting Cavity,” Phys. Rev. Lett., vol. 132, no. 18, Art. no. 180601, May 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.132.180601. arXiv:2311.04423. D
- [404] S. J. de Graaf et al., “A mid-circuit erasure check on a dual-rail cavity qubit using the joint-photon number-splitting regime of circuit QED,” npj Quantum Inf., vol. 11, no. 1, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41534-024-00944-4. arXiv:2406.14621. D
- [405] B.-J. Liu et al., “Hardware-Efficient Erasure Qubits With Superconducting Transmon Qutrits,” arXiv:2604.08672, Apr. 2026. D
- [406] W. Huang et al., “Logical multi-qubit entanglement with dual-rail superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 22, no. 4, pp. 591–597, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03211-9. arXiv:2504.12099. D
- [407] ORCA Computing Limited, “Linear-optical encoded GHZ measurements and fault-tolerant quantum computation and communication,” Justia Patents, Oct. 7, 2025. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ G12437225 - [408] Justia, “Shruti PURI Inventions, Patents and Patent Applications - Justia Patents Search.” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
inventor/ Gshruti-puri - [409] M. Abdel-Kareem, “D-Wave Demonstrates Two-Qubit Gate Breakthrough for Dual-Rail Erasure Qubits in Nature,” Quantum Computing Report, Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
d-wave-demonstrates-two-qubit-gate-breakthrough-for-dual-rail-erasure-qubits-in-nature/ R - [410] D. Biswas et al., “Bias-Preserving Gates and Quantum Error Correction With Dual-Rail Cat Codes,” arXiv:2607.00786, Jul. 2026. S
- [411] Quantum Circuits, “What are Quantum Circuits' Dual-Rail Qubits and Why are They a Breakthrough?,” Sep. 17, 2024. [Online]. Available: https://quantumcircuits.com/
dual-resonator-qubits-breakthrough/ C
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קידוד מחיקה מטא-יציב ("omg")
הקיוביט שוכן במכלול מטא-יציב, כך שהדעיכה השולטת שלו יוצאת מתת-המרחב באופן הניתן לגילוי, וממירה שגיאות פאולי למחיקות ממוקמות.
Verdict. הפיזיקה אושרה באטומים וביונים, אך ההמרה הנמדדת היא 38–50%, לא ה-98% שהתאוריה הניחה, ואף ספק אינו מספק אותו. להוריד בדרגה, אלא אם כן יופיע עד סוף 2027 שער עם המרה של >70%.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קידוד omg מציב את הבסיס החישובי בתוך מכלול מטא-יציב ארוך-חיים, שנבחר כך שהדעיכה השולטת מוציאה את האטום או את היון אל מחוץ לתת-המרחב של הקיוביט, אל מצב שמעבר מחזורי מאיר. השגיאה אינה אז היפוך פאולי בקיוביט לא ידוע, אלא אובדן מבושר וממוקם — מחיקה.
השם בא מתוכנית האב בצד היונים: אופטי–מטא-יציב–יסוד (optical–metastable–ground), שלושה מכלולים במין אחד, כך שיון אחד משמש קיוביט, קיוביט עזר ויון מקרר (Allcock, Campbell, Chiaverini, Chuang, Hudson, Wineland ועמיתיהם, 2021) D[333]. Wu, Kolkowitz, Puri ו-Thompson הפכו את הרעיון לכמותי עבור אטומים ניטרליים: 98% משגיאות ¹⁷¹Yb ניתנות להמרה, והסף עולה מ-0.937% תחת רעש פאולי ל-4.15% תחת רעש מחיקה S[8]. Kang, Campbell ו-Brown העבירו אותו ליונים S[392]. החומרה הראשונה: Princeton, 2023 D[141].
תכונות (גרף הטכנולוגיות): a זיקת הנושא 0.0, נושאים טבעיים. b אין זמן אופייני, אין מנגנון שזירה משלו. c אין קריאה משלו; הוא מאציל אותה לבדיקת המחיקה באמצע המעגל שהוא מאפשר. d אין ניידות. e אין אופן בקרה ואין מיקום בקרה. f מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: מחיקה. g אין ייצור. משותף לשתי המשפחות המארחות: אטומים ניטרליים ויונים לכודים.
פיזיקה וגבולות
המנגנון הוא היררכיה של זמני חיים. ב-¹⁷¹Yb הקיוביט הוא הספין הגרעיני של מצב השעון 6s6p ³P₀; ב-⁴⁰Ca⁺ — שתי תת-רמות זימן של D₅/₂. בשני המקרים הקיוביט חי זמן רב ביחס למשך המעגל ודועך אל מכלול היסוד, המפזר פוטונים על מעבר חזק, בעוד שהמכלול המטא-יציב אינו מפזר. בדיקת פלואורסצנציה קצרה מדווחת לכן איזה אתר יצא ממרחב הקוד, בלי לגעת באלה שנשארו — Princeton מדדה את השגיאה המושרית על השורדים מתחת ל-10⁻⁵ D[141].
את הרצפה קובעות שגיאות שנשארות בתוך המכלול — פיזור ראמאן בחזרה לתת-המרחב של הקיוביט, דה-פאזה מגנטית על פני פיצולי זימן קטנים, צימוד שלא בתהודה בין תת-הרמות החישוביות — וכולן רעש פאולי לא מבושר. Oregon מדדה את החלוקה: ~94% מפיזור הראמאן הספונטני וכמעט כל אירועי הדעיכה התגלו, אך רק מחצית מתקציב השגיאה הכולל הומרה D[393]; ריצת ה-[[4,2,2]] של Princeton המירה 38(6)% D[142]. מחיקה קונה יותר ליחידת קצב — ב-1% מחיקה קוד המשטח סובל שגיאת פאולי של 0.51%, 5.2× מהפרוטוקול הסטנדרטי S[334]fact — אך הרווח גדל עם שיעור ההמרה, ולכן השארית היא רצפה שרק פיזיקה טובה יותר של השער מסלקת.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם נכון ל-3 בספטמבר 2026: שער דו-קיוביטי של 99.16% לאחר ניכוי מחיקות ב-⁴⁰Ca⁺ D[393], ובלוק [[4,2,2]] שדעיכתו מואטת 1.9(4)× בזכות מידע המחיקה D[142]. הטיפוסי בקנה מידה: אין — כל מכונה שסופקה משתמשת בקיוביטים של מכלול היסוד.
ציר הזמן של השיאים
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2022-01 | 98% משגיאות ¹⁷¹Yb ניתנות להמרה; הסף 0.937% → 4.15% | Princeton | S[8] |
| 2023-10 | ¹⁷¹Yb מטא-יציב: 1Q 0.9990(1), CZ 0.980(1), שגיאת הבדיקה <10⁻⁵ | Princeton | D[141] |
| 2023-10 | מצב בל ב-⁸⁸Sr ≥0.9971 לאחר השמטת מחיקות | Caltech | D[143] |
| 2024-11 | מצב בל ב-⁴⁰Ca⁺: 97.73% גולמי → 99.16% לאחר ניכוי מחיקות, ≈400 µs | Oregon | D[393] |
| 2026-06 | [[4,2,2]]: CZ 0.984(1), 38(6)% מחיקות, דעיכה איטית 1.9(4)× | Princeton | D[142] |
| 2026-08 | קירור למצב היסוד וקריאת קיוביט עזר באמצע המעגל | Oregon | D[394] |
האיבר השולט הוא השארית שלא הומרה: מחצית משגיאת השער הגולמית של ≈1.4% ב-⁴⁰Ca⁺ שורדת את הבדיקה D[393], וכך גם 62(6)% משגיאת CZ של 1.6(1)% ב-¹⁷¹Yb D[142] — גרוע בהרבה מ-99.854% גולמי במערך ה-Rb של Harvard D[4] או מ-7.9×10⁻⁴ ב-Helios D[97].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין שלב ייצור: תכונת הייצור היא "אין", והקידוד נשען על כל מלכודת שהמארח משתמש בה. מה שהוא משנה הוא האופטיקה — לייזר מדף/שעון (578 nm ל-¹⁷¹Yb, 674 nm ל-Ca⁺, 1762 nm ל-Ba⁺), לייזרי שאיבה חוזרת אל מחוץ למכלול, ובמקרה של Oregon זוג ראמאן ב-976 nm בהיסט של −43 THz מתהודה, שנקנה במחיר של הספק D[393]. הספקים הם הסט הרגיל של התחום: Toptica, M Squared, Menlo Systems ו-NKT Photonics למקורות; Stable Laser Systems למהודים בעלי התפשטות תרמית נמוכה במיוחד (ULE); Hamamatsu ו-Andor למצלמות הבדיקה. נקודות כשל יחידות: מהוד ה-ULE ולייזר השעון, שניהם שווקים של פחות מעשרה ספקים. החשיפה לפיקוח על יצוא עוברת דרך הלייזרים, לא דרך הקידוד — בקרות קטגוריה 6 של Wassenaar והכלל הקוונטי של BIS האמריקאי מ-2024-09-06 חלים יהיה המכלול הנושא את הקיוביט אשר יהיה.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
מספר הקווים לכל קיוביט אינו משתנה — וזו האטרקציה המסחרית העיקרית של הקידוד. מה שגדל הוא מספר אורכי הגל והכיול: הכנת מצב נוספת, נאמנות של העברה לרמת המדף, ובדיקה ששיעור החיוביים השגויים שלה מוזן למפענח. עלות הבדיקה ביחס לשעון היא המספר המכריע, והיא נוחה בשני המארחים. מערכי אטומים כבר משלמים 0.5–1 ms של דימות בתוך סבב של 1–4.5 ms D[4]S[31], ולכן בדיקה שהיא הדימות כמעט חינמית; מכונות יונים פועלות ב-~55 ms לשכבה D[97], כך שבדיקת פלואורסצנציה של כמה מאות µs היא ~1% ממנה. Yale ו-AWS הראו שקיוביטי מחיקה מנצחים רק כאשר זמן הבדיקה קצר ביחס למחזור S[395]fact — וכאן הוא קצר. הקיר ב-10³–10⁶ קיוביטים הוא רוחב הפס של המפענח, לא הקלט-פלט: דגלי המחיקה מכפילים בערך את נפח נתוני הסינדרום.
תפקיד במחסנית
שלוש ארכיטקטורות נושאות אותו: מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית כקידוד הראשי (Atom Computing עם Microsoft, Princeton, Caltech), ושתי ארכיטקטורות של יונים לכודים כקידוד חלופי — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני (IonQ, AQT, Quantum Art) ובקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF) (IonQ עם Oxford Ionics, eleQtron). הוא דורש אטום אלקלי-עפרורי או יון לכוד בעל מכלול מטא-יציב נגיש; הוא מספק את מבנה הדעיכה הניתנת לגילוי שבדיקת מחיקה באמצע המעגל צורכת; הוא מחליף את הקידוד העל-דק במכלול היסוד. המעבר עולה שרשרת הכנה וקריאה מכוילת מחדש ועוד לייזר אחד או שניים. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: 1.5×10⁻³ s בארכיטקטורת היונים בשערים אלקטרוניים (נקבע בידי השערים), שבה הקידוד מוסיף ≈1%, ו-1.3×10⁻³ s במערך המלקחיים האופטיים האלקלי-עפרורי (נקבע בידי ההובלה), שבו אינו מוסיף דבר. טכנולוגיה נדירה בשכבה 2 שאין לה קנס בשעון, ולכן יש לעקוב אחר שיעור ההמרה, לא אחר המהירות. משבצות ריקות סמוכות: אין קידוד עם מחיקה מובנית לנושאים מיוצרים, ואין בדיקת מחיקה של פחות מ-100 µs ליונים D[394].
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המספרים הבולטים מגיעים מאומדים של מצב בל ושל בחינת ביצועים אקראית עם בחירה בדיעבד: ריצות שבהן הבדיקה סימנה מחיקה מושלכות, ולכן הנאמנות "לאחר ניכוי מחיקות" היא מותנית — לגיטימית לתיאור ערוץ, לא לגיטימית כמדד איכות של מערכת. תוצאת ה-[[4,2,2]] של Princeton היא הצורה הכנה: ה-1.9(4)× הוא נתון לוגי, שבו מידע המחיקה אכן נוצל D[142]. מה שאינו נלכד: שיעורי החיוביים השגויים והשליליים השגויים של הבדיקה, העלולים להקטין בחצי את המרחק האפקטיבי S[395], ודליפה מתואמת.
סתירות. (i) רשומת הגרף רושמת את השיפור של ה-[[4,2,2]] כ-3.6×; arXiv:2506.13724 v1 ו-v2 מציינים שניהם 1.9(4)×, ובו נעשה כאן שימוש, ו-3.6× נחשב לנתון שהוחלף fact. (ii) נאמנויות מצב בל של Oregon הן 98.56%/99.14% בגרסת ה-HTML של arXiv ו-98.61%/99.16% ב-Physical Review A, בהיסט של −43 לעומת −44 THz; נעשה שימוש בערכי כתב העת D[393]. (iii) נתון ההמרה של 98% S[8] הוא חסם עליון על מלאי שגיאות אידאלי, לא יעד שהוחמץ.
לא פורסם: משך הזמן והנאמנות של קריאת המצב המטא-יציב הלא-הורסת בשיטת לוגיקה קוונטית באורגון [394].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Princeton | מחקר | ארה״ב | יזמה את ההמרה למחיקה המטא-יציבה ב-Yb-171; הדגמת [[4,2,2]] | D[8], [141], [142] |
| University of Oregon | מחקר | ארה״ב | שער היונים המטא-יציבים היחיד עם המרה למחיקה; קירור omg באמצע המעגל | D[393], [394] |
| Caltech | מחקר | ארה״ב | השמטת מחיקות ברמות רידברג של Sr | D[143] |
| UCLA | מחקר | ארה״ב | שותפה לכתיבת תוכנית האב omg; תאוריה של יונים מטא-יציבים | D[333], [392] |
| MIT Lincoln Laboratory | מחקר | ארה״ב | שותפה לכתיבת תוכנית האב; תיקון שגיאות בקוד חתול-ספין ביון בודד | D[333], [396] |
| Duke | מחקר | ארה״ב | השוואה בקוד המשטח: יונים במכלול היסוד מול יונים מטא-יציבים | S[392] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | מערכי ¹⁷¹Yb, שבהם אפשר לאמץ את הקידוד בלי להחליף מין; שלב B של QBI | fact |
| QuEra | מפתח | ארה״ב | מערכי Rb המנצלים אובדן אטומים, לא מחיקה מטא-יציבה | Cfact |
| Infleqtion | מפתח | ארה״ב | מערכי Sr/Rb, 12 קיוביטים לוגיים עם תיקון אובדן | fact |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | שערים ללא לייזר מסלקים את השגיאה ש-omg מבשר | D[102]fact |
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב | Helios על Ba⁺; מארח טבעי ל-omg, ללא תוכנית מטא-יציבה | D[97] |
| Microsoft | משתמש | ארה״ב | משווקת את Magne עם Atom Computing; פענוח מודע-למחיקות | fact |
כספים. אף אירוע מימון אינו מיועד לקידוד המטא-יציב; הכסף הזה קונה את פלטפורמות המארח.
- 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics · $1.075 B · הוכרז 2025-06-09 · נסגרה fact
- 2025-11-04 · US DOE · חמשת ה-National QIS Research Centers חודשו · $625 M / חמש שנים · נסגר fact
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI, 11 צוותים, ביניהם Atom Computing, QuEra, IonQ · ≤$15 M לכל אחד · נבחרו fact
- 2026-02-17 · Infleqtion · הנפקה ראשונית לציבור, NYSE (INFQ) · >$550 M ברוטו · נסגרה fact
- 2026-04-27 · Quantum Art · הרחבת סבב A · $140 M · נסגרה P[125]
- 2026-05-21 · US Dept of Commerce · מכתבי כוונות של CHIPS, Atom Computing $100 M, Infleqtion $100 M · $2.013 B בסך הכול · לא מחייבים fact
- 2026-06-16 · Atom Computing · סבב C ועוד מכתב כוונות של DoC · >$300 M במצטבר · Third Point · נסגר + מכתב כוונות C[154]fact
- 2026-06 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור, Nasdaq (QNT) · $1.68 B · אחרי $600 M לפי שווי של $10 B לפני הכסף · נסגרה G[123]
- 2026-07 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater Technology · $1.8 B · נסגרה G[19]
- 2026-08-28 · Pasqal · השלמת מיזוג ה-SPAC · ~$360 M במזומן · הכנסות 2025: €16.5 M · נסגרה P[156]
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר מוצר omg; הלייזרים, המהודים והמצלמות המאפשרים אותו הם כבר תלות של כל פלטפורמת מארח, ולכן האימוץ מוסיף ערוץ לייזר אחד או שניים לעומת מערכות כמו Magne (€80 M, 50 לוגיים) fact. רק G3 ו-G4 (סבילות מוקדמת לתקלות וסבילות לתקלות בקנה מידה גדול) משלמים עליו; G1 נהנה במידה שולית דרך השמטת מחיקות בסימולטורים D[143]. G2 ו-G5–G7 אינם משלמים.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-3 בספטמבר 2026 לא נמצאה במאגר נקוב משפחת פטנטים הייחודית לקידוד מחיקה מטא-יציב; הפטנט הקרוב ביותר שהוענק הוא US 11,748,652 B1 של Amazon Technologies, על בישור של דעיכת ריסון משרעת (2023-09-05) fact. אין התדיינות משפטית ואין גוף תקינה; Stim ממדלת את הקידוד בתוכנה C[397].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2021 · תוכנית האב omg · סופקה חלקית — שזירה ב-Oregon ב-2024 D[393], קירור באמצע המעגל ב-2026 D[394]; אין מוצר.) (2022-01 · המרה של 98% · הוחמצה בפער של 2.6×, נמדדו 38(6)% D[142].) (2028 · QuEra Libra, >256 לוגיים · במפת הדרכים, ללא התחייבות מטא-יציבה fact.) (2026/27 · Magne, 50 לוגיים · בהתקנה, Yb במכלול היסוד fact.) הספקים לא נתנו הבטחות בנוגע ל-omg שאפשר היה להפר.
פרשנות אסטרטגית. המנצחים יהיו ספקי אטומים אלקליים-עפרוריים וספקי יונים שעדיין משתמשים בשערי לייזר; המפסידים — מערכות פענוח המכוונות לרעש פאולי. התחליף נוגס משני הכיוונים: אובדן אטומים הוא >80% מהדליפה במערכים, ו-Harvard גילתה אותו ב-Rb במכלול היסוד והגיעה ל-2.14(13)× מתחת לסף D[4], בעוד ששערי יונים ללא לייזר ב-8.4×10⁻⁵ מסלקים את השגיאה ש-omg לוכד D[102].
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם שער ידווח על המרה של >70% מהשגיאה הכוללת עם שארית מתחת ל-3×10⁻³, או אם ספק יכריז על קו מוצרים מטא-יציב. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 לא יפורסם שיעור המרה מעל 50%, או אם שער יונים ללא לייזר מתחת ל-10⁻⁴ יסופק בקנה מידה. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: מערך אלקלי-עפרורי מריץ קוד במרחק 5 עם פענוח מודע-למחיקות ומדווח Λ מעל קו הבסיס של אובדן בלבד. התרחיש הגרוע ביותר: אובדן אטומים נשאר המחיקה היחידה שמישהו צריך, והקידוד הזה נשאר תוכנית של שתי מעבדות.
שאלות פתוחות. (1) מדוע ההמרה הנמדדת היא 38–50% כשהמודל אומר 98% — השער, הבדיקה או מלאי השגיאות? (2) האם מידע המחיקה עדיין עוזר אחרי שמכניסים לחשבון את השליליים השגויים במרחק ≥5? (3) האם שגיאת הפאולי השיורית נקבעת בבחירת תת-הרמה או בלייזר השער? (4) האם אפשר לקרוא קיוביט עזר מטא-יציב באופן לא-הורס בתוך מחזור אטומים של 1 ms? לעקוב: עבודת ההמשך הבאה של Princeton, האם Atom Computing תחשוף את המכלול המטא-יציב, והאם "משפחת הקודים החדשה" של Quantinuum, שטרם פורסמה, בנויה על מחיקה.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [8] Y. Wu, S. Kolkowitz, S. Puri, and J. D. Thompson, “Erasure conversion for fault-tolerant quantum computing in alkaline earth Rydberg atom arrays,” Nat. Commun., vol. 13, Art. no. 4657, 2022, doi: 10.1038/s41467-022-32094-6. arXiv:2201.03540. S
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Gionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [31] H. Zhou et al., “Resource Analysis of Low-Overhead Transversal Architectures for Reconfigurable Atom Arrays,” Proc. 52nd Annu. Int. Symp. Comput. Archit. (ISCA), 2025, doi: 10.1145/3695053.3731039. arXiv:2505.15907. S
- [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [123] Quantinuum, “Quantinuum Announces Pricing of Upsized Initial Public Offering,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Gquantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering - [125] M. Abdel-Kareem, “Quantum Art Extends Series A to $140M to Scale Trapped-Ion Architecture,” Quantum Computing Report, Apr. 27, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantum-art-extends-series-a-to-140m-to-scale-trapped-ion-architecture/ P - [141] S. Ma et al., “High-fidelity gates with mid-circuit erasure conversion in a metastable neutral atom qubit,” Nature, vol. 622, p. 279, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06438-1. arXiv:2305.05493. D
- [142] B. Zhang et al., “Logical qubits with erasure conversion using metastable neutral atoms,” Nat. Phys., vol. 22, no. 6, pp. 910–916, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03309-0. arXiv:2506.13724. D
- [143] P. Scholl, A. L. Shaw, R. B.-S. Tsai, R. Finkelstein, J. Choi, and M. Endres, “Erasure conversion in a high-fidelity Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 622, p. 273, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06516-4. arXiv:2305.03406. D
- [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [333] D. T. C. Allcock et al., “omg blueprint for trapped ion quantum computing with metastable states,” Appl. Phys. Lett., vol. 119, no. 21, Art. no. 214002, Nov. 2021, doi: 10.1063/5.0069544. arXiv:2109.01272. D
- [334] A. Kubica et al., “Erasure Qubits: Overcoming the T₁ Limit in Superconducting Circuits,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041022, Nov. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041022. arXiv:2208.05461. S
- [392] M. Kang, W. C. Campbell, and K. R. Brown, “Quantum Error Correction with Metastable States of Trapped Ions Using Erasure Conversion,” PRX Quantum, vol. 4, no. 2, Art. no. 020358, Jun. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.020358. arXiv:2210.15024. S
- [393] A. Quinn et al., “High-fidelity entanglement of metastable trapped-ion qubits with integrated erasure conversion,” Phys. Rev. A, vol. 113, no. 4, Art. no. L040601, Apr. 2026, doi: 10.1103/p3cy-8yjk. arXiv:2411.12727. D
- [394] S. Brudney et al., “Mid-circuit ground-state cooling and ancilla readout in the omg architecture,” arXiv:2608.13181, Aug. 2026. D
- [395] K. Chang et al., “Surface Code with Imperfect Erasure Checks,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040355, Dec. 2025, doi: 10.1103/d1v7-nctj. S
- [396] K. DeBry et al., “Error correction of a logical qubit encoded in a single atomic ion,” Nat. Phys., vol. 22, no. 9, pp. 1446–1452, Sep. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03315-2. D
- [397] quantumlib, “Gates supported by Stim,” GitHub. [Online]. Available: https://github.com/
quantumlib/ CStim/ blob/ main/ doc/ gates.md
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קידוד רשת GKP
קיוביט המקודד במצבי רשת מחזוריים של אופן בוזוני אחד — מהוד מיקרוגל או אופן אופטי — המתקן הזזות קטנות בקוודרטורות ומוסר למפענח סינדרום אנלוגי.
Verdict. הקידוד היחיד שהסינדרום שלו רציף, והיחיד שכל מספר בולט שלו עדיין נמדד בבחירה בדיעבד. שגיאה לוגית בלתי מותנית עדיין לא פורסמה באף אחד משני הענפים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
Gottesman, Kitaev ו-Preskill (Phys. Rev. A 64, 012310, 2001) מקודדים קיוביט במסרק של מצבי רשת במקום/בתנע של מתנד אחד: המייצבים הם הזזות מתחלפות, והזזות קטנות ממחצית מרווח הסריג ניתנות לתיקון S[413]. מצבי רשת אידאליים דורשים אנרגיה אינסופית, ולכן כל התקן מקרב אותם בסחיטה סופית. התאריך 2020 ברשומת הגרף הוא Campagne-Ibarcq et al. (Yale, Nature 584, 2020-08-19): מצבי GKP ריבועיים ומשושים במהוד מיקרוגל מוליך-על, עם שגיאות לוגיות המדוכאות במשוב על מדידה לא-הורסת, ולא בבחירה בדיעבד D[414].
תכונות: מיוצר חלקית (0.75) — אופן של משתנה רציף בתוך מהוד מיוצר או מעגל פוטוני; אין לו ערוץ בקרה, קריאה או הובלה משלו; מבנה שגיאה גאוסי. "מצבי רשת באופן בוזוני (מהוד מיקרוגל) או אופטי; מתקן הזזות קטנות; דורש סחיטה של ~10 dB" (רשומת הגרף).
פיזיקה וגבולות
הסינדרום אנלוגי: מדידת כל קוודרטורה מודולו מחזור הסריג מחזירה מספר ממשי, ולכן המפענח מקבל את גודל ההזזה, לא ביט. המידע הרך הזה הוא הטיעון הארכיטקטוני של GKP, והסיבה לכך ששרשור GKP מתחת לקוד חיצוני עדיף על שרשור קיוביט חשוף. הרצפה היא הסחיטה: סחיטה סופית מרחיבה כל שן במסרק, וברגע שלהתפלגות ההזזות יש משקל מעבר למחצית מרווח הסריג, התיקון מפעיל את ההזזה הלא נכונה והשגיאה הופכת ללוגית. ה-~10 dB שברשומת הגרף הם הדרישה המעשית, התלויה בארכיטקטורה ואינה קבוע, והאובדן הוא שמכלה אותם. מה שמזיז את הרצפה: מהודים בעלי Q גבוה יותר, פוטוניקה בעלת אובדן נמוך יותר, רביית מצבים (breeding) להעלאת הסחיטה האפקטיבית מעל הסחיטה הפיזית, וקוד חיצוני המקל את הדרישה לכל אופן.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם הוא זיכרון, לא חישוב. רווח הקוהרנטיות הגדול ביותר מכל קוד בוזוני הוא עדיין ה-2.27(7) של Yale, על קיוביט GKP עם תיקון בזמן אמת המכוון בלמידת חיזוק D[415]; ההרחבה לקודיטים נותנת 1.82(3) לקוטריט ו-1.87(3) לקוקוורט, עם T₁ = 631 µs למהוד D[83]. קיוביט הרשת החד-אופני של Nord Quantique מגיע ל-0.0081(2) שגיאה לוגית לסבב ול-SPAM של 7(7)×10⁻⁴ במצבים הקרדינליים, אך רק בריצות ששרדו בחירה בדיעבד שבה כל המדידות מסכימות, 0.24 בהכנה × 0.39 במדידה D[82]. שום דבר כאן אינו דומה להגדלה של Λ, ואיבר התקציב השולט הוא שיעור הקבלה, לא שיעור השגיאה המותנה שמצוטט.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-03 | תיקון GKP בזמן אמת מעבר לנקודת האיזון, רווח 2.27(7) | Yale | D[415] |
| 2025-05 | קודיטים של GKP מעבר לנקודת האיזון: קוטריט 1.82(3), קוקוורט 1.87(3) | UCSB/Google Quantum AI | D[83] |
| 2025-06 | מצב GKP על שבב SiN משולב בטמפרטורת החדר, סחיטה אפקטיבית של 0.62 dB | Xanadu | D[174] |
| 2026-07 | קיוביט רשת חד-אופני: 0.0081(2)/סבב, הישרדות 0.24×0.39 | Nord Quantique | D[82] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
לשני הענפים אין שרשרת אספקה משותפת. GKP במיקרוגל מיוצר בעיבוד שבבי, לא בליתוגרפיה: מהודים תלת-ממדיים מאלומיניום או מניוביום — זה של Nord Quantique בתכנון דו-עמודי — ועוד טרנסמון עזר ושרשרת קריאה לכל אופן, ומקרר שנפחו, ולא שטח הפרוסה, קובע את מספר הקיוביטים D[82]. GKP אופטי הוא תהליך ניטריד צורן של 300 mm בטמפרטורת החדר, ומניעי העלות הם יצירת האור הסחוט, גילוי המבחין במספר הפוטונים והזיווד; Xanadu מדווחת על אובדן צימוד-קצה של 0.085 dB לכל פאה, יחד עם Corning ו-DISCO Cfact. אין פיקוח יצוא ייחודי ל-GKP; ענף המיקרוגל יורש את ECCN 3A904 G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
GKP במיקרוגל כבד בבקרה לכל אופן. הייצוב דורש הנעות של הזזה מותנית ומשוב בתוך זמן החיים של המהוד, וכל אופן נושא טרנסמון עזר ששגיאותיו מתפשטות אליו — קיוביט העזר, ולא המהוד, הוא הגבול המעשי באחסון של 360 µs–1 ms D[82], [83]. יחידת הקלט-פלט היא אופן ועוד שרשרת בקרה וקריאה מלאה של טרנסמון, ולכן ב-10³ אופנים עומס החיווט עולה על זה של סריג טרנסמונים חשופים; היעילות משתלמת רק כאשר אופן אחד מחליף קיוביטים פיזיים רבים. GKP אופטי מחליף זאת בגילוי הומודיני לכל אופן ובהזנה קדימה ב-GHz על פני אלפי ערוצי גלאים, דבר שלא הוכח ברמת המערכת D[173].
תפקיד במחסנית
GKP דורש אופן בוזוני של מהוד בענף המיקרוגל, ואופן סחוט בכ-10 dB בענף האופטי; הוא מספק את הקיוביט הפנימי לשרשור בוזוני, והוא החלופה הישירה לקידוד חתול במשבצת הזאת. הוא יושב, כקידוד חלופי, בארכיטקטורת הקיוביטים הבוזוניים במהודים — חתול ו-GKP (Nord Quantique; Alice & Bob ו-AWS בגרסת החתול), וכקידוד הראשי בארכיטקטורת הפוטוניקה של משתנה רציף — GKP (Xanadu), שהתכנון שלה משרשר GKP מתחת לקוד חיצוני מסוג qLDPC Cfact. מעבר מחתול ל-GKP מחליף ערוץ מוטה בערוץ לא מוטה עם סינדרום אנלוגי: יש לתכנן מחדש את הקוד החיצוני. רשומת הגרף אינה קובעת זמן אופייני, ולכן תרומתו לשעון הנגזר (= סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס, 1.44 µs בארכיטקטורת החתול ו-GKP) היא סבב ייצוב שאף שחקן אינו מפרסם.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
שלושה גדלים מדווחים כאילו היו ברי השוואה. הרווח הוא יחס של קצבי דעיכה לעומת הקידוד הפסיבי הטוב ביותר D[83], [415]; השגיאה הלוגית לסבב מותנית בהישרדות D[82]; הסחיטה האפקטיבית היא מדד לאיכות המצב D[174]. אף אחד מהם אינו ניתן להמרה לאחר. הסחיטה האפקטיבית של 0.62 dB של Xanadu אינה ברת השוואה לסחיטת קוודרטורה גולמית, כמו 1.4 dB על ליתיום ניובט בשכבה דקה בקיטוב מחזורי D[345], וה-"24.1× מעל הסף" שלה הוא מדד של אובדן ברמת המערכת Rfact. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין שחזור עצמאי של תוצאות Nord Quantique או UCSB/Google.
דרישת הסחיטה של ~10 dB תלויה בארכיטקטורה; אף מאמר סף יחיד אינו קובע אותה. ה-"100+ לוגיים עד 2029" של Nord Quantique בא מחומר באתר החברה, ללא הודעה מתוארכת. לא פורסם: שיעור שגיאה לוגי בלתי מותנה (ללא בחירה בדיעבד) לאף הדגמת GKP, בשני הענפים; הקשר בין נתון אובדן המערכת של Xanadu, "פי 24.1 מעל הסף", לבין הסחיטה האפקטיבית שלה של 0.62 dB; ומשפחת פטנטים או קטגוריית פיקוח יצוא ייחודיות ל-GKP.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Nord Quantique | מפתח | קנדה | קיוביטי רשת חד-אופניים במיקרוגל | D[82] |
| Xanadu | מפתח | קנדה | מקורות GKP אופטיים על שבב; ארכיטקטורת GKP מתחת ל-qLDPC | D[174] |
| Google Quantum AI | מחקר | ארה״ב | קודיטי GKP מעבר לנקודת האיזון, עם UCSB | D[83] |
| Corning | ספק | ארה״ב | זיווד מערכי סיבים לשבבים של Xanadu | Cfact |
כספים.
- 2025-11-06 · Nord Quantique ו-Xanadu · נבחרו לשלב B של DARPA QBI · $5 M ראשוניים, עד $15 M לכל אחת · DARPA · נסגר fact
- 2026-03-26 · Xanadu · רישום למסחר באמצעות SPAC עם Crane Harbor · ~$302 M ברוטו, ~40% מתחת לתוכנית · נסגר; נזילות של ~US$686 M ב-2026-06-30 Cfact
- 2026-05-18 · Nord Quantique · הון צמיחה · $30 M לפי שווי של $1.4 B · נסגר Cfact
- 2026-08-28 · Xanadu · מימון למפעל ב-Toronto · CAD 195 M · Government of Canada · הוכרז fact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר GKP; שני הענפים קונים את הציוד של פלטפורמת המארח שלהם — עיבוד שבבי של מהודים, קריאה ב-TWPA ומקררים מצד אחד, וקבוצה צרה של ספקי אור סחוט ושל גלאים המבחינים במספר הפוטונים, ועוד זיווד מתמחה, מהצד האחר. G3 ו-G4 הם היעדים היחידים המשלמים על GKP.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים הייחודיות ל-GKP; הנתונים המצרפיים של הענף (IBM 4,388, Google 2,385 משפחות בסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30) אינם מפרידים את קידודי המשתנה הרציף P[312]. הבנייה מ-2001 היא ידע קודם, ולכן הקניין הרוחני שניתן להגן עליו נדחק להכנת מצבים, לרבייה ולמעגלי הבקרה של קיוביט העזר. לא נמצאה פעילות תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Xanadu (הובטח 2026-08-31): אובדן 24.1× מעל הסף ב-2026 → 1.0× ב-2030, 200 קיוביטים לוגיים עד 2029, 1,000+ עד 2031, על ארכיטקטורת GKP ועוד qLDPC Rfact. Nord Quantique (חומר של החברה): 100+ לוגיים עד 2029 ביחס של "1:1 פיזי ללוגי" R[93]. Xanadu כימתה את מפת הדרכים שלה, אך גייסה ~40% מתחת לתוכנית, מול מצב טוב ביותר שפורסם של 0.62 dB; הטענה של Nord Quantique נשענת על התקן ששיעור ההישרדות המשולב שלו נמוך מ-10%.
פרשנות אסטרטגית. GKP הוא ההימור על יעילות חומרה מול הכוח הגס של קוד המשטח: אם פערי הסחיטה והקבלה ייסגרו, אופן אחד יחליף את עשרות עד מאות הקיוביטים הפיזיים שקוד חיצוני צריך. אם יישארו, שני המפתחים ייסוגו לקידודי חתול או לקידודי משתנה בדיד, ויאבדו את הטיעון בדבר מספר הקיוביטים העומד מאחורי השווי שלהם, בעוד ששחקני קוד המשטח הוותיקים לא יפסידו דבר. קידוד החתול הוא איום התחליף באותה משבצת.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: האם הדגמת GKP כלשהי תפרסם שיעור שגיאות לוגיות בלתי מותנה; האם Nord Quantique תעלה את ההישרדות המשולבת מעל 10%; האם מצב GKP אופטי יעבור סחיטה אפקטיבית של 1 dB. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: קיוביט לוגי GKP רב-אופני מתחת לנקודת האיזון, ללא בחירה בדיעבד, מתחת לקוד חיצוני מסוג qLDPC. התרחיש הגרוע ביותר: הוא נשאר זיכרון בבחירה בדיעבד, בעוד שקידודי חתול ומחיקה נושאים את הארכיטקטורה הבוזונית.
מקורות
- [82] S. Turcotte et al., “Quantum error correction of a grid-state qubit with state preparation and measurement errors below 10⁻³,” arXiv:2607.06718, Jul. 2026. D
- [83] B. L. Brock et al., “Quantum error correction of qudits beyond break-even,” Nature, vol. 641, no. 8063, pp. 612–618, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08899-y. D
- [93] Nord Quantique, “Company website.” [Online]. Available: https://www.nordquantique.com/ R
- [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [174] M. V. Larsen et al., “Integrated photonic source of Gottesman–Kitaev–Preskill qubits,” Nature, vol. 642, no. 8068, pp. 587–591, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09044-5. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [312] PatSnap, “Quantum Computing Patent Landscape 2026,” Jun. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ quantum-computing-patent-landscape/ - [345] X. Shi et al., “Squeezed Light Generation in Periodically Poled Thin-Film Lithium Niobate Waveguides,” arXiv:2508.08599, Aug. 2025. D
- [413] D. Gottesman, A. Kitaev, and J. Preskill, “Encoding a qubit in an oscillator,” Phys. Rev. A, vol. 64, no. 1, Art. no. 012310, Jun. 2001, doi: 10.1103/PhysRevA.64.012310. arXiv:quant-ph/0008040. S
- [414] P. Campagne-Ibarcq et al., “Quantum error correction of a qubit encoded in grid states of an oscillator,” Nature, vol. 584, no. 7821, pp. 368–372, Aug. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2603-3. D
- [415] V. V. Sivak et al., “Real-time quantum error correction beyond break-even,” Nature, vol. 616, no. 7955, pp. 50–55, Apr. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-05782-6. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קידוד חתול (רעש מוטה)
קיוביט של מצבים קוהרנטיים המיוצב בדיסיפציה דו-פוטונית, שהיפוכי הביט שלו יורדים מעריכית עם מספר הפוטונים, בעוד שהיפוכי הפאזה עולים איתו ליניארית.
Verdict. ההטיה ממשית אך קטנה במקום שבו נמדדה — הטיה > 25 תחת CX ב-n̄ = 2; הערכות המשאבים מרמזות על זמן חיים של מהוד סביב 50 ms, פי שניים מהטוב ביותר שנבנה אי פעם.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קיוביט הנפרש בידי שני מצבים קוהרנטיים של אופן מהוד, המוחזק שם בחילוף דו-פוטוני מהונדס עם חוצץ בעל הפסדים. היפוכי ביט חייבים לחצות את מרחב הפאזה בין האונות, ולכן הם מדוכאים מעריכית ב-n̄; אובדן פוטון אחד הופך את הפאזה, ליניארית ב-n̄. הודגם מסביבות 2020 (Lescanne, Leghtas ועמיתיהם), ומוסחר בידי Alice & Bob ו-AWS. אין לו זמן שער או קריאה משלו; התוצר היחיד שלו הוא האסימטריה.
פיזיקה וגבולות
Γ_Z ≈ n̄/T1: הקידוד ממיר את זמן החיים של המהוד ישירות לאיכות לוגית, ומספר הפוטונים קונה דיכוי של היפוכי ביט במחיר ליניארי. Ocelot סוגר את המעגל: ב-n̄ = 2 זמן החיים של אופן האחסון הוא 57–68 µs D[80]. אם מריצים את החשבון הזה בנקודת הפעולה שההערכות מניחות, n̄ ≈ 19 ו-10⁻³ היפוכי פאזה למחזור, ה-T1 הנדרש של המהוד הוא n̄·t/p ≈ 53 ms S[80], [95]. זיכרון המהוד הטוב ביותר שפורסם הוא 25.6 ms, והוא נבנה בניתוק האופן מקיוביט העזר שלו — ההפך ממה שחתול מיוצב עושה D[319]. זו הרצפה: הטיעון בדבר מספר הקיוביטים הוא טענה על זמן החיים של המהוד תחת הנעה חזקה. מה שמזיז אותה: אובדן נמוך יותר של פוטון יחיד בהספק שאיבה גבוה, או חתולים סחוטים D[78].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2025-02 | לכל CX ב-n̄ = 2: היפוך פאזה 9.6(4)×10⁻², היפוך ביט 3.5(4)×10⁻³ → הטיה > 25, בסרק > 30; קוד חזרה 1.75(2)% (d=3, n̄=1) → 1.65(3)% (d=5, n̄=1.5) למחזור של 2.8 µs | AWS/Caltech | D[80] |
| 2025-09 | שבב של 12 חתולים: זמן היפוך ביט ממוצע 44 min, שיא 252 min, ראשוני | Alice & Bob | C[77] |
| 2025-02 | גרסת החתול הסחוט: זמן היפוך ביט 22 s | Alice & Bob | D[78] |
היפוך הפאזה שולט: ~10⁻¹ למחזור במקום שבו קוד אכן רץ, לעומת ~10⁻³ שהונחו; דיכוי היפוכי הביט חדל להיות הבעיה לפני שנתיים.
ה-9.6×10⁻² הוא שגיאת היפוך הפאזה של שער ה-CX ב-n̄ = 2, לא נתון למחזור תיקון שגיאות; הטיית הרעש היא > 25 תחת ה-CX ו-> 30 במנוחה, וה-"27–33" שבתפוצה הם זמני היפוך פאזה ב-µs, לא ערכי הטיה D[80]. זמן היפוך הביט הממוצע של 44 דקות בשבב 12 החתולים (ספטמבר 2025) הוא מקדמי ופורסם על ידי היצרן, ללא המשך שעבר ביקורת עמיתים, ודף מפת הדרכים של היצרן נותן שיא של 252 דקות לאותה תקופה. דרישת אורך החיים של המהוד, 53 ms, נגזרת מ-Γ_Z ≈ n̄/T1 תחת ההנחות של ההערכות עצמן; אף מקור אינו מציין אותה. הזכייה של Nord Quantique בשלב B של QBI [65] מממנת את מסלול ה-GKP שלה, שאינו משתמש בקידוד זה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין לו שלב ייצור משלו; הוא מוסיף למהוד המארח משאבה פרמטרית רציפה ואופן חוצץ. המשאבה הזאת היא עלות הקלט-פלט: קו הנעה, קו שאיבה ושרשרת קריאה לכל חתול — דרך טרנסמון עזר משותף ב-Ocelot, ודרך החוצץ ב-Alice & Bob Cfact. Ocelot מקצה חמישה חוצצים וארבעה טרנסמוני עזר לחמישה חתולים D[80]. ב-10³ חתולים הקיר הוא מספר קווי השאיבה וחימום המשאבה ביחידת דילול אחת; 10⁴–10⁶ דורשים הנעה קריוגנית מרובבת, שלא הודגמה כאן. שרשרת האספקה והחשיפה לפיקוח על יצוא הן של המהוד המארח.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורה: קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP, שבה הוא הקידוד הראשי. דורש אופן בוזוני של מהוד; מספק את הקיוביט הפנימי המוטה לשרשור חזרה-חתול ו-LDPC-חתול ולשער CNOT חתול–חתול. הוא מחליף את הקידוד הדו-רמתי החשוף, הוא חלופה ל-GKP, והוא מתנגש עם קוד המשטח הלא מוטה. סבב נגזר של 1.44 µs, הנקבע בידי השערים, לעומת מחזור סינדרום נמדד של 2.8 µs D[80]. אימות: נקודות המרחק 3 והמרחק 5 נלקחו ב-n̄ = 1 וב-n̄ = 1.5, ולכן "שטוח עם המרחק" מערבב את המרחק עם נקודת הפעולה D[80]. זמן היפוך הביט הממוצע של 44 דקות הוא ראשוני; מפת הדרכים של אותו ספק מצטטת שיא של 252 דקות מאותה ריצה C[77]C[412].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Alice & Bob | מפתח | צרפת | שיאי היפוך ביט, Helium עם 18 חתולים, מפת דרכים של חתולים בלבד | C[77] |
| AWS | מפתח | ארה״ב | Ocelot, קוד החתול היחיד שפורסם עם תקציב שגיאות | D[80] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B בחר ב-Nord Quantique, לא ב-Alice & Bob | fact |
כספים.
2025-01-28 · Alice & Bob · סבב B · €100 M · — · נסגר fact
2026-05-22 · Alice & Bob · הרחבת סבב B · לא נמסר · בהובלת NVentures · נסגרה C[88]
שוק ושרשרת אספקה. שום דבר אינו נמכר בשכבה הזאת; הקידוד הוא בחירת תכנון על גבי שרשרת האספקה של המהודים, הנקנית כהבטחה בנוגע ל-G3 ול-G4. העסק של Alice & Bob נשען עליו.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לקידוד חתול; הבקשות נוגעות לשערים, למשאבות ולקריאה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. הסולם שפורסם עובר מ-Helium (18 חתולים, לוגי אחד, 10⁻², סופק 2026-06) → Lithium (48/4, 10⁻³) → Beryllium (250/5, 10⁻⁴) → Graphene (2,000/100, 10⁻⁶, 2030) R[412]. השבבים מגיעים בזמן, אך לא פורסם שיעור שגיאות לוגיות לאף אחד מהם, ולכן כל מספר מגדיר הוא הבטחה. AWS לא פרסמה מפת דרכים לחתולים מעבר ל-Ocelot.
פרשנות אסטרטגית. אם היפוך הפאזה למחזור ירד בשני סדרי גודל, קידוד החתול ינצח במספר הקיוביטים הפיזיים; אם לא, הענף הוא טכנולוגיית זיכרון, והתקציב יעבור ל-qLDPC או למחיקה במסילה כפולה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2027 אם היפוך הפאזה למחזור ירד מתחת ל-10⁻² עם הטיה מעל 100 ב-n̄ קבוע; להוריד בדרגה את טענות היעילות אם יישאר סביב 10⁻¹. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: חתול ב-n̄ ≥ 5 עם זמן חיים של מילישניות תחת ייצוב פעיל. התרחיש הגרוע ביותר: ההטיה מגיעה לרוויה, וההערכות של 758 חתולים ושל 126,133 חתולים נשארות מחוץ להישג יד S[95], [96]. פתוח: האם הסחיטה שורדת פעולה רב-קיוביטית; האם אפשר להעלות את הספק השאיבה בלי להעמיס על T1? לעקוב: Lithium וכל יורש ל-Ocelot.
מקורות
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [77] N. Coppola, “Alice & Bob Shares Preliminary Results Vastly Surpassing Previous Bit-Flip Time Record,” Alice & Bob, Sep. 25, 2025. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ Calice-bob-surpasses-bit-flip-stability-record - [78] N. Coppola, “Alice & Bob Improves Error Suppression in Quantum Computers by 'Squeezing' Cat Qubits,” Alice & Bob, Mar. 11, 2025. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ Dsqueezed-cat-qubit/ - [80] H. Putterman et al., “Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 927–934, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08642-7. D
- [88] N. Coppola, “Alice & Bob announces Series B Extension,” Alice & Bob, May 22, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ Calice-bob-announces-series-b-extension/ - [95] É. Gouzien, D. Ruiz, F.-M. Le Régent, J. Guillaud, and N. Sangouard, “Performance Analysis of a Repetition Cat Code Architecture: Computing 256-bit Elliptic Curve Logarithm in 9 Hours with 126133 Cat Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 131, Art. no. 040602, Jul. 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.131.040602. arXiv:2302.06639. S
- [96] D. Ruiz, J. Guillaud, A. Leverrier, M. Mirrahimi, and C. Vuillot, “LDPC-cat codes for low-overhead quantum computing in 2D,” Nat. Commun., vol. 16, Art. no. 1040, 2025, doi: 10.1038/s41467-025-56298-8. arXiv:2401.09541. S
- [319] O. Milul et al., “Superconducting Cavity Qubit with Tens of Milliseconds Single-Photon Coherence Time,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030336, Sep. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030336. D
- [412] Alice & Bob, “Roadmap,” Jun. 23, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
roadmap/ C
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון
שתי תת-רמות על-דקות, או תת-רמות של ספין גרעיני, של מצב היסוד בנקודת שעון שאינה רגישה לשדה; קיוביט ברירת המחדל של כל ספק של יונים לכודים ושל אטומים ניטרליים.
Verdict. השכבה המבדלת פחות מכול במחסנית היונים והאטומים — אוניברסלית, ולכן אין בה לא חפיר תחרותי ולא נעילת מתחרים; התחרות מתנהלת שכבה אחת מעליה, באופן שבו מניעים את הקיוביט.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שתי תת-רמות על-דקות (או תת-רמות של ספין גרעיני) של מצב היסוד, בעוצמת שדה מגנטי שבה הסטת זימן מסדר ראשון מתאפסת ונשאר רק האיבר הריבועי: קוהרנטיות של שניות עד שעות, וזיכרונות של יון בודד מגיעים לסדר גודל של שעה [104]. השושלת היא שושלת התחום עצמו: שער הלוגיקה הראשון במלכודת יונים, ב-NIST, אחסן קיוביט במצבים הפנימיים של יון יחיד מקורר-לייזר (Monroe, Meekhof, King, Itano, Wineland, PRL 75, 4714, 1995) [374], ומאז זו ברירת המחדל ליונים, ובהמשך גם לאטומים.
f = פאולי + דליפה — דליפה לתת-רמות שכנות, שאינה נראית למפענח המניח רעש פאולי; היקף: ארבע ארכיטקטורות — יונים ב-QCCD ויונים בשערים אלקטרוניים, אטומים אלקליים ואטומים אלקליים-עפרוריים [graph].
פיזיקה וגבולות
נקודת השעון מבטלת את הרגישות לשדה מסדר ראשון; מה שנשאר הוא איבר זימן הריבועי ועוד גרדיאנטים של השדה לרוחב האוגר, ולכן הזיכרון מידרדר עם גודל האוגר, ולא רק עם הזמן. הזיכרון אינו הגבול — ההנעה היא הגבול. שערי ראמאן נושאים שגיאת פיזור ספונטני שיורדת רק כ-~1/Δ, והפוטון המפוזר נוחת בדרך כלל מחוץ למכלול הקיוביט: דליפה, לא שגיאת פאולי. סילוק הלייזר מסלק את האיבר הזה — 2Q 99.97(1)%, 1Q 99.99916(7)% במלכודת של עשרה קיוביטים ושבעה אזורים Dfact, ו-8.4×10⁻⁵ ללא קירור למצב היסוד D[102]. אופן הבקרה הוא שמזיז את הרצפה, לא הקידוד.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-12-05 | קיוביט שעון של ⁴³Ca⁺, מהוד מיקרוגל על השבב, טמפרטורת החדר, ללא מיגון: 1.5(4)×10⁻⁷ לכל קליפורד, T₂ ≈ 70 s | Oxford | D[103]fact |
| 2025-11 | צי Helios (98 Ba⁺): 1Q 2.5×10⁻⁵, 2Q 7.9×10⁻⁴, דליפה 1.1×10⁻⁵ לכל קליפורד | Quantinuum | D[97] |
באטומים: T₂ על-דק של Cs = 12.6 s במערך של 6,100 אטומים D[138]. האיבר ברמת הצי: דליפה בשער הדו-קיוביטי, ~10⁻⁵ לכל קליפורד ביונים, לעומת ~10⁻⁴ לאטום לכל שער במערכים.
ספירות PatSnap מערבבות פטנטים ומאמרים. לא פורסם: האיזוטופ והמעבר של זיכרון ה-Yb⁺ בקנה מידה של שעות, שהתמצית שלו מכנה אותו "a single Yb ion-qubit memory"; מקבילה רב-קיוביטית ממוצעת-צי ל-1.5(4)×10⁻⁷ של Oxford; וספק מתוארך של ¹³⁷Ba או ¹⁷¹Yb מועשרים איזוטופית, ולכן צוואר הבקבוק של ההעשרה אינו מאושר.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין תהליך ייעודי; הקידוד נשען על כל מה שמקיף את המין האטומי (Ba⁺, Yb⁺, Ca⁺, Cs, Rb, Sr). שתי משפחות בקרה, שתי שרשראות אספקה: שערי ראמאן דורשים את מערכת האופטיקה כולה — Helios מפעיל שבעה אורכי גל ויותר על פני 1,228 אלקטרודות — בעוד שפסי מיקרוגל על השבב מסלקים אותה ומעבירים את העומס לייצור המלכודות, ש-IonQ הפנימה ברכישת SkyWater C[19]; eleQtron מוכרת את אותו רעיון בשם MAGIC C[129]. ¹³⁷Ba ו-¹⁷¹Yb מועשרים הם צוואר הבקבוק הסביר, אך לא נמצאה עובדה מתוארכת על ספק; אין ECCN ייחודי.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורות: הקידוד הראשי של כל שלוש ארכיטקטורות היונים הלכודים (QCCD; מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני; בקרה אלקטרונית של הקיוביט) ושל מערך המלקחיים האופטיים לאטומי רידברג אלקליים, והקידוד החלופי במערך המלקחיים האופטיים האלקלי-עפרורי. אינו דורש דבר — קידוד הבסיס, הטכנולוגיה החוזרת בשימוש יותר מכל אחרת בעץ. קשת ה"מחליף" שלו אל omg היא הרחבה: omg שומר על מצבי היסוד האלה ומוסיף מכלול מטא-יציב, כך שמין אחד מספק את הקיוביט, את קיוביט העזר ואת הקירור fact. הוא אינו מוסיף דבר לשעון הנגזר, שבארכיטקטורת ה-QCCD נקבע בידי ההובלה — סבב של 9.66 ms, לעומת שכבה ברוחב מלא של ~55 ms שנמדדה (≈18 שכבות/s) ושער של 70 µs. אימות: ה-1.5(4)×10⁻⁷ של Oxford הוא קיוביט אחד במערכת ייעודית, וה-2.5×10⁻⁵ של Quantinuum הוא ממוצע צי של 98 יונים — שלושה סדרי גודל ביניהם; רק נתון הצי הוא קלט ארכיטקטוני.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב | Helios, 98 קיוביטי Ba⁺ | D[97] |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | שערים אלקטרוניים, מפעל ייצור מלכודות משלה | D[102]C[19] |
| University of Oxford | מחקר | בריטניה | שיא השער החד-קיוביטי ב-⁴³Ca⁺ | D[103] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | קיוביטי שעון בספין הגרעיני של Yb | C[154] |
כספים.
2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור, Nasdaq QNT, אחרי סבב מספטמבר 2025 לפי שווי של $10 B לפני הכסף · $1.68 B ברוטו · נסגרה Cfactfact
2026-07-31 · IonQ · רכישת SkyWater נסגרה · ~$1.8 B Cfact
שוק ושרשרת אספקה. שום דבר אינו נמכר בתור "קידוד על-דק": הכסף נמצא בהנעה — שרשראות לייזר מול מלכודות מיקרוגל. הריכוזיות נמוכה באופטיקה ועולה במלכודות, עכשיו כש-IonQ מחזיקה מפעל ייצור. היעדים המשלמים: G3/G4/G7 — המצע שמתחת לכמעט כל קיוביט לוגי שהודגם עד כה.
קניין רוחני ותקנים. PatSnap Eureka (2026) מדרגת את IonQ במקום הראשון בין בעלי הזכויות הנקובים בשמם, עם 9+ רשומות (5 JP, 2 EP, 2 IL בבחינה) על פולסי שערים ועל אופני תנועה; הספירה מערבבת פטנטים עם מאמרים P[375].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Quantinuum: Sol ב-2027, Apollo ב-2029 (הובטח 2024-09-10); Helios הגיע בזמן, 2025-11-05, וקצב של 10× בשנה בנפח הקוונטי נשמר. IonQ: 256 קיוביטים ב-99.99% נדחו למחצית הראשונה של 2027, ו-4,000 קיוביטים עד 2026 (הובטח ב-2020) הוחמצו בפער של ~40×. Quantinuum עומדת בתאריכים, IonQ — בפיזיקה.
פרשנות אסטרטגית. האוניברסליות היא העיקר: כולם משתמשים בו, ולכן אין בו לא חפיר תחרותי ולא נעילת מתחרים. התחרות היא על ההנעה. אם בקרה אלקטרונית מלאה תגדל מעבר לעשרה קיוביטים, שרשרת הלייזרים תהפוך לנטל עבור Quantinuum ועבור כל ספק אטומים; אם לא, IonQ קנתה מפעל ייצור בשביל תוצאת מעבדה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם בקרה אלקטרונית מלאה תגיע לממוצע צי מתחת ל-10⁻⁵ עם דליפה מפורסמת, או אם קבוצה שנייה תשחזר את ה-8.4×10⁻⁵; להוריד בדרגה אם תישאר תוצאה של עשרה קיוביטים. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: קיוביטים על-דקים המונעים במיקרוגל הם ברירת המחדל. התרחיש הגרוע ביותר: דליפה המוגבלת בגרדיאנטים של השדה עוצרת את היונים סביב 10⁻⁵, ו-omg תופס את מקומו כבסיס.
מקורות
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [103] M. C. Smith, A. D. Leu, K. Miyanishi, M. F. Gely, and D. M. Lucas, “Single-qubit gates with errors at the 10⁻⁷ level,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, no. 23, Art. no. 230601, Jun. 2025, doi: 10.1103/42w2-6ccy. arXiv:2412.04421. D
- [104] P. Wang et al., “Single ion-qubit exceeding one hour coherence time,” Nat. Commun., vol. 12, Art. no. 233, Jan. 2021, doi: 10.1038/s41467-020-20330-w. arXiv:2008.00251. D
- [129] A. Cordes, “Quantum computing scale-up eleQtron secures €57 million in one of the largest Series A funding rounds worldwide,” eleQtron, May 5, 2026. [Online]. Available: https://eleqtron.com/
en/ Cquantum-computing-scale-up-eleqtron-secures-57-million-in-one-of-the-largest-series-a-funding-rounds-worldwide/ - [138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits,” Nature, vol. 647, pp. 60–67, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09641-4. arXiv:2403.12021. D
- [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [374] C. R. Monroe, D. M. Meekhof, B. E. King, W. M. Itano, and D. J. Wineland, “Demonstration of a Fundamental Quantum Logic Gate,” Phys. Rev. Lett., vol. 75, no. 25, pp. 4714–4717, Dec. 1995, doi: 10.1103/PhysRevLett.75.4714. D
- [375] PatSnap, “Trapped Ion Quantum Computing: Technology Landscape 2026,” Apr. 23, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ trapped-ion-quantum-computing-2026-patsnap-eureka/
G Smith, Leu, Miyanishi, Gely, Lucas (Oxford), "Single-qubit gates with errors at the 10^-7 level", arXiv:2412.04421 (2024-12-05, rev 2025-05-28): 43Ca+ hyperfine clock qubit in a mi… · 2024-12-05 · https://arxiv.org/abs/2412.04421
G Loschnauer, Mosca Toba, Hughes, King, Weber, Srinivas, Matt, Nourshargh, Allcock, Ballance, Matthiesen, Malinowski, Harty, "Scalable, high-fidelity all-electronic control of trappe… · 2024-07-10 · https://arxiv.org/abs/2407.07694
G Allcock, Campbell, Chiaverini, Chuang, Hudson, Moore, Ransford, Roman, Sage, Wineland, "omg blueprint for trapped ion quantum computing with metastable states", Applied Physics Let… · 2021 · https://cua.mit.edu/dev_site/publications/omg-blueprint-for-trapped-ion-quantum-computing-with-metastable-states
G Quantinuum raised $600 M at a $10 B pre-money valuation (NVentures, Quanta, QED, JPMorgan), 2025-09-04 · 2025-09-04 · https://www.honeywell.com/us/en/news/press-releases/2025/09/honeywell-announces-600-million-capital-raise-for-quantinuum-at-10b-pre-money-equity-valuation-to-advance-quantum-computing-at-scale
G Quantinuum IPO priced 2026-06-03: 28,000,000 shares at $60 = $1.68 B gross, Nasdaq QNT; Q2-2026 revenue $8.0 M, cash $2.1 B, FY guidance $28–32 M · 2026-06-03 · https://www.quantinuum.com/press-releases/quantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering
G IonQ acquired SkyWater Technology: $15.00 cash + 0.4883 IonQ shares per share (~$1.8 B at announcement 2026-01-26), closed 2026-07-31 · 2026-07-31 · https://www.ionq.com/news/ionq-completes-acquisition-of-skywater-technology
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני
קיוביט אחד לכל ספין-1/2 — אלקטרון, חור או גרעין כלואים — ללא תת-מרחב מקודד, ומכאן טביעת הרגל הקטנה ביותר והיעדר ערוץ דליפה.
Verdict. קידוד ברירת המחדל בכל פלטפורמה של צורן, גרמניום, תורמים ופגמים; הוא קונה שטח מינימלי ומודל שגיאה פאולי נקי במחיר של הנעה תהודתית לכל קיוביט.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
ספין-1/2 פיזי אחד הוא קיוביט אחד: אלקטרון או חור בנקודה המוגדרת באלקטרודות שער, או גרעין הקשור לאטום תורם או לפגם. Loss ו-DiVincenzo ניסחו זאת ב-1998 — ספיני אלקטרונים הכלואים בנקודות, סיבובים בשדה תהודתי מקומי, שערים דו-קיוביטיים בחילוף בפולסים D[819]. הגרסה הגרעינית מניעה גרעין ³¹P או גרעין של פגם בתדר רדיו דרך צימוד על-דק לאלקטרון, ומחליפה מהירות בקוהרנטיות: הגרעינים כנתונים, האלקטרונים כקיוביטי עזר. תכונות: זיקה — נושא כמעט טבעי ללא מבנה מורכב; שגיאה — דה-פאזה קוהרנטית ועוד שגיאת פאולי, ללא תת-מרחב דליפה, ללא אופן בקרה או ייצור משלו.
פיזיקה וגבולות
המרחב החישובי הוא המערכת הדו-רמתית כולה: דבר אינו דולף החוצה, ולכן כל שגיאה היא פאולי או קוהרנטית, כפי שהקודים מניחים — וגם דבר אינו מסונן החוצה. את T2* קובעים הצימוד העל-דק השיורי ל-²⁹Si ורעש המטען, ההופך להזזת תדר דרך מקדם g או דרך מיקרו-מגנט; טיהור ²⁸Si מסלק את האיבר הראשון. הקוהרנטיות אינה המגבלה כיום: המערך נטול המיקרוגל של QuTech מדווח על חסם תחתון של ≥99.50(6)% לשער הדילוג שלו D[820], ושערים דו-קיוביטיים ממפעל ייצור עומדים על 99.04–99.56% D[189] — קיפאון שמקורו בכיול, לא מגבלת T2. טיהור עמוק יותר, בקרה בפס בסיס וכיול בקור מזיזים את הרצפה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-07-01 | ≥99.50(6)% לשער דילוג (חסם תחתון), ללא מיקרוגל, מערך 2×2 | QuTech/TU Delft | D[820] |
| 2025-09-24 | 99.04–99.56% דו-קיוביטי על SiMOS ממפעל ייצור של 300 mm | Diraq | D[189] |
| 2025-12-17 | אוגר תורמים בן 11 קיוביטים, 9 גרעיניים ועוד 2 אלקטרוניים, 99.10–99.99% | Silicon Quantum Computing | D[192] |
האיבר השולט: סחיפת כיול לאורך המערך; אף התקן של יותר מ-12 קיוביטים אינו מפרסם נאמנויות לכל הזוגות.
נאמנות ה-CZ של 99.90% על ספיני הגרעין של התורמים אינה ניתנת לבידוד בתמצית של SQC, שהטווח שפורסם בה הוא 99.10–99.99%. ההצהרה של Intel על "הגדלה למאות נקודות" אינה נושאת תאריך או אבן דרך.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הקידוד אינו מוסיף מבנה — נקודה אחת או אטום תורם אחד לכל קיוביט, כשליש מהנקודות שקיוביט בחילוף בלבד צריך — והוא יורש את תהליך הנושא: קו ה-EUV של Intel על 300 mm, עם >24,000 התקנים לפרוסה D[199] ו-96% הצלחה בכוונון ב-232 התקנים בפרוסה אחת D[766], ועוד 22FDX, FD-SOI ו-imec על 300 mm. העומס שהוא מטיל הוא בקרה: הנעה תהודתית אחת לכל תדר קיוביט, ולכן ב-10³ קיוביטים הקיר הוא צפיפות התדרים והספק המיקרוגל בטמפרטורת מיליקלווין, וב-10⁴–10⁶ — מספר התדרים שאפשר למען.
תפקיד במחסנית
קידוד הבסיס לארכיטקטורת הספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום, לארכיטקטורת התורמים ולצומתי רשת של ספיני פגם. בחלק מהתכנונים הוא מוחלף בקידוד חילוף-בלבד — הפיצול המרכזי: חומרת מיקרוגל תמורת טביעת רגל מינימלית והיעדר דליפה, מול נקודות נוספות תמורת בקרה בפס בסיס בלבד וערוץ דליפה. הוא אינו מוסיף דבר לשעון הנגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס, שבצורן נשאר נשלט-קריאה, 8.5×10⁻⁶ s. אימות: ה-99.50(6)% הוא חסם תחתון, והד האן הנלווה של ~49 µs הוא ערך מרבי, ושניהם מצוטטים שוב ושוב כאומדנים נקודתיים D[820]; ה"CZ גרעיני בתורמים של 99.90%" שבדוח הראשי סותר את הטווח שפרסמה SQC D[192]; ושגיאת החד-קיוביט של 2×10⁻⁴ של HRL שייכת לקידוד החילוף-בלבד, לא לקידוד הזה D[190].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Intel | מפתח | ארה״ב | התקני ספין יחיד ב-EUV על 300 mm | D[199] |
| Diraq | מפתח | אוסטרליה | ספיני אלקטרונים על SiMOS של imec על 300 mm | D[189] |
| QuTech/TU Delft | מחקר | הולנד | בקרה בפס בסיס ללא מיקרוגל | D[820] |
| Silicon Quantum Computing | מפתח | אוסטרליה | קידוד בספין גרעיני על תורמים | D[192] |
| Quobly | מפתח | צרפת | ספינים בודדים על FD-SOI של STMicroelectronics | Cfact |
כספים. 2026-06-03 · Quobly · סבב A · €115 M · Bpifrance, SEALSQ, STMicroelectronics · €134 M במצטבר · נסגר Cfact. 2026-06 · SQC · NRFC · A$60 M · National Reconstruction Fund של אוסטרליה · נסגר fact.
שוק ושרשרת אספקה. אין ספק ייחודי לקידוד הזה — זו בחירה של פריסה ושל רצף פולסים על קווי CMOS משותפים — והדרישה הייחודית היחידה שלו, הנעה תהודתית לכל קיוביט, היא מה שמוכר הדואופול של אלקטרוניקת הבקרה. משלמים עליו ב-G2, ב-G3 וב-G6.
קניין רוחני ותקנים. ההצעה מ-1998 היא ידע קודם שתקופת ההגנה הפטנטית עליה חלפה מזמן D[819]; נכון ל-4 בספטמבר 2026 לא נמצאה במאגר נתונים מזוהה משפחת פטנטים מתוארכת לקידוד בספין יחיד.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Intel (2026-01-06 · 12 קיוביטים ב-Argonne, "הגדלה למאות נקודות" · אין שבב ממשיך, אין מפת דרכים מתוארכת) fact. Diraq (2026-08-27 · 150 k פיזיים, 1 k לוגיים עד 2029 · ההודעה שלה מ-2026-07-09 אמרה "אלפים עד 2029") Rfact. שתיהן רחוקות בסדרי גודל מכל התקן שהודגם.
פרשנות אסטרטגית. כל צוות ספינים יכול לחזור אליו כברירת גיבוי, ולכן הוא אינו מבדל איש: הערך מצטבר אצל מפעל הייצור ואצל מערך הבקרה. אם הבקרה בפס בסיס תבשיל, ספקי המיקרוגל יאבדו את הטיעון החזק ביותר שלהם; אם הקיוביטים המקודדים ינצחו, השטח ישקול פחות מכלכלת הפרוסות.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: נאמנויות לכל הזוגות מעל 12 קיוביטים; בקרה בפס בסיס מעבר למערך 2×2. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: פס בסיס ועוד פעולה ב-1 K מסלקים את רוב הקלט-פלט של המיקרוגל בנאמנות דו-קיוביטית של >99.5%. התרחיש הגרוע ביותר: הקיפאון נמשך. פתוח: (1) האם בקרת שער הדילוג גדלה מעבר לארבעה קיוביטים; (2) האם האבחנה של מגבלת הכיול תקפה באופן כללי; (3) איזו פלטפורמה תראה קיוביט לוגי מתחת לסף.
מקורות
- [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. D
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [192] H. Edlbauer et al., “An 11-qubit atom processor in silicon,” Nature, vol. 648, no. 8094, pp. 569–575, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09827-w. arXiv:2506.03567. D
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. D
- [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. D
- [819] D. Loss and D. P. DiVincenzo, “Quantum computation with quantum dots,” Phys. Rev. A, vol. 57, no. 1, pp. 120–126, Jan. 1998, doi: 10.1103/PhysRevA.57.120. D
- [820] F. K. Unseld et al., “Baseband control of single-electron silicon spin qubits in two dimensions,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 5605, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-60351-x. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי)
קיוביט המפוצל בין רמת יסוד לבין רמה מטא-יציבה הנמצאת פוטון אופטי אחד מעליה — הקו הקוודרופולי S₁/₂–D₅/₂ של ⁴⁰Ca⁺ או של ⁸⁸Sr⁺, או קו השעון ¹S₀–³P₀ של Sr/Yb ניטרלי — ולייזר צר-קו אחד מניע כל שער.
Verdict. הוכח על שני הנושאים — ⁴⁰Ca⁺ במכונות ש-AQT מספקת, וקיוביטי שעון של ⁸⁸Sr בנאמנות שזירה של 99.62(3) % במעבדה — אך את הקוהרנטיות קובעים הלייזר והשדה המגנטי, לא האטום: 90(30) ms לעומת זמן חיים של 1.168(7) s לרמת D₅/₂ במדגים של AQT. נכון ל-2026-09-26, planqc, החברה היחידה במרשם העובדת על קיוביט השעון האטומי, אינה מפרסמת שגיאת שער או זמן קוהרנטיות משלה.
T₂ = זמן קוהרנטיות הפאזה בניסוי ראמזי; MS = שער מולמר–סורנסן; CZ = שער Z מבוקר; SPAM = הכנת מצב ומדידה; QV = נפח קוונטי; TRL = רמת מוכנות טכנולוגית; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
המימוש ביון מאחסן את |1⟩ ב-|4S₁/₂, m = −1/2⟩ ואת |0⟩ ב-|3D₅/₂, m = −1/2⟩ של ⁴⁰Ca⁺, המצומדים בקו הקוודרופולי החשמלי של 729 nm D[253]. Innsbruck הריצה CNOT מסוג סירק–צולר על שני יונים כאלה ב-2003 D[376]; הקידוד נשא את ערכת השערים האוניברסלית והסובלנית לתקלות שלה מ-2022 D[255] ואת המוצרים של AQT. ⁸⁸Sr⁺ ב-674 nm הוא היון האח, וזמן החיים של רמת D₅/₂ שלו נמדד על יון בודד ב-NPL D[377]. המימוש באטומים משתמש ברמות ¹S₀ ו-³P₀ של סטרונציום ניטרלי, קו השעון של שעוני הסריג, המופעל במלקחיים אופטיים מאז 2019 D[378], ושזירת רידברג באטומים אלקליים-עפרוריים — מאז 2020 D[379]. תכונות: נושא טבעי; אין לו זמן, ניידות או בקרה משלו; השגיאות: פאולי ועוד דליפה.
פיזיקה וגבולות
שלוש תקרות. זמן חיים: τ(D₅/₂, ⁴⁰Ca⁺) = 1.168(7) s D[253], ולכן T₂ ≤ 2τ ≈ 2.3 s; דעיכה מ-m = −1/2 עשויה לנחות ב-S₁/₂, m = +1/2, מחוץ לזוג הקיוביט — דליפה G. רמת ³P₀ של Sr חיה יותר מקוהרנטיות האטום של >3 s שנמדדה בשעון מלקחיים אופטיים D[378]. שדה: ל-⁴⁰Ca⁺ אין מבנה על-דק, ולכן אין לו קו שאינו רגיש לשדה; עם g(D₅/₂) = 6/5 ו-g(S₁/₂) ≈ 2.002, קו הקיוביט זז ב-0.40 μ_B B ≈ 5.6 kHz לכל µT, כך ש-0.1 µT של רעש מזיזים אותו ב-560 Hz — רדיאן אחד ב-0.3 ms S. דרכי הפחתה: מיגון, הזנה קדימה של רעש רשת החשמל, ניתוק דינמי, זוגות חסיני דה-קוהרנטיות. לקו השעון J = 0 → J = 0 אין הסטת זימן אלקטרונית מסדר ראשון G. לייזר: כל שער מתייחס לפאזת הלייזר, ולכן T₂ הוא הקוהרנטיות של הלייזר לאורך המעגל. AQT מדדה T₂ בניסוי ראמזי של 90(30) ms על הקיוביט האופטי, לעומת 18(1) ms על קיוביט זימן של מצב היסוד, ונקבה ברעש מגנטי מרשת החשמל וממגנטים סמוכים כגורם לדה-קוהרנטיות בזמנים שמעבר ל-25 ms D[253] — 26× מתחת לחסם זמן החיים S.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2003-03 | CNOT מסוג סירק–צולר על שני קיוביטי S–D של ⁴⁰Ca⁺ | Innsbruck | D[376] |
| 2019 | שעון מלקחיים אופטיים של Sr, קוהרנטיות >3 s, מחזור עבודה עד 96 % | JILA | D[378] |
| 2021-06 | τ(D₅/₂) 1.168(7) s; T₂ 90(30) ms; נאמנות GHZ של 24 יונים 0.544(7) | AQT/Innsbruck | D[253] |
| 2022-08 | מצב בל של קיוביטי שעון Sr, 92.8(2.0) % לאחר תיקון SPAM; קוהרנטיות מצב בל 4.2(6) s | JILA | D[380] |
| 2024-10 | שער שזירה של קיוביטי שעון ⁸⁸Sr, 99.62(3) %; קריאה באמצעות קיוביט עזר | Caltech | D[381] |
| 2026-05 | LYNX: QV 32,768; יחידות ראשונות ברבעון הרביעי של 2026 | AQT | C[128] |
הנתון של המוצר המסופק: IBEX Q1, 12 קיוביטים, 1Q 99.97(1) %, 2Q 98.7(3) % על פני כל הזוגות, QV 128 C[382]; MARMOT, 20 קיוביטים, 2Q (98.47 ± 0.3) % על אוגר של 11 קיוביטים C[383]. האטומים מובילים בנאמנות, היונים — בפריסה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין רכיב מיוצר; הפריט הוא הלייזר צר-הקו — 729 nm (Ca⁺), 674 nm (Sr⁺), 698 nm (Sr) — הנעול למהוד ייחוס בעל חדות אופטית (finesse) גבוהה G. המדגים של AQT משתמש בשבעה אורכי גל (375, 397, 423, 515, 729, 854, 866 nm); לייזר הריקון של 854 nm קיים רק משום שרמת הקיוביט מטא-יציבה D[253]. IBEX Q1 ממלא שני מסדים של 19 אינץ', 2 m², <2 kW, ב-(22.0 ± 1.5) °C C[382].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
לייזר אחד יציב-פאזה לכל מין אטומי, המפוצל לאלומות של 729 nm הממוענות כל אחת בנפרד על שרשרת היונים D[255]; רעש הפאזה של הסיב ושל המאפנן נוחת ישירות על הקיוביט S. הקריאה נעשית בשיטת המדף (electron shelving) — רמת D₅/₂ נשארת חשוכה על המעבר המחזורי של 397 nm — במצלמה או בפוטודיודה, ~99.9 % ב-300 µs D[253]; באטומים נוספת קריאה באמצעות קיוביט עזר עם איפוס מותנה לא-הורס D[381].
תפקיד במחסנית
משבצת 2 של "יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני" ושל "מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית", לצד enc_hf ו-enc_omg. הוא דורש את ion (מעבר קוודרופולי S–D) או את ae_atom (¹S₀–³P₀ של Sr/Yb). הוא מוחלף בידי enc_hf, שזוג מצבי היסוד שלו, שאינו רגיש לשדה, מחליף את ההנעה בלייזר יחיד בבקרת ראמאן או מיקרוגל. הוא מספק אוניברסליות בלייזר יחיד וקריאה בשיטת המדף, ואת המכלול המטא-יציב ששיטת המחיקה omg משתמשת בו שוב S[333]; הוא מגדיר את מדד הערוץ τ(D₅/₂) = 1.17 s. המרשם: IBEX Q1 (Marmot / PINE / LYNX) ✅ ו-University of Innsbruck / IQOQI research trap ✅; PIAST-Q 🔎 (20 קיוביטים של AQT, המין האטומי אינו נקוב — עקבי עם MARMOT); MAQCS ו-DiNAQC 🔎. הפער G-enc-clock קיבל מענה: ה-10–100 ms שבפנקס הפערים הם הטווח של planqc בפרופיל עיתונאי P[247], 30–300× מתחת למערכי קיוביטי שעון שפורסמו D[380], ולכן הם מודדים לייזר, לא את הקידוד.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
ה-98.7(3) % של AQT הוא ממוצע של המוצר על פני כל הזוגות C[382]; נתון משני של 97.7 % במרשם נותר לא מיושב. ה-0.997(6) של המדגים הוא נאמנות של מצב בל בשני יונים, לא בחינת ביצועים אקראית D[253]. ה-99.62(3) % של Caltech ממוצע על פני מצבי קלט סימטריים D[381]. עבור LYNX מתפרסם QV בלי מספר קיוביטים ובלי נאמנות C[128]. נכון ל-2026-09-26, אף ספק אינו מדווח T₂ לצד τ.
לא פורסם: מין האטומים והמעבר החישוביים של planqc — דפי הטכנולוגיה וה-LRZ שלה אינם נוקבים לא בסטרונציום ולא במעבר השעון — ומין האטומים והמוצר של PIAST-Q.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| AQT | מפתח | אוסטריה | IBEX Q1, MARMOT, LYNX על ⁴⁰Ca⁺ | C[383] |
| University of Innsbruck | מחקר | אוסטריה | המקור; שערים סובלניים לתקלות על ⁴⁰Ca⁺ | D[255] |
| planqc | מפתח | גרמניה | קיוביטים על מעבר השעון של Sr; MAQCS ב-LRZ | P[247] |
| JILA / הקבוצה של Kaufman | מחקר | ארה״ב | מצבי בל של קיוביטי שעון Sr | D[380] |
| Caltech / הקבוצה של Endres | מחקר | ארה״ב | שערים של קיוביטי שעון ⁸⁸Sr, קריאה באמצעות קיוביט עזר | D[381] |
כספים.
- 2024-07 · planqc · סבב A · €50 M · נסגר P[247]
- 2026-09-09 · planqc / LRZ · MAQCS, החומרה הראשונה סופקה · כמעט €20 M (BMFTR) · בבנייה C[161]
שוק ושרשרת אספקה. לייזר על-יציב אחד ומהוד ייחוס אחד לכל מין אטומי הם נקודת הריכוזיות. היעדים המשלמים: G2, G3 ו-G7.
קניין רוחני ותקנים. לא בוצע חיפוש פטנטים; נכון ל-2026-09-26, אין תקן המגדיר דיווח על T₂ המוגבל בלייזר.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (AQT · יחידות LYNX ראשונות · הרבעון הרביעי של 2026) C[128]; (planqc · מעבד-עזר MAQCS · סוף 2027, TRL 5 כיום, יעד של 6–7) R[161].
פרשנות אסטרטגית. ביונים הקידוד הוא מורשת של AQT, ועומק המעגלים שלו מוגבל בידי τ; באטומים הוא קיוביט השעון בעל השערים הטובים ביותר, והפרס הוא לייזר ברמת שעון על מעבד.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר את הענף האטומי אם planqc תפרסם T₂ של קיוביט שעון ונאמנות CZ על חומרת MAQCS עד 2027-12-31; אחרת להוריד אותו בדרגה למטרולוגיה. לאשר את ענף היונים אם LYNX יסופק ברבעון הרביעי של 2026 עם נתוני 2Q לכל זוג. שאלות פתוחות. (1) איזה רוחב קו של לייזר יביא את T₂ של ⁴⁰Ca⁺ לחסם של 2.3 s? (2) האם ה-10–100 ms של planqc הם הסריג, הלייזר או השדה? (3) כמה מדעיכת D₅/₂ דולפת וכמה הופכת את הקיוביט? (4) האם AQT תעבור למין על-דק או למין omg? (5) האם לייזר שעון אחד יכול לשרת 10³ אתרים?
מקורות
- [128] Alpine Quantum Technologies GmbH, “AQT Sets New European Industry Standard: Introducing the ‘LYNX’ Series with Record-Breaking Quantum Volume,” AQT, May 5, 2026. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
lynx-quantum-volume-record/ C - [161] planqc, “MAQCS takes shape as first quantum computing hardware arrives at LRZ,” Sep. 9, 2026. [Online]. Available: https://planqc.eu/
news/ Cmaqcs-takes-shape-as-first-quantum-computing-hardware-arrives-at-lrz - [247] M. Ivezic, “Planqc,” PostQuantum, May 22, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-computing-companies/ Pplanqc/ - [253] I. Pogorelov et al., “Compact Ion-Trap Quantum Computing Demonstrator,” PRX Quantum, vol. 2, no. 2, Art. no. 020343, Jun. 2021, doi: 10.1103/PRXQuantum.2.020343. arXiv:2101.11390. D
- [255] L. Postler et al., “Demonstration of fault-tolerant universal quantum gate operations,” Nature, vol. 605, pp. 675–680, 2022, doi: 10.1038/s41586-022-04721-1. arXiv:2111.12654. D
- [333] D. T. C. Allcock et al., “omg blueprint for trapped ion quantum computing with metastable states,” Appl. Phys. Lett., vol. 119, no. 21, Art. no. 214002, Nov. 2021, doi: 10.1063/5.0069544. arXiv:2109.01272. S
- [376] F. Schmidt-Kaler et al., “Realization of the Cirac–Zoller controlled-NOT quantum gate,” Nature, vol. 422, pp. 408–411, Mar. 2003, doi: 10.1038/nature01494. D
- [377] V. Letchumanan, M. A. Wilson, P. Gill, and A. G. Sinclair, “Lifetime measurement of the metastable 4d ²D₅/₂ state in ⁸⁸Sr⁺ using a single trapped ion,” Phys. Rev. A, vol. 72, Art. no. 012509, Jul. 2005, doi: 10.1103/PhysRevA.72.012509. D
- [378] M. A. Norcia et al., “Seconds-scale coherence on an optical clock transition in a tweezer array,” Science, vol. 366, p. 93, 2019. arXiv:1904.10934. D
- [379] I. S. Madjarov et al., “High-fidelity entanglement and detection of alkaline-earth Rydberg atoms,” Nat. Phys., vol. 16, pp. 857–861, May 2020, doi: 10.1038/s41567-020-0903-z. arXiv:2001.04455. D
- [380] N. Schine, A. W. Young, W. J. Eckner, M. J. Martin, and A. M. Kaufman, “Long-lived Bell states in an array of optical clock qubits,” Nat. Phys., vol. 18, pp. 1067–1073, Aug. 2022, doi: 10.1038/s41567-022-01678-w. arXiv:2111.14653. D
- [381] R. Finkelstein et al., “Universal quantum operations and ancilla-based read-out for tweezer clocks,” Nature, vol. 634, pp. 321–327, Oct. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08005-8. D
- [382] Alpine Quantum Technologies, “19-inch rack-mounted quantum computer,” AQT. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
products/ Cibex-q1/ - [383] Alpine Quantum Technologies (AQT), “Quantum computer products built for performance,” AQT. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
products/ C
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד)
תת-המרחב {|0⟩,|1⟩} של מתנד ג'וזפסון בעל אנהרמוניות חלשה, המשמש ישירות כקיוביט, בלי מבנה בוזוני, מבנה מחיקה או מבנה הטיה מעליו.
Verdict. ברירת המחדל של כל ספק מרכזי של מוליכי-על נכון ל-2026-09-04; מחירו המבני הוא דליפה ועוד מודל שגיאה לא מוטה, המגבילים את ה-Λ הנמדד ל-1.4–2.1, בעוד שקידודי מחיקה מגיעים בסימולציה לסדר גודל גבוה יותר.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
השימוש בשתי הרמות הנמוכות של מעגל ג'וזפסון ישירות כקיוביט ותיק כמו קופסת זוגות קופר (Nakamura, 1999); הטרנסמון (Koch et al., 2007) הפך אותו לברירת המחדל כשקנה חוסר רגישות למטען במחיר של אנהרמוניות נמוכה יותר — וזה מה שיוצר את בעיית הדליפה.
תכונות: הוא אינו מוסיף זמן אופייני, קריאה, ניידות, בקרה או ייצור משלו — כל אלה הם של הנושא.
מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: פאולי לא מוטה ועוד דליפה אל מחוץ לתת-המרחב.
פיזיקה וגבולות
הסולם החשוב הוא α ≈ −EC ≈ 2π × 200–300 MHz: הוא קובע את זמן השער המינימלי ואת הדליפה לשער, ש-DRAG מדכא אך אינו יכול לסלק. הגדלת α עולה בדיספרסיית המטען, שגדלה כמו exp(−√(8E_J/E_C)); הפשרה הזו היא הרצפה כאן. הדליפה נמשכת במקום שבו תקלת פאולי אינה נמשכת: המצב המעורר השני שורד עשרות מחזורי תיקון שגיאות במחזור של 1.1 µs של Willow D[1], ומזין את המפענח בסינדרומים שגויים מתואמים. מכאן הסילוק הייעודי: השיטה של USTC, כולה במיקרוגל, מדכאת את הדליפה 72×, עד שארית של 6.4(5)×10⁻⁴ לאחר 40 מחזורים D[3]. מה שמזיז את הרצפה הוא פענוח מודע-לדליפה ואיפוס רב-רמתי מהיר יותר.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
המיטב בקטגוריה הוא זוג אחד של IQM שאופיין, CZ של 99.93% לאורך 40 h D[38]; הטיפוסי בקנה מידה הוא ה-EPLG (שגיאה לשער בשכבה) של צי המכונות של IBM, 3.7×10⁻³, והטוב ביותר 1.9×10⁻³ D[34], והחציון של 99.1% במכונת 108 הקיוביטים של Rigetti C[36].
דיכוי הדליפה פי 72 והדליפה השיורית של 6.4(5)×10⁻⁴ באים מהתקן אחד של USTC, ולא שוחזרו נכון ל-2026-09-04; המאמר אינו נוקב בשם המעבד, והתווית "Zuchongzhi 3.2" באה ממקור חיצוני לו. לא פורסם: נתון דליפה לצי של IBM, שה-EPLG שלו מצרף את כל מנגנוני השגיאה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין לו דבר משלו: הוא יורש מן הנושא את הליתוגרפיה של Nb/Al על 300 mm, את פיזור שיעור התקינות ואת קו ההנעה האחד וקו הקריאה האחד לכל קיוביט. זה כל הטיעון המסחרי — מחיקה במסילה כפולה מוסיפה מסילה ובדיקה לכל קיוביט (384 ns, מחיקה של 2.54×10⁻² D[85]), וקודי חתול מוסיפים משאבה ואופן חוצץ. קיר הקלט-פלט הוא של הנושא: כבל קואקסיאלי לכל קיוביט, ~10³ קיוביטים למקרר. מה שהקידוד הזה מוסיף ב-10⁴–10⁶ הוא סילוק דליפה בתוך כל מחזור של 1.1 µs, ורוחב הפס של המפענח הדרוש כדי לנצל אותו. החשיפה לפיקוח יצוא היא של הנושא (US EAR ECCN 3A901).
תפקיד במחסנית
קידוד ברירת המחדל בשכבה 2 בסריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון (IBM, Google, Rigetti, IQM, OQC, USTC/Zhejiang, Fujitsu). מחיקה במסילה כפולה או קידוד חתול מחליפים אותו כאשר ספק מוכן לשלם במורכבות בקרה תמורת מבנה שגיאות ידידותי יותר: Alice & Bob, AWS ו-D-Wave/Quantum Circuits עשו זאת, IBM ו-Google לא. המחיר ניתן לכימות: שגיאות שער נמדדות של מסילה כפולה נותנות בסימולציה Λ ≈ 27 מול 14 לרעש דה-פולריזציה של 0.1% S[84], בעוד שהקידוד הזה מודד 2.14 ו-1.40(6) D[1], [3]. הוא אינו מוסיף דבר לשעון הנגזר, שנשאר הסבב של 0.65 µs של הנושא בתוך המחזור הנמדד שלו של 1.1 µs. אימות: ה-72× הוא התקן אחד של USTC שלא שוחזר, והדליפה מדווחת בידי הספקים עצמם, ללא פרוטוקול משותף לכל הספקים.
שחקנים וכלכלה
מי.
כספים.
2026-06-02 · IBM · התחייבות להשקעה · > $10 B על פני חמש שנים · הוכרז G[57]fact
2026-07-02 · IQM · רישום למסחר ב-Nasdaq וב-Helsinki · מזומנים פרו-פורמה €337 M · נסגר C[58]fact
שוק ושרשרת אספקה. אין לו שרשרת אספקה משלו; הריכוזיות נמצאת שכבה אחת מתחת, בליתוגרפיית Nb/Al ובמקררי דילול. מאחר שהוא חינמי, הוא מה שכל תקציב G1–G4 בארכיטקטורה זו קונה.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-04 לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת להפחתת דליפה בתת-המרחב החשוף; הספירות של PatSnap מ-2026-06-30 אינן ייחודיות לקידוד Pfact.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM (2025-06-10 · Starling, 200 לוגיים / 10⁸ שערים ב-2029 · Nighthawk לפי התוכנית, Kookaburra נדחה בשנה fact). Google (2025 · קיוביט לוגי ארוך-חיים ב-10⁻⁶ · אין יורש ל-Willow). אף אחת מהן אינה מפרסמת יעד דליפה.
פרשנות אסטרטגית. היתרון שלו הוא שהוא חינמי, ולכן ההתפצלות היא שאלה של הקצאת הון: כסף שמוצא על מעבר למחיקה אינו מוצא על הגדלת הצי החשוף. אם Λ יישאר סביב 2, קידודי המחיקה ינצחו במספר הקיוביטים הפיזיים לכל קיוביט לוגי; אחרת השחקנים הוותיקים ישמרו על המגרש.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד סוף 2027: דיכוי דליפה של ≥ 50× בקוד מתחת לסף מחוץ ל-USTC, או דליפה המתפרסמת כסעיף נפרד בתקציב השגיאה הלוגית של ספק; אחרת להוריד את הטענה בדרגה לטענה של התקן יחיד. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: הדליפה יורדת מתחת לרצפת האירועים המתואמים (≈10⁻¹⁰, פרצים פעם בשעה ב-Willow D[1]); התרחיש הגרוע ביותר: Λ נשאר סביב 2, ומספר הפיזיים ללוגי מעל 10³. האם הדליפה או שגיאת ה-2Q תשלוט ב-10⁴ קיוביטים? האם הסילוק יעמוד בקצב ב-10⁶? האם ההמרה למחיקה תגיע אי פעם לנקודת החצייה המסחרית?
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. D
- [3] T. He et al., “Experimental Quantum Error Correction below the Surface Code Threshold via All-Microwave Leakage Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 135, no. 26, Art. no. 260601, Dec. 2025, doi: 10.1103/rqkg-dw31. D
- [34] IBM Quantum, “What's new at IBM Quantum - Q2 2026.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Dblog/ whats-new-q2-2026 - [36] Rigetti Computing, Inc., “Rigetti Announces General Availability of 108-Qubit System,” Apr. 7, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system - [38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437. D
- [57] IBM Quantum, “Why IBM is investing $10 billion into quantum computing,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Gblog/ 10-billion-investment-faq - [58] IQM Quantum Computers, “IQM Quantum Computers Becomes First European Quantum Computing Company Listed on a Major U.S. Exchange,” Jul. 2, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/
press-releases/ Ciqm-quantum-computers-becomes-first-european-quantum-computing-company-listed-on-a-major-u-s-exchange/ - [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935. S
- [85] J. S.-C. Hung et al., “Fast, High-Fidelity Erasure Detection of Dual-Rail Qubits with Symmetrically Coupled Readout,” arXiv:2604.16292, Apr. 2026. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קידוד ספין בחילוף בלבד / סינגלט-טריפלט
קיוביט לוגי אחד בתת-המרחב של הספין הכולל של שלושה ספינים המצומדים בחילוף (קידוד בחילוף בלבד) או של שני ספינים ועוד גרדיאנט שדה (קידוד סינגלט–טריפלט), המונע כולו בפולסי מתח בפס בסיס, כשהדליפה היא המחיר של סילוק בקרת המיקרוגל.
Verdict. קידוד הספין היחיד שהריץ תיקון שגיאות ללא אלקטרוניקת זמן אמת בטמפרטורת החדר; מחירו שלוש נקודות לכל קיוביט וערוץ דליפה, ותוצאת הקוד הבולטת שלו מתקנת היפוכי ביט בלבד.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שניים או שלושה ספינים בנקודות סמוכות מקודדים קיוביט אחד בתת-מרחב של ספין כולל קבוע, וכל שער הוא פולס של חילוף הייזנברג — מתח בפס בסיס, לעולם לא צליל מיקרוגל. הבסיס הוא DiVincenzo, Bacon, Kempe, Burkard ו-Whaley, Nature 408, 339 (2000): החילוף לבדו מממש כל מעגל, ולכן ההנעה המקומית של קיוביט יחיד נעלמת S[416]. הדגמות של שלוש נקודות בקנה מידה גדל והולך מתוארכות לסביבות 2013. תכונות: זיקה — מרוכב לחלוטין, הקוטב הנגדי לספין החשוף; שגיאה — דליפה ועוד שגיאת חילוף קוהרנטית; אין לו אופן בקרה או ייצור משלו.
פיזיקה וגבולות
שלושה ספינים פורשים שמונה מצבים והקיוביט משתמש בשניים, ולכן האכלוס דולף אל מכלול הספין 3/2, בלתי נראה למפענח הפועל במסגרת פאולי, אלא אם כן הומר לשגיאה הניתנת לגילוי. זו הרצפה הייחודית לקידוד: 0.015% לכל קליפורד בפעולה של שני חילופים הפועלים תמיד, לעומת ממוצע של 0.029% בחילוף יחיד D[417]. בתמורה הוא תת-מרחב חסין דה-קוהרנטיות מפני רעש שדה אחיד, אך החילוף תלוי מעריכית במתח המחסום, ולכן רעש המטען חודר לשער. אף איבר אינו שולט: HRL מייחסת כ-80% משגיאת ה-CNOT שלה לבקרה ולכיול חיצוניים D[190]. פעולה בנקודת האופטימום, פולסים הפועלים תמיד (1.9 לעומת 2.7 פולסים לכל קליפורד D[417]) וכיול קר מזיזים אותה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
האיבר השולט: בקרה וכיול חיצוניים, ואחריהם דליפה; ה-CNOT הטוב ביותר שניתן לשחזור: 9×10⁻⁴ D[190].
כשבוחנים את ביצועיהם כמערכת אחת ולא כקיוביטים מקודדים, 48 ספינים של התקן 54 הנקודות של HRL פורשים את כל מרחב הספין הכולל אפס, שממדו C₂₄ ≈ 2⁴⁰ (מספר קטלן), והוא כולל את המצבים שקידוד בן שלושה ספינים מתייחס אליהם כדליפה; בחינת ביצועים אקראית מסוג מראה נותנת שגיאה של 3.2×10⁻⁴ לכל פולס חילוף (2.2×10⁻⁴ על פני ההתקן כולו בבחינת ביצועים באנטרופיה צולבת), כשבקר ה-CMOS הקריוגני של 4 K בלולאה P[900]. זו שגיאה לכל פולס חילוף, לא שגיאת שער דו-קיוביטי: ב-37 חילופים לכל CNOT מקודד, האומדן החיבורי הוא כ-1%. במרחב אין קיוביטים מקומיים, ועדיין אין שיטה המהדרת בו תוכניות או מריצה בו תיקון שגיאות P[900].
ה-0.2 W לקיוביט נגזר מהספק הבקר וממספר הקיוביטים ש-HRL פרסמה; המאמר אינו מציין נתון קנה-מידה. הייחוס של ~80% מהשגיאות לגורמים חיצוניים הוא דיווח עצמי של HRL, ולא לתוצאת UCLA ולא לתוצאת HRL יש שחזור בלתי תלוי. לא פורסם: נאמנויות דו-קיוביטיות לכל הזוגות בהתקן כלשהו מסוג חילוף-בלבד.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שלוש נקודות לכל קיוביט — שתיים בסינגלט–טריפלט — משלשות את צפיפות אלקטרודות השער לכל יחידה לוגית בתהליך המארח של 300 mm, ללא שלב ייחודי לקידוד. הרווח הוא בבקרה: פס בסיס טהור, ללא קווי מיקרוגל או מיקרו-מגנטים, והמתזמן בתוך בקר של 4 K ב-RF CMOS מסחרי של 130 nm — 366 DAC, 296 קווים, ≤3.5 W, ללא אלקטרוניקת זמן אמת בטמפרטורת החדר D[190] — הסימן הראשון לכך שמסד בקרה יכול להפוך ל-ASIC קר. זה מה שקובע את הקיר: ≤3.5 W ל-18 קיוביטים הם ≈0.2 W לקיוביט, ולכן 10³ קיוביטים דורשים מאות ואטים ב-4 K, סדר גודל אחד עד שניים מעבר לשלב סטנדרטי של מקרר צינור פולס S[190]. ההספק לכל קיוביט, ולא מספר הקווים, הוא בעיית ההגדלה.
תפקיד במחסנית
דורש נושא של נקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער, שלוש נקודות לכל קיוביט, בארכיטקטורת הספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום; מחליף את קידוד הספין היחיד — ההתפצלות המרכזית. פולסי החילוף אורכים ננו-שניות, אך קליפורד עולה כשניים מהם, ולכן הקידוד מכפיל את מספר השערים, לא את זמן השער; הקריאה עדיין קובעת את השעון הנגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס, ב-8.5×10⁻⁶ s, ומתוכם 6.3 µs קריאה. אימות: Λ₅/₃ = 4.7 והשגיאה הלוגית של 5.0×10⁻³ מגיעים מקוד חזרה במרחק 5, המתקן היפוכי ביט בלבד, ולא מפעולה מתחת לסף של קוד מלא; נאמנות ה-[[4,2,2]] של 0.95 נמדדה בבחירה בדיעבד D[190]. ה-99.86% של UCLA הוא בחינת ביצועים עיוורת של קיוביט יחיד, לא על פני ההתקן כולו D[417]; אף אחת מהתוצאות לא שוחזרה.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| HRL Laboratories | מפתח | ארה״ב | 18 קיוביטים בחילוף בלבד, בקר של 4 K | D[190] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | רכשה את HRL; אין אבן דרך של ספינים במפת הדרכים שלה | Cfact |
| UCLA | מחקר | ארה״ב | קיוביט של שני חילופים הפועלים תמיד | D[417] |
| Quantum Machines | ספק | ישראל | הספק הנקוב של מערכת הבקרה ל-HRL | Cfact |
כספים. 2026-06-02 · IBM · התחייבות לתוכנית הקוונטית · >$10 B על פני חמש שנים · הוכרז Cfact. 2026-08-26 · IBM · רכישת HRL הושלמה · לא נמסר · נסגרה Cfact.
שוק ושרשרת אספקה. אין שרשרת אספקה ייחודית לקידוד; הנכס המבדל הוא הבקר הקריוגני של HRL, כיום רכוש IBM. סילוק יצירת המיקרוגל מקטין את חלקם של ספקי המסדים בחשבון — קידוד הספין היחיד המאיים על הדואופול של הבקרה. היעד המשלם: G3.
קניין רוחני ותקנים. תוצאת האוניברסליות של החילוף מ-2000 היא ידע קודם שתקופת הפטנט שלה חלפה S[416]; רכישת HRL בידי IBM היא האיחוד הברור ביותר של קניין רוחני, בתנאים שלא נמסרו Cfact. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין במאגר נקוב משפחת פטנטים מתוארכת לקידוד.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM ו-HRL (2026-08-26 · הרכישה הושלמה · אין אבן דרך מתוארכת של מספר קיוביטים, ואין רשומה של ספינים ב-Starling 2029 או ב-Blue Jay) Cfact. המאמר מיולי 2026 הוא הדגמה פיזיקלית, לא הבטחה להגדלה.
פרשנות אסטרטגית. אם הדליפה תחזיק סביב 10⁻⁴ לכל קליפורד בקנה מידה, שלוש נקודות לכל קיוביט פוטרות מן הצורך במערכת המשנה של המיקרוגל ובמסד — ניצחון ברמת המערכת ל-IBM ולכל מפעל ייצור המדפיס מערכים צפופים. אם קידוד הספין היחיד יסגור את פער הכיול, התקורה היא עלות שטח טהורה, וספקי המסדים ישמרו על מעמדם.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: מעבדה שנייה המשחזרת את תוצאת 18 הקיוביטים; קוד מלא מתחת לסף; אבן דרך מתוארכת של IBM. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: IBM משלבת את המתזמן הקר בהתקן בקנה מידה של מפעל ייצור עם ביצועים בלתי מותנים. התרחיש הגרוע ביותר: תוצאה של מעבדה אחת. פתוח: (1) האם הספק הבקר לכל קיוביט ירד בשני סדרי גודל; (2) האם הדליפה תישאר קבועה ככל שהמערכים גדלים; (3) האם פולסים הפועלים תמיד יהפכו לסטנדרט.
מקורות
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [416] D. P. DiVincenzo, D. Bacon, J. Kempe, G. Burkard, and K. B. Whaley, “Universal quantum computation with the exchange interaction,” Nature, vol. 408, no. 6810, pp. 339–342, 2000, doi: 10.1038/35042541. arXiv:quant-ph/0005116. S
- [417] J. D. Broz, J. C. Hoke, E. Acuna, and J. R. Petta, “Demonstration of an always-on exchange-only spin qubit,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 4794, Apr. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-70943-w. D
- [900] HRL Quantum Team and Microsoft collaborators, “Benchmarking exchange-only control of a 48-spin singlet manifold,” arXiv:2610.07393, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג
קיוביט דו-רמתי הבנוי ממצב יסוד אטומי |g⟩ וממצב רידברג |r⟩, המונע באופן גלובלי תחת המילטוניאן מטיפוס איזינג: הבסיס החישובי של סימולטורי רידברג אנלוגיים, לא קוד המדכא שגיאות.
Verdict. התקרה שלו היא זמן החיים של רמת רידברג, המוגבל בקרינת גוף שחור (~150 µs ל-70S של Rb ב-300 K), אך את חלון העבודה שלו קובעת דה-פאזה מדופלר ומרעש הפאזה של הלייזר (T2* ≈ 5–6 µs), המגבילה את התוכניות ב-Aquila ל-4 µs. נכון ל-2026-09-26 אין לו זיכרון ואין לו קוד, וקווי המכונות במודל השערים של שני הספקים משתמשים במקום זאת בבסיס העל-דק.
Ω = תדירות ראבי; Δ = היסט מתהודה; C6 = מקדם ואן דר ואלס; Rb = רדיוס החסימה; T2* = זמן הדה-פאזה בניסוי ראמזי; T2echo = זמן הקוהרנטיות בהד ספין; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הקיוביט הוא זוג רמות בתוך אטום אחד: |g⟩ במכלול היסוד 5S1/2 ו-|r⟩ = |70S1/2⟩ במכונת ה-Rb-87 של QuEra, Aquila, שאליו מגיעים בהנעה דו-פוטונית של 420 nm + 1013 nm דרך 6P3/2 C[262]. "קידוד" מציין כאן את הבסיס החישובי של מכונה אנלוגית, לא קוד: התוכנית היא המילטוניאן, והפלט — תבנית של g/r. השושלת מתחילה בסימולטור מטיפוס איזינג של 51 אטומים של Harvard–MIT מ-2017 D[384], שבין מחבריו היה מנכ״ל QuEra, Alexander Keesling C[262]; מאמר הארכיטקטורה של Pasqal מכנה זאת הרמה האנלוגית, "תכנות של רצפי המילטוניאנים" C[385]. תכונות: נושא טבעי, שום דבר אינו מיוצר; אין לו זמן צעד, אופן בקרה או מיקום בקרה משלו; שגיאות של אובדן ושגיאות קוהרנטיות.
פיזיקה וגבולות
Aquila מריצה את H(t) = (Ω/2)Σᵢ(e^{iφ}|gᵢ⟩⟨rᵢ| + h.c.) − ΔΣᵢnᵢ + Σ_{i<j} C6/|xᵢ−xⱼ|⁶ nᵢnⱼ, nᵢ = |rᵢ⟩⟨rᵢ|, עם C6 = 5.42×10⁶ rad µm⁶ µs⁻¹ עבור 70S, |Ω| ≤ 15.8 rad/µs, |Δ| ≤ 125 rad/µs C[262]; הספרייה Pulser משתמשת באותה מוסכמה עבור הבסיס "ground-rydberg" של Pasqal C[386]. החסימה אוסרת שני עירורים בתוך Rb = (C6/Ω)^{1/6} ≈ 8.4 µm בהנעה מלאה S[262].
שלושה גבולות פועלים על |r⟩. דעיכה: 70S של Rb חי 410 µs ב-0 K אך 152 µs ב-300 K (60S: 104 µs) S[387], וקרינת גוף שחור אחראית ל-~63% מהקצב — זו התקרה, וגם ערוץ אובדן. דופלר: עבור אלומות המתפשטות זו נגד זו (k_eff ≈ 8.8 µm⁻¹) ב-10 µK, פיזור היסטים של σ ≈ 0.27 rad/µs נותן זמן 1/e בניסוי ראמזי של ≈ 5 µs S[262], התואם את ה-T2* = 4.5(1) µs שנמדד D[388]. רעש פאזה ופיזור: ההד משאיר T2 = 32(6) µs; ה-T1 = 51(6) µs משלב את זמן החיים של רמת רידברג, 146 µs, עם ~80 µs של פיזור מ-6P3/2 D[388]. ה-T2 העל-דק של 12.6(1) s במערך מלקחיים אופטיים של Cs D[138] אינו רלוונטי: את |r⟩ אי אפשר להעביר לרמת מדף, ולכן אין זיכרון.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2017-07-13 | מודל ניתן לתכנות מטיפוס איזינג של 51 אטומים על קיוביטי g–r | Harvard/MIT | D[384] |
| 2018-05 | ריסון תנודות הראבי של g–r יוחס לכמה אפקטים של אחוזים בודדים | הקבוצה של Browaeys–Lahaye | D[389] |
| 2018-09 | T2* 4.5(1) µs, T2echo 32(6) µs, נאמנות מצב בל 0.97(3) | Harvard/MIT | D[388] |
| 2023-06-20 | Aquila: 256 אתרים, T2* 5.8 µs, T2echo 11.4 µs, תקרה של 4 µs | QuEra | C[262] |
| 2023-10-11 | נאמנות מצב בל g–r ב-Sr ≥0.9971 לאחר השמטת מחיקות | Caltech | D[143] |
| 2024-10-21 | שבירת מיתר ב-(2+1)D, מערך קגומה, שינוי פתאומי של ההיסט המקומי | QuEra, Zoller, Lukin | D[226] |
החלון כמעט לא זז: T2* עלה מ-4.5 ל-5.8 µs, ו-Aquila עוצרת תוכניות ב-4 µs, "סולם הזמן המשוער של התפתחות קוהרנטית" C[262].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שום דבר אינו מיוצר בשכבה הזאת; הייצור נמצא ב-fab_optics. הדרישה היא ספקטרלית: זוג לייזרי רידברג לצד מלקחיים אופטיים של 780 nm C[262], שרעש הפאזה שלהם, ולא ההספק, קובע את הקוהרנטיות; השיפור של 2018 הגיע מסינון במהוד ייחוס (FWHM ≈ 2π × 500 kHz) ומנעילת הזרקה D[388]. מעטפת קרה הייתה מזיזה את 70S מ-152 µs לעבר 410 µs S[387]; המרשם מתאר את המכונות המסחריות כפועלות בטמפרטורת החדר.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
Aquila מניעה סט גלובלי אחד של Ω(t), Δ(t), φ(t) C[262], ולכן הקלט-פלט של ההנעה אינו גדל עם מספר האטומים; ההיסט המקומי, הידית הראשונה ברזולוציה של אתר בודד, הניע את השינוי הפתאומי בניסוי שבירת המיתר D[226] והובטח עבור Vela של Pasqal R[390]. הקריאה היא דימות הורס עם תקציב אסימטרי — רידברג שנקרא כיסוד 0.08, יסוד שנקרא כרידברג 0.01, שגיאת מילוי 0.007 C[262] — ולכן אכלוסי r נספרים בחסר S[262]. בקצב של פחות מ-10 ריצות בשנייה C[262], 10⁴ ריצות אורכות יותר מרבע שעה.
תפקיד במחסנית
בארכיטקטורה "סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג)" (atom_analog) הטכנולוגיה ממלאת את משבצת 2; משבצות 7–9 (מהקוד ועד החיבור הבין-מודולי) ריקות. היא דורשת אטום בעל רמת רידברג (alkali), מספקת את מצבי היסוד–רידברג ש-g_rydanalog דורש, ומוחלפת בידי enc_hf. מכונות במרשם: Aquila (ראשית, ✅), Fresnel / Fresnel 2 (ראשית, 🔎), Orion Alpha/Beta/Gamma (חלופית, מצב אנלוגי על atom_rb, 🔎 מוסק). קווי מודל השערים משתמשים ב-enc_hf: Gemini של QuEra היא מכונה ספרתית של 260 קיוביטים C[137]; עבודת השערים של Harvard–MIT מקודדת ב-|F=1,mF=0⟩, |F=2,mF=0⟩ ומבקרת ב-53S1/2 רק במהלך השערים D[391]; Pasqal מניעה בסיס "ספרתי" נפרד |g⟩,|h⟩ בערוץ ראמאן C[386]. פנקס הפערים עומד בעינו: enc_hf אינו מתאר מכונות אנלוגיות. השיבוץ של טכנולוגיה זו ב-atom_rb/atom_ae הפך ל-atom_analog; לגרסה האלקלית-עפרורית D[143] אין מכונה במרשם.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
מדדי ביצועים של שערים אינם רלוונטיים; הנתונים הם T2*, T2 בהד, ריסון תנודות ראבי, הקוהרנטיות של זוג חסום ואסימטריית הקריאה. Aquila מפרסמת את כולם (ראבי 7.5 µs, ראבי של זוג חסום 8.9 µs) C[262], ואף אחד מהם לא נמדד מחדש באופן עצמאי; מעבר לטווח של סימולציה קלאסית, התוכניות נבדקות מול דיאגרמות פאזה D[226]. דרגות: Aquila ✅; Fresnel 🔎, שתמצית המאמר שלה מאשרת רק את החלוקה אנלוגי/ספרתי C[385]; Orion 🔎, שהבלוג המצוטט עליה אינו נוקב לא במצב אנלוגי ולא בקידוד C[390] — הגדרת הבסיס של Pulser היא ראיה טובה יותר.
דף המוצר של Gemini נוקב ב-⁸⁷Rb ובמצב דיגיטלי, לא בזוג העל-דק; שיוכו לקידוד העל-דק נשען על מאמרי השערים של Harvard–MIT. התמצית על שבירת המיתר אינה נוקבת ב-Aquila; רק המחברוּת של QuEra מצביעה עליה. לא פורסם: רמת רידברג, T2* וזמן ההד של Fresnel ושל Orion של Pasqal, בדפי Pasqal; ובטקסט של Aquila — גאומטריית האלומות שהונחה בהערכת דופלר ותת-הרמה F, mF של |g⟩ במצב האנלוגי.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | Aquila, מכונת g–r של 256 אתרים עם תקציב קוהרנטיות פומבי | C[262] |
| Pasqal | מפתח | צרפת | Fresnel; הבסיס "ground-rydberg" ב-Pulser | C[385]C[386] |
| Harvard/MIT (הקבוצה של Lukin) | מחקר | ארה״ב | מקור סימולטור ה-g–r וניתוח הקוהרנטיות שלו | D[384]D[388] |
| Caltech (הקבוצה של Endres) | מחקר | ארה״ב | קיוביט g–r בסטרונציום עם גילוי מחיקות | D[143] |
כספים. נכון ל-2026-09-26 אין פריט כספי מתוארך הייחודי לקידוד יסוד–רידברג.
שוק ושרשרת אספקה. שני שחקנים מסחריים, ושניהם מוכרים גם מכונות במודל השערים; Pasqal מונה חמישה עננים מארחים וחמישה אתרים, בלי לציין את מצב הפעולה C[390]. הריכוזיות נמצאת בלייזרי רידברג ובמהודי הייחוס. היעד המשלם: G1.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-26 לא נמצא תקן לנתוני קיוביטים אנלוגיים; מוסכמת ההמילטוניאן המשותפת היא הממשק בפועל C[262]C[386].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Pasqal (2026-01-29): Vela ב-2026, יותר מ-256 קיוביטים עם היסט מקומי; יתרון קוונטי מדיד לפני אמצע 2026 R[390] — לא נוקד כאן. המוצר הבא של QuEra הוא במודל השערים C[137].
פרשנות אסטרטגית. קנה מידה בלי בקרה לכל קיוביט, בלי קוד ובלי אחסון, תחום בחלון של כמה מיקרו-שניות. אם התוצאות האנלוגיות יעמדו באתגר של סימולציה קלאסית, הוא ישמור על נישת G1 כמצב פעולה של מכונות ספרתיות; אם לא, שני הספקים כבר מוכרים את החלופה העל-דקה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 מכונה אנלוגית מסחרית תפרסם T2 מעל 20 µs; להוריד בדרגה אם Vela תסופק בלי נתוני קוהרנטיות, או אם עד 2027-06-30 לא תופיע תוצאת יתרון אנלוגי שעברה ביקורת עמיתים. שאלות פתוחות. (1) מדוע זמן ההד של Aquila הוא שליש מהערך של 2018? (2) כיצד T2 משתנה עם גודל האוגר? (3) האם קיוביטי g–r אלקליים-עפרוריים עם גילוי מחיקות יגיעו למוצר? (4) באיזו רמת רידברג ובאיזו קוהרנטיות פועלות Fresnel ו-Orion? (5) האם אסימטריית הקריאה מטה את דיאגרמות הפאזה שפורסמו?
מקורות
- [137] QuEra Computing Inc., “Gemini-Class Gate-Model Quantum Computer.” [Online]. Available: https://www.quera.com/
gemini C - [138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits,” Nature, vol. 647, pp. 60–67, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09641-4. arXiv:2403.12021. D
- [143] P. Scholl, A. L. Shaw, R. B.-S. Tsai, R. Finkelstein, J. Choi, and M. Endres, “Erasure conversion in a high-fidelity Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 622, p. 273, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06516-4. arXiv:2305.03406. D
- [226] D. González-Cuadra et al., “Observation of string breaking on a (2 + 1)D Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 642, no. 8067, pp. 321–326, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09051-6. D
- [262] J. Wurtz et al., “Aquila: QuEra's 256-qubit neutral-atom quantum computer,” arXiv:2306.11727, Jun. 2023. C
- [384] H. Bernien et al., “Probing many-body dynamics on a 51-atom quantum simulator,” Nature, vol. 551, pp. 579–584, Nov. 2017, doi: 10.1038/nature24622. arXiv:1707.04344. D
- [385] L. Henriet et al., “Quantum computing with neutral atoms,” Quantum, vol. 4, Art. no. 327, Sep. 2020, doi: 10.22331/q-2020-09-21-327. arXiv:2006.12326. C
- [386] Pasqal (Pulser open-source project), “Conventions — Pulser 1.9.1 documentation,” Pulser documentation. [Online]. Available: https://pulser.readthedocs.io/
en/ Cstable/ conventions.html - [387] I. I. Beterov, I. I. Ryabtsev, D. B. Tretyakov, and V. M. Entin, “Quasiclassical calculations of blackbody-radiation-induced depopulation rates and effective lifetimes of Rydberg nS, nP, and nD alkali-metal atoms with n ≤ 80,” Phys. Rev. A, vol. 79, no. 5, Art. no. 052504, 2009, doi: 10.1103/PhysRevA.79.052504. arXiv:0810.0339. S
- [388] H. Levine et al., “High-fidelity control and entanglement of Rydberg-atom qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 121, no. 12, Art. no. 123603, Sep. 2018, doi: 10.1103/PhysRevLett.121.123603. arXiv:1806.04682. D
- [389] S. de Léséleuc, D. Barredo, V. Lienhard, A. Browaeys, and T. Lahaye, “Analysis of imperfections in the coherent optical excitation of single atoms to Rydberg states,” Phys. Rev. A, vol. 97, no. 5, Art. no. 053803, May 2018, doi: 10.1103/PhysRevA.97.053803. arXiv:1802.10424. D
- [390] L. Garbini, “Inside Pasqal's 2026 Vision on Quantum for Industry and Research,” Pasqal, Jan. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
blog/ Rinside-pasqals-2026-vision-on-quantum-for-industry-and-research/ - [391] S. J. Evered et al., “High-fidelity parallel entangling gates on a neutral-atom quantum computer,” Nature, vol. 622, no. 7982, pp. 268–272, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06481-y. arXiv:2304.05420. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קידוד בזוגיות פרמיונית (טטרון)
קיוביט לוגי אחד בזוגיות הפרמיונית של ארבעה אופני מיורנה על שני תילים; Z ו-X הם הזוגיות של זוגות אופנים שונים, ושניהם אינם מקומיים.
Verdict. אינו קידוד עובד נכון ל-4 בספטמבר 2026 — ערוץ ה-X שלו חי ~1000× פחות מערוץ ה-Z; הרלוונטיות שלו לסבילות לתקלות מופרכת, אלא אם היחס הזה יירד מתחת ל-10× עד 2028.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
ארבעה אופני מיורנה על שני תילים המחוברים בשדרה מוליכת-על מחזיקים קיוביט אחד: Z הוא הזוגיות של זוג האופנים של תיל אחד, ו-X — של זוג המשתרע על שני התילים, ולכן אף אחד מהאופרטורים הלוגיים אינו מקומי. Karzig et al. הגדירו ב-2017 את פריסות הטטרון וההקסון, עם שערי קליפורד באמצעות מדידה ולא באמצעות קליעה S[421]. רק זוגיות מסוג Z נקראה עם נאמנות מוצהרת; מדידת ה-X שהקידוד דורש — לא D[21].
a מיוצר (1.0) · b אינו שער · c אין קריאה · d אין הובלה
e אין בקרה · f אסימטרי, ההרעלה שולטת · g יורש את ייצור התילים
פיזיקה וגבולות
ההגנה היא אורך ופער: פיצול הזוגיות יורד באופן מעריכי עם היחס בין האורך לאורך הקוהרנטיות, וההרעלה יורדת ככל שהפער עולה ביחס לטמפרטורה ולצפיפות הקוואזי-חלקיקים S[421]. אף אחד מהשניים לא פורסם. מה שפורסם במקומם: 12.4 ms בלולאת Z לעומת 14.5 µs בלולאת X בהתקן אחד D[20]. בשני המקרים זו זוגיות פרמיונית, ולכן גורם ה-~1000× הוא גאומטרי: לולאת X מקיפה את שני התילים ולוכדת קוואזי-חלקיקים על פני חתך פעולה גדול יותר D[20]. קוד זקוק לקצבים דומים בשני הבסיסים, וזו אינה הטיה שאפשר לנצל: הבסיס קצר החיים הוא זה ששער מבוסס-מדידה מטיל עליו יותר מכול. הזזת הרצפה פירושה פער גדול יותר (העופרת החליפה את האלומיניום D[21]), לכידת קוואזי-חלקיקים ולולאת X קטנה יותר.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
לא הוכן מצב לוגי, אין מדידת X, ואין לטטרון זמן קוהרנטיות או שיעור שגיאות לוגיות D[21].
הטקסט ב-arXiv של [20] נותן גם X ~4 µs ו-Z ~9.3 ms לכיוונונים אחרים, לעומת ה-14.5 µs / 12.4 ms שצוטטו לעיל. אין טטרון שאינו של Microsoft. לא פורסם: פיצול מיורנה, יחס אורך התיל לאורך הקוהרנטיות או צפיפות קוואזי-חלקיקים לאף טטרון, ולכן אי אפשר לבדוק את טענת ההגנה מספרית; והאם אי-הסימטריה בין X ל-Z היא גאומטרית או מהותית.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין לו תהליך משלו; הקידוד קובע גאומטריה. שני תילים, שדרה והנקודות הסוגרות כל לולאה עולים בשטח ובשלבי תהליך יותר מתיל חשוף, ורכיבי הצימוד של לולאת X הם בדיוק מה שמדידה של Z בלבד חוסכת. ההכנסה לפעולה נעשית לכל התקן בנפרד: טכניקת ה-rf של 2026 מפרידה את פיצול מצבי קצות התיל ברזולוציה של µeV, כך שאפשר בכלל לכוונן התקנים במערך D[21]. מתחתיו נמצאת אפיטקסיית InAs–Pb פנימית, שלא שוחזרה מחוץ ל-Microsoft; אין קטגוריית פיקוח יצוא ייחודית לה.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורה: טופולוגי — טטרון (מיורנה), שבה הוא הקידוד הראשי. הוא דורש שני תילים לכל קיוביט ומספק את דרגת החופש הלוגית ששער מבוסס-מדידה היה פועל עליה; שום דבר אחר אינו צורך אותו, והוא אינו קובע שעון. האימות חד-צדדי: סטטיסטיקת טלגרף על לולאות זוגיות, אין שגיאה לוגית למחזור, אין Λ, אין טטרון בלתי תלוי. המחלוקת עמוקה יותר: ה-Matters Arising של Legg (2026-06-24) טוען שהאזורים שנקראו ב-2025 היו בעלי אי-סדר וחסרי פער, כך שהעצם המקודד טריוויאלי ולא מוגן; התגובה של Microsoft מאותו יום אינה מודה בדבר D[22]. קיוביט הזוגיות של QuTech בשרשראות קיטאייב מצומדות הוא קידוד חלופי עם הגנה מוגבלת, לא שחזור של הטטרון D[217].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Microsoft Quantum | מפתח | ארה״ב | הגדירה את הטטרון ומחזיקה בנתוני ה-Z/X היחידים | D[20] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | השלב הסופי של US2QC, אימות ותכנון משותף (Validation & Co-Design), מאז 2025-02-06 | fact |
| QuTech | מחקר | הולנד | קידוד זוגיות מתחרה בשרשראות קיטאייב מצומדות | D[217] |
| Nokia Bell Labs | מחקר | ארה״ב | מסלול האניונים של אפקט הול הקוונטי השברי, קידוד אחר | Dfact |
כספים. 2025-02-06 · Microsoft · השלב הסופי של US2QC, אימות ותכנון משותף (Validation & Co-Design) · הסכום לא נמסר · DARPA · הוכרז fact. 2026-01-23 · Microsoft · Quantum Pioneers Program, תיקון שגיאות בין נושאי המענקים · ≤ USD 200,000 להצעה · הוכרז Pfact.
שוק ושרשרת אספקה. דבר אינו נמכר; הקידוד צורך תילים וקריאה, ומחזיר את ההשקעה רק ב-G4, לאחר שתהיה מדידת X.
קניין רוחני ותקנים. פריסת הטטרון היא השושלת שפרסמה Microsoft S[421]; נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין ספירת פטנטים מתוארכת ייחודית לה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (הטטרון כיחידת הסבילות לתקלות, הובטח ב-2017, הוצהר מחדש ב-2026 עבור 2029; מצב ב-4 בספטמבר 2026: אין מדידת X, אין קיוביט לוגי) C[215]. תשע שנים מהתכנון ועד מדידה בתיל אחד, ללא אבן דרך ביניים ליחס X/Z.
פרשנות אסטרטגית. כל טענה טופולוגית בשכבות שמעל הקידוד הזה נשענת על היחס הזה. אם הפער ייסגר, יתרון הייצור של Microsoft יהפוך לקוד; אם לא, הטטרון יפנה את מקומו לשרשרת קיטאייב ארוכה יותר, וערימת התילים תאבד את הצדקתה. הסיכון הוא של ספק יחיד ותכנון יחיד.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה בתוך 12–24 חודשים: כל מדידת זוגיות בבסיס X עם שגיאת הקצאה מוצהרת; יחס X/Z מתחת ל-100×; מדידה משותפת על פני שני טטרונים. לאשר על סמך שני הראשונים; להוריד בדרגה לתאוריה אם אף אחד מהם לא יופיע עד סוף 2027. התרחיש הטוב ביותר: תכנון מחדש של הלולאה ופער גדול יותר מביאים את X לתחום המילישניות; התרחיש הגרוע ביותר: ההרעלה בלולאת X מהותית, והתכנון ננטש. פתוח: האם האסימטריה גאומטרית או מהותית; האם מישהו יבנה טטרון מחוץ ל-Microsoft.
מקורות
- [20] M. Aghaee et al., “Distinct Lifetimes for X and Z Loop Measurements in a Majorana Tetron Device,” arXiv:2507.08795, Jul. 2025. D
- [21] M. Aghaee et al., “20 Second Parity Lifetime in an InAs–Pb Tetron Device,” arXiv:2606.03884, Jun. 2026. D
- [22] H. F. Legg, “On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E22–E26, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10567-8. arXiv:2503.08944. D
- [215] C. Nayak, “Majorana 2 – Microsoft's Scalable Quantum Processor With Reliable, Long-Lasting Qubits,” Microsoft Quantum. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ Cinsights/ blogs/ majorana-2-scalable-quantum-processor - [217] F. Zatelli et al., “Majorana parity qubit in coupled minimal Kitaev chains,” arXiv:2607.09511, Jul. 2026. D
- [421] T. Karzig et al., “Scalable designs for quasiparticle-poisoning-protected topological quantum computation with Majorana zero modes,” Phys. Rev. B, vol. 95, no. 23, Art. no. 235305, Jun. 2017, doi: 10.1103/PhysRevB.95.235305. arXiv:1610.05289. S
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קידוד פוטוני במשבצות זמן / במסלולים
קיוביט פוטוני במסילה כפולה, המקודד במשבצות זמן-הגעה או במסלול מוליך הגל; האובדן הוא השגיאה השולטת, והוא מבושר — מחיקה במיקום ידוע — ולא שגיאה שקטה.
Verdict. שני החצאים נפרדו: קידוד המסלול ניצח על השבב (PsiQuantum Omega), ומשבצות הזמן שורדות בסיב, משום שהשהיה על השבב עולה 0.27 dB לכל ns. היעדר קיוביט לוגי מבוסס-היתוך עד 2028 ישאיר אותו קידוד של תקשורת.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
פוטון אחד, שני אופנים אורתוגונליים: שתי משבצות זמן-הגעה, או שני מוליכי גל. אין כאן דבר רציף שעובר דה-קוהרנטיות, ולכן השגיאה השולטת היא אובדן — ופוטון שאבד אינו מופיע בבישור, כך שהאובדן ניתן לגילוי במקום שבו הוא מתרחש. שזירת משבצות הזמן באה מ-Brendel, Gisin, Tittel ו-Zbinden ב-Geneva ב-1999, ונבנתה לסיבי תקשורת D[418]; קידוד המסלול הוא הצאצא שלה על השבב, ו-Omega מנסחת זאת במפורש — "קיוביט מקודד-מסלול המשתמש בפוטון מבושר ובאינטרפרומטרים דו-אופניים" D[169]. תכונות: אין לו ניידות, אופן בקרה או ייצור משלו; השגיאה היא אובדן טהור.
פיזיקה וגבולות
הרצפה היא תקציב אובדן, לא אי-נאמנות: כל אינטרפרומטר, מצמד ומתג גורע משרעת, ושני החצאים של הטכנולוגיה הזו מתמחרים זאת באופן שונה. משבצת זמן של 1 ns דורשת ~0.15 m של השהיה על השבב במקדם שבירה קבוצתי 2, ובאובדן SiN של 1.8 ± 0.2 dB/m, כפי שמדדה PsiQuantum D[169], השהיה זו עולה ~0.27 dB — יותר ממחצית תקציב של ~0.5 dB לפוטון, לעומת ~0.04 mdB בסיב. זו הסיבה שהשבבים מקודדים במסלול והסיבים במשבצות זמן — טכנולוגיה אחת רק בהפשטה. יתרון המחיקה דורש בישור אמין: הנצילות החציונית של הגלאים על השבב ב-Omega היא 93.4% D[169], ולכן בערך אחד מכל חמישה-עשר אירועים מבושרים הוא אובדן לא מסומן, הנכנס לקוד כשגיאה רגילה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2025-02 | נאמנות בל בהיתוך 99.22 ± 0.12%, בין שבבים 99.72 ± 0.04% | PsiQuantum | D[169] |
| 2025-02 | אובדן SiN חד-אופני 1.8 ± 0.2 dB/m; SNSPD על השבב 93.4% | PsiQuantum | D[169] |
| 2026-06-26 | סף האובדן לטבעת-6 לא מקודדת 0.38–0.82% | Löbl et al. | S[264] |
בקידוד הזה אין קיוביט לוגי, והסף שעליו לעמוד בו שנוי במחלוקת: 2.7% לפוטון לטבעת-6 מוגברת ו-17.4% למצב המקודד ב-{7,4} S[179], לעומת 0.38–0.82% ללא קידוד S[264] — סדר גודל ביניהם, והפער לא יושב fact.
"אובדן גל-מוליך של 0.5 dB/m" שבדוח הראשי אינו הנתון של Omega לסיליקון ניטריד חד-אופני, 1.8 ± 0.2 dB/m fact. ספי האובדן למיזוג טבעות-6 שונים בסדר גודל בין המקורות, ללא יישוב fact. אף פלטפורמה לא הדגימה מיצוי סינדרום עם אובדן מבושר. ה-0.27 dB לננו-שנייה של השהיה על השבב נגזר מנתוני אובדן שפורסמו, לא נמדד. לא פורסם: אם ההתקנות של Toshiba ב-2025–26 משתמשות בקידוד תאי-זמן; הדפים הפומביים שלה אינם אומרים זאת [420].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין לו שלב ייצור משלו: הקידוד רוכב על המארח שלו — ניטריד צורן על 300 mm של PsiQuantum, נקודות קוונטיות III–V של Quandela, רשתות ה-SiN של QuiX. הבקרה עוברת בירושה: אין קו הנעה לכל קיוביט, אך כל אינטרפרומטר זקוק למזיז פאזה וכל פלט לגלאי — אלפי ערוצים קריוגניים והפיצול שלהם ב-10³–10⁴ קיוביטים. צווארי הבקבוק הם ספקי הגלאים (Single Quantum, ID Quantique, Photon Spot) ומפעלי הייצור ל-III–V ול-SiN Pfact; חל עליו ECCN 4A906 fact.
תפקיד במחסנית
הקידוד שביסוד ארכיטקטורת המשתנה הבדיד מבוססת-ההיתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX); הוא דורש רק מקור פוטון בודד, והמתחרה היחיד שלו שם הוא קידוד המסילה הכפולה, הקידוד הראשי ב-Omega של PsiQuantum וב-Carina של QuiX. החלפת המסלול במשבצות זמן מחליפה את יציבות הפאזה של האינטרפרומטרים באובדן של קווי השהיה, מחיר שהשבב אינו יכול לשאת. הקידוד גם מגביל את ההיתוך: מדידת בל פסיבית באופטיקה ליניארית על קיוביט במסילה כפולה מצליחה ב-50%, וב-75% לפחות עם מצבי עזר לא שזורים S[419]. אימות: אף קבוצה לא הריצה מחזור סינדרום המשתמש באובדן מבושר כדגל מחיקה, ולכן היתרון הוא טיעון תכנוני, לא מדידה.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | קיוביטים מקודדי-מסלול על Omega | D[169] |
| Quandela | מפתח | צרפת | יחידות QPU פוטוניות על מקורות מנקודות קוונטיות | Cfact |
| QuiX Quantum | מפתח | הולנד | ליבת Carina שסופקה ל-DLR, בקידוד מסילה כפולה | C[340] |
| Sparrow Quantum | ספק | דנמרק | הספק המסחרי היחיד של מקורות פוטון בודד | P[342] |
כספים.
2025-04-10 · Sparrow Quantum · סבב A · EUR 21.5 M · המשקיע המוביל לא נמסר · נסגר P[342]
2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · USD 1 B לפי שווי של USD 7 B · BlackRock, Temasek · נסגר Cfact
2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבה בשלב C של DARPA QBI · USD 125 M · DARPA · הוכרז Pfact
שוק ושרשרת אספקה. Sparrow היא הספק המסחרי היחיד של מקורות, והיא שולחת מקורות בנצילות מערכת של 20–35% לעומת שיא מעבדה של 71.2% P[342], ולכן כל ארכיטקטורת היתוך משלמת מס ריבוב שנקבע בידי שיעור התקינות של ספק אחד. משלמים עליו ב-G1/G2, הוא התשתית של PsiQuantum ל-G3–G4, ובנפרד משלמים עליו ב-G6, דרך QKD.
קניין רוחני ותקנים. ORCA מחזיקה בפטנט US 12,437,225 על מדידות GHZ מקודדות באופטיקה ליניארית (ניתן ב-2025-10-07), משפחת הפטנטים הפוטונית היחידה למסילה כפולה שעלתה בחיפוש מתוארך G[407]; אין תקן בצד המחשוב.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. PsiQuantum לא פרסמה תוצאת חומרה מאז Omega, ולכן את ההתקדמות ב-2026 אפשר לקרוא רק דרך האימות והתיקוף (V&V) של DARPA Pfact. QuiX הבטיחה מכונה אוניברסלית ל-2026 וסיפקה את הליבה, לא את המכונה C[340]. Quandela החמיצה את אבן הדרך שלה ל-2025, קיוביט לוגי ראשון, ועדיין מכוונת ל-50 עד 2028 R.
פרשנות אסטרטגית. מי שיקצץ את האובדן ברמת המערכת ינצח במרוץ ההיתוך — ככל הנראה מי ששולט בנצילות הגלאים ובריבוב המקורות, לא מי שמתכנן את הקידוד, שהוא חינמי במקום שבו המארח שלו אינו חינמי. QKD הופכת את אותה פיזיקה להכנסות, ולכן כישלון ההיתוך ישאיר את PsiQuantum ואת Quandela תקועות, אך לא את QKD.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2027: מחזור סינדרום בחומרה המנצל אובדן מבושר כדגל מחיקה; בלעדיו הדבר נשאר תאוריה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: קיוביט לוגי קטן מבוסס-היתוך; התרחיש הגרוע ביותר: הקידוד ממשי מסחרית רק ב-QKD. פתוח: האם מישהו יישב בין הספים של 0.38% ו-2.7%; האם נצילות הגלאים תגיע בקנה מידה לרמה שבה אפשר לסמוך על הבישור.
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310. S
- [264] M. C. Löbl, L. A. M. Pettersson, J. Dragašević, S. X. Chen, and O. A. D. Sandberg, “The subthreshold issue of fusion-based quantum computing,” arXiv:2606.28490, Jun. 2026. S
- [340] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Secures €15 Million to Deliver First-Generation Universal Photonic Quantum Computer,” Jul. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ Cquix-quantum-series-a - [342] M. Abdel-Kareem, “Sparrow Quantum Secures €21.5M ($24M USD) in Series A Funding to Advance Photonic Quantum Chip Production,” Quantum Computing Report, Apr. 10, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
sparrow-quantum-secures-e21-5m-24m-usd-in-series-a-funding-to-advance-photonic-quantum-chip-production/ P - [407] ORCA Computing Limited, “Linear-optical encoded GHZ measurements and fault-tolerant quantum computation and communication,” Justia Patents, Oct. 7, 2025. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ G12437225 - [418] J. Brendel, N. Gisin, W. Tittel, and H. Zbinden, “Pulsed Energy-Time Entangled Twin-Photon Source for Quantum Communication,” Phys. Rev. Lett., vol. 82, no. 12, pp. 2594–2597, Mar. 1999, doi: 10.1103/PhysRevLett.82.2594. arXiv:quant-ph/9809034. D
- [419] F. Ewert and P. van Loock, “3/4-Efficient Bell Measurement with Passive Linear Optics and Unentangled Ancillae,” Phys. Rev. Lett., vol. 113, no. 14, Art. no. 140403, Sep. 2014, doi: 10.1103/PhysRevLett.113.140403. arXiv:1403.4841. S
- [420] Toshiba Europe, “News Hub - The Latest Quantum Security News from Toshiba,” Toshiba Quantum Technology. [Online]. Available: https://www.toshiba.eu/
quantum/ Cnews/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
CZ בחסימת רידברג
פולסי לייזר גלובליים מעוררים אטומים שכנים הלכודים במלקחיים אופטיים למצב רידברג, שהאינטראקציה בו חוסמת עירור כפול, ומספקים CZ דטרמיניסטי של 270 ns.
Verdict. שער השזירה המהיר ביותר לנושא טבעי; 99.854% גולמי נכון לאפריל 2026, אך הסכמה הסטנדרטית נמצאת במרחק ~0.05% מהתקרה שלה עצמה, והשגיאה השיורית שלה היא אובדן אטומים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שני אטומים במלקחיים אופטיים, במרחק ~2 µm זה מזה, מונעים על המעבר מהקיוביט למצב רידברג באלומה אחת המכסה את שניהם. מכיוון שזוג ששני אטומיו מעוררים נדחה דרך הזזת ואן דר ואלס V=C6/R6, הגדולה בהרבה מההנעה, העירור הכפול נדחק מחוץ לתהודה, והזוג רוכש פאזה שנקבעת לפי מספר האטומים שהתחילו במצב המצומד — שער פאזה מבוקר. Jaksch, Cirac, Zoller, Rolston, Côté ו-Lukin הציעו אותו ב-2000 D[427]; חסימה בין שני אטומים נצפתה ב-2009 (נאמנות ~58%) P[140], והשערים הראשונים ו-CNOT הופיעו ב-2010. Levine et al. החליפו ב-2019 את הרצף הממוען בן שלושת הפולסים ב-CZ גלובלי אופטימלי-בזמן בן שני פולסים (97.4%) D[428] — הצורה שכל הקבוצות המובילות עדיין מריצות, והסיבה שהשער אינו זקוק לקו בקרה לכל קיוביט.
תכונות (גרף הטכנולוגיות). a — זיקת הנושא: טבעי לחלוטין; השער אינו מוסיף לקיוביט שום מבנה מיוצר. b — זמן אופייני: 10-6.6 s ≈ 250 ns, דטרמיניסטי ולא מבושר. c — קריאה: אינה נקבעת כאן; עוברת בירושה מטכנולוגיות האטום והדימות. d — ניידות: קישוריות בהובלה פיזית של אטומים בין אזורי שערים, לא במצמדים קבועים. e — בקרה @ מיקום: אופטית, מופקת כולה בטמפרטורת החדר. f — מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: אובדן אטומים, דליפה אל מחוץ למרחב הקיוביט, סיבוב-יתר/סיבוב-חסר קוהרנטי. g — ייצור: אופטיקה, לא ליתוגרפיה.
פיזיקה וגבולות
שלושה סולמות קובעים הכול. ההנעה Ω (ב-Harvard: שיא של 2π×17 MHz, עירור דו-פוטוני 420 + 1015 nm בהיסט של 7.8 GHz מהמצב המתווך, Rb 53S1/2) קובעת את השער על 270 ns D[134]D[4]; הזזת החסימה חייבת לקיים V≫ℏΩ, והעירור הכפול השיורי עולה בערך (Ω/V)2. זמן החיים של מצב רידברג (עשרות µs ב-n≈53, מוגבל בידי קרינת גוף שחור) עולה את זמן השהייה במצב רידברג חלקי זמן החיים הזה. הגדלת Ω מקצצת בדעיכה ומגדילה את הדליפה, ולכן האופטימום רדוד: סקירה מ-2026 מוסיפה פליטה ספונטנית ממצב רידברג (0.05–0.1%), רעש פאזה של הלייזר (0.1–0.2%) ותנועה תרמית (~0.1%), ומסיקה שלשער ה-CZ הסטנדרטי בחסימה יש "גבול פיזיקלי של 99.9%", אלא אם יופיעו מנגנונים חדשים כמו שערי תהודת פרסטר P[140].
התקציב הנמדד מסכים בצורתו, אך לא בזהות האשם. בתוצאה של Harvard מאפריל 2026 האיבר היחיד הגדול ביותר הוא אובדן אטומים, 0.087(5)% לשער, כ-60% מהשגיאה הכוללת, והדליפה לרמות על-דקות אחרות היא 0.008(1)% לאטום לשער; המחברים מייחסים את השאר לקוהרנטיות יסוד–רידברג (T2^), לפיזור מהמצב המתווך ולצימוד לא רצוי לרמת רידברג סמוכה, וצופים 99.9–99.95% מ-T2^ טוב יותר, מדיכוי הצימוד הזה ומהספק לייזר גבוה יותר D[134]. זה מה שהופך את השער למעניין מבחינה מבנית: הכשל השולט שלו ניתן לגילוי — האטום נעלם מהתמונה — ולכן הוא מומר למחיקה, לא לשגיאת פאולי שמיקומה לא ידוע. בחירה בדיעבד של אובדן מעלה את אותם נתונים מ-99.854(4)% ל-99.941(3)% D[134], ובארכיטקטורת 448 האטומים יותר מ-80% מאירועי הדליפה הם אובדן אטומים, המשמש בפענוח כמידע של "בדיקת-על" (supercheck) D[4]fact.
מה שמזיז את הרצפה: עירור חד-פוטוני ב-UV, ללא מצב מתווך שממנו מתרחש פיזור — המסלול של Yb ו-Sr D[135]D[136]; לייזרים נקיים ספקטרלית, נגד רעש הפאזה של "גבנון הסרוו" בתדר Ω; קירור למצב היסוד, נגד פיזור דופלר ופיזור המיקום; ופיזיקת שערים חדשה (תהודת פרסטר, הנעה מאופננת מחוץ לתהודה, מצבי רידברג מעגליים) P[140]. נכון ל-3 בספטמבר 2026 אף אחד מאלה לא הודגם מעל 99.9% גולמי.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2009 | שזירה של שני אטומים דרך חסימה, ~58% | Wisconsin (Saffman/Walker) | P[140] |
| 2019 | CZ 97.4%, סכמה גלובלית בת שני פולסים | Harvard/MIT (Levine) | D[428] |
| 2023 | CZ 99.5%, במקביל על פני מערך | Harvard/MIT/QuEra (Evered) | D[391] |
| 2024-07 | CZ 99.71(5)%, Sr, מתוקן לדליפה | Caltech (Endres) | D[136] |
| 2024-11 | 99.72(3)% בבחירה בדיעבד / 99.40(3)% גולמי, ספין גרעיני של ¹⁷¹Yb | Atom Computing | D[135] |
| 2026-04 | 99.854(4)% גולמי / 99.941(3)% בבחירה בדיעבד של אובדן, יציב לאורך 10 h | Harvard | D[134] |
| 2026 | 99.2% דו-קיוביטי גלובלי במוצר של 260 קיוביטים פיזיים | QuEra Gemini | C[137] |
הפער בין המיטבי לטיפוסי הוא הסיפור: השיא מגיע מ-~8 אתרי שערים המרוחקים זה מזה, ב-20–30 Hz D[134], הנתון של המוצר שנשלח הוא 99.2% גלובלי על 260 קיוביטים C[137], המערך הגדול ביותר בבקרה סובלנית לתקלות הוא 448 אטומים D[4], ומערכים של 6,100 ו-11,000 אטומים קיימים ללא שערים בנאמנויות האלה D[138]D[145].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין פרוסה; משטח הייצור הוא שרשרת הלייזרים והיגוי האלומות. עירור דו-פוטוני באלקליים דורש מקור של 1013–1015 nm המוגבר בסיב, בהספק של עשרות ואטים, ועוד אלומה של 420 nm בהכפלת תדר; Yb/Sr דורשים מקור UV יחיד של ~300–320 nm; כולם דורשים רעש פאזה מדוכא סביב תדר ראבי, ועוד מסיטים אקוסטו-אופטיים ומאפנני אור מרחביים (SLM) למיקום. שיעור התקינות והאחידות הופכים להומוגניות של העוצמה והפאזה לאורך המערך; ריצת 10 השעות של Harvard נסחפה בעיקר דרך הספק לייזר הרידברג וכיוון האלומה D[134]. מאגר הספקים ללייזרים צרי-קו בהספק גבוה, למקורות UV, ל-AOD ול-SLM קטן — TOPTICA, M Squared, Coherent, AA Opto-Electronic, Gooch & Housego, Hamamatsu, Meadowlark הם השמות הרגילים — אך אין גילוי רכש מתוארך הקושר מכונה לספק (ראו "פריטי אימות פתוחים"). הפיקוח על יצוא עובר דרך מגבלות הקוונטים של BIS האמריקנית מספטמבר 2024 (ECCN 3A901 ופריטים קשורים) ודרך פריטי הלייזר בקטגוריה 6; איזה מהם חל על מגבר של 10 W ב-1013 nm — לא הוכרע בשום פסיקה פומבית שנמצאה.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
השער גלובלי: זוג אלומות אחד שוזר את כל הזוגות החסומים בבת אחת, ולכן קווי הבקרה לקיוביט גדלים כ-O(1), לא כ-O(N). המחיר הוא הספק אופטי — החזקת 2π×17 MHz על פני N אטומים מגדילה את ההספק ליניארית ב-N — והיגוי האלומות: מסיט אקוסטו-אופטי מבחין במספר נקודות השווה למכפלת רוחב הפס שלו בתדר הרדיו בזמן מעבר הגל האקוסטי דרך האלומה, ואותו זמן מגביל את מהירות ההכוונה מחדש, ואילו מאפנני גביש נוזלי מחליפים תמונה רק בקצב של עשרות הרץ. ב-103 דבר אינו נשבר; ב-104 ההספק וההיגוי הופכים לאילוץ; ב-106 נדרשים חיבורים בין-מודוליים אופטיים מרובי ליבות, שלא הודגמו. השהיית הבקרה של השער עצמו קצרה ממיקרו-שנייה, אך הוא יושב בתוך סבב הנשלט בידי ~0.8 ms של הובלה בין שכבות שערים ו-~0.5 ms של דימות, ומכאן סבבי תיקון שגיאות נמדדים של ~1–4.5 ms D[4]S[31]; התאוריה המפצה היא שערים טרנסוורסליים עם פענוח מתואם, השומרים על מספר קבוע של סבבי סינדרום לכל שער לוגי S[152].
תפקיד במחסנית
השער משרת את שתי ארכיטקטורות מערך מלקחיים אופטיים רידברג — האלקליים (Rb/Cs: Harvard/MIT, QuEra, Pasqal, Infleqtion, Google) והאלקליים-עפרוריים (Yb/Sr: Atom Computing/Microsoft, Princeton, Caltech). הוא דורש אטום במלקחיים ועוד את שרשרת הלייזרים והמסיטים, ומספק את ערוץ השזירה שכל קוד מבוסס-אטומים צורך; אין לו תחליף בתוך הפלטפורמה בנאמנות דומה, ולכן מחיר המעבר הוא הפלטפורמה עצמה. נושא טבעי ולא מיוצר מקבל שער שזירה דטרמיניסטי קצר ממיקרו-שנייה, בעוד שיונים לכודים משלמים 10–100 µs — ולכן בעיית השעון של הפלטפורמה נמצאת בדימות ובהובלה, לא בשער. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום (שערים 1×10⁻⁶ s, הובלה 8×10⁻⁴ s, 1Q 1×10⁻⁵ s, קריאה 5×10⁻⁴ s) ≈ 1.3 ms בשתי ארכיטקטורות מערך המלקחיים האופטיים, והשער הוא 0.08% ממנו. משבצות ריקות סמוכות: קריאה לא-הורסת של מערך בפחות מ-100 µs, ושער חסימה שהשגיאה השולטת בו אינה אובדן אטומים.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
שיא 2026 משתמש בבחינת ביצועים אקראית עם הד ובבחינת ביצועים סימטרית של מייצבים על ~8 אתרי שערים דלילים D[134]; Atom Computing השתמשה ב-RB של קליפורד וב-RB של תת-מרחב סימטרי, עם >200 שערי CZ למעגל D[135]; Caltech בנתה תאוריה של תגובת הנאמנות ומצטטת 0.9971(5) לאחר תיקון כלפי מטה לדליפה D[136]. מה שהם מחמיצים: הבחירה בדיעבד של אובדן מסלקת 60% מהשגיאה, ולכן 99.941% אינו נתון ברמת המעגל ואין להעמידו מול נתון גולמי של מוליכי-על; בחינת ביצועים באתרים דלילים מחמיץ הפרעה הדדית במערך צפוף ושגיאת חסימה מהשכנים השניים; ואף אחת מהן אינה מודדת את השער בתוך מחזור של הובלה ודימות, שבו פועלים לכידה מחדש וחימום. סתירה: הסקירה מאוגוסט 2026 מציגה בטבלה CZ של USTC מ-2025 ב-99.84% P[140], שאף מקור ראשוני אינו מאשש, ולכן התקציר הזה משתמש ב-99.854(4)% של Harvard D[134]. שימו לב גם לשלוש מוסכמות מאחורי שלושה מספרים בולטים — ה-99.72/99.40 של Atom Computing הם בבחירה בדיעבד/גולמי D[135], הנתון של Caltech מתוקן לדליפה D[136], והנתון של Harvard גולמי ועוד בבחירה בדיעבד D[134].
משך השער של 270 ns הוא הערך שב-[4]; מאמר השיא מאפריל 2026 נותן תדר ראבי שיא של 2π×17 MHz אך לא משך שער שניתן לחלץ, ולכן השניים מטופלים כאותה סכמה. לא פורסם: ספק הלייזר, ה-AOD או ה-SLM של מכונת אטומים ניטרליים מסוימת כלשהי בגילוי רכש מתוארך — שמות הספקים בסעיף "ייצור, חומרים ושרשרת האספקה" הם המאגר הרגיל של התחום; פסיקת פיקוח על יצוא לתת-מערכות לייזר רידברג בהספק גבוה ב-1013 nm (סיווגי ה-ECCN הקוונטיים של BIS האמריקנית לעומת פריטי הלייזר בקטגוריה 6); ותאריך הזמינות, אתר הפריסה והמחיר של QuEra Gemini.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Harvard/MIT (Lukin, Greiner, Vuletić) | מחקר | ארה״ב | מחזיקים בשיא ה-CZ ובארכיטקטורת 448 האטומים | D[134]D[4] |
| QuEra | מפתח | ארה״ב | ממסחרת את הקו הזה; Gemini נשלח עם 99.2% דו-קיוביטי | C[137]Cfact |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | ספין גרעיני של ¹⁷¹Yb, עירור חד-פוטוני; בונה את Magne | D[135]Cfact |
| Microsoft | אינטגרטור | ארה״ב | השכבה הלוגית על החומרה של Atom; שותפה במכירת Magne | Cfact |
| Pasqal | מפתח | צרפת | מערכי Rb, אנלוגיים וספרתיים; נרשמה למסחר דרך SPAC באוגוסט 2026 | Pfact |
| Infleqtion | מפתח | ארה״ב | מערכי Cs, קיוביטים לוגיים עם תיקון אובדן | Cfact |
| Caltech (Endres) | מחקר | ארה״ב | שערי Sr, השמטת מחיקות, תאוריה של בחינת ביצועים | D[136] |
| Princeton (Thompson) | מחקר | ארה״ב | המרה למחיקה ב-Yb מטא-יציב על השער הזה | D[142] |
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | מסלול אטומים ניטרליים שנפתח בהובלת Adam Kaufman | Cfact |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI כולל את Atom Computing ואת QuEra | fact |
| US Dept of Commerce | מממן | ארה״ב | מכתבי כוונות של CHIPS, $100 M ל-Atom Computing ול-Infleqtion | fact |
| QuNorth (EIFO + Novo Nordisk Fdn) | קונה | דנמרק | הזמינה את Magne, 1,225 פיזיים / 50 לוגיים | Cfact |
כספים.
- 2025-07-17 · QuNorth · הזמנה (Magne, מ-Atom Computing/Microsoft) · €80 M · EIFO + Novo Nordisk Foundation · הוזמן Cfact
- 2025-09-09 · QuEra · סבב גיוס · $230 M+ · Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures · נסגר Cfact
- 2025-11-06 · Atom Computing, QuEra · שלב B של DARPA QBI · עד $15 M לכל אחת · DARPA · נבחרו fact
- 2026-02-17 · Infleqtion · הנפקה ראשונית לציבור (NYSE: INFQ) · >$550 M ברוטו · SPAC · נסגר Cfact
- 2026-03-24 · Google · תוכנית חומרה של אטומים ניטרליים · הסכום לא נמסר · פנימי · הוכרז Cfact
- 2026-05-21 · Atom Computing, Infleqtion · מכתבי כוונות של CHIPS · $100 M לכל אחת, מתוך $2.013 B לתשע חברות · US Dept of Commerce · LOI, לא מחייב fact
- 2026-06-16 · Atom Computing · סבב C ועוד LOI · $100 M הון, >$300 M במצטבר · Third Point · נסגר + LOI Cfact
- 2026-08-28 · Pasqal · השלמת ה-SPAC (Nasdaq: PSQL) · ~$360 M מזומנים; הכנסות 2025 €16.5 M · נסגר Pfact
שוק ושרשרת אספקה. מה שנמכר הוא מערכות, לא שערים: Magne מתמחרת 1,225 קיוביטים פיזיים / 50 לוגיים ב-€80 M, בערך €65 k לקיוביט פיזי Cfact; Gemini אורזת 260 קיוביטים פיזיים ב-1 ריצה לשנייה C[137]. מאגר הציוד המאפשר — מגברי 1013 nm בהספק גבוה, מקורות UV, AOD, SLM — צר דיו כדי שזמן האספקה של ספק אחד יעכב בניית מכונה, אף שהוא משותף לשעונים אטומיים ולחישה באטומים קרים. G1 (סימולציה אנלוגית) ו-G5 (אופטימיזציה) משלמים כיום על מערכי אטומים; את נאמנות השער הנדונה כאן קונים כמעט כולה עבור G3 (סבילות מוקדמת לתקלות), ודרך Magne ו-Libra — עבור G4. ל-G6 (רישות) אין קישור פוטוני אטום–אטום שהודגם בקנה מידה כזה.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ממאגר נתונים מזוהה לקניין הרוחני של שערי רידברג, ולכן אין כאן טענה כזו. חבילות תוכנה פתוחות: Bloqade של QuEra, Pulser של Pasqal, Superstaq של Infleqtion, ו-AWS Braket נקוב כערוץ האספקה של מערכת 2028 של QuEra Cfact; נכון ל-3 בספטמבר 2026 אין תקן ברמת השער או קונסורציום ייחודי ל-CZ של רידברג.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. QuEra (הובטח 2024-01 · 100 קיוביטים לוגיים ב-2026 · לא סופק; הוחלף ב-2026-06 ב-Libra, >256 לוגיים ב-2028 — דחייה של שנתיים) Cfact. Atom Computing/Microsoft (הובטח 2025-07 · Magne, 50 לוגיים, מפנה 2026/27 · בהתקנה נכון ל-3 בספטמבר 2026) Cfact. Pasqal (הובטח 2024-03 · 10,000 פיזיים ב-2026 · נדחה ל-2028; 100 לוגיים ב-2029) Cfact. Infleqtion (הובטח 2025 · 30 לוגיים ב-2026 · לא אומת נכון ל-3 בספטמבר 2026) C[150]. הערכה: טענות ההתקנים של Harvard/MIT שרדו שחזור והן האמינות ביותר; ל-Atom Computing יש לקוח, מחיר ותאריך אספקה — ההתחייבות המסחרית החזקה ביותר כאן; QuEra ו-Pasqal דחו כל אחת מספר כותרת בשנתיים, ולכן התאריכים שלהן ל-2028–29 נקראים ככוונות.
פרשנות אסטרטגית. אם הנאמנות הגולמית תחצה את 99.9% בעוד האובדן נשאר ניתן להמרה למחיקה, האטומים הניטרליים יגיעו לסבילות לתקלות בלי בעיית חיווט: ספקי הפלטפורמות וספקי הלייזרים ירוויחו, והטיעון של מחנה מוליכי-העל, שרק אינטגרציה קריוגנית ניתנת להגדלה, יפסיד. אם היא תיתקע על 99.85%, מחזור המילישניות ישאיר את האטומים כפלטפורמה של סימולציה אנלוגית ואופטימיזציה, בזמן שהיונים ומוליכי-העל ייקחו את הסבילות לתקלות. אין איום תחליף בתוך הפלטפורמה — כל חברת אטומים ניטרליים מריצה את השער הזה — ולכן התקרה היא סיכון מגזרי, לא סיכון של חברה, והיא מעניקה לספקי הלייזרים האלה יותר כוח מיקוח משההכנסות שלהם מרמזות.
תחזית ושאלות פתוחות
אבני דרך לאשר / להוריד בדרגה ל-12–24 החודשים הבאים: (1) CZ גולמי ≥99.9% במערך צפוף עד 2027-09 יאשר שהתקרה של הסקירה הייתה הנדסית, לא פיזיקלית; כישלון יוריד את השער בדרגה למצב של רוויה; (2) Magne מתקבלת ב-QuNorth עם 50 קיוביטים לוגיים עד אמצע 2027; (3) ריצת זיכרון מתחת לסף של יותר מ-50 סבבים עם טעינה מחדש רציפה, המראה Λ>2 — ריצת קוד הטורוס של Atom/Microsoft בת 90 הסבבים איבדה את הדיכוי שלה ברגע שהטעינה מחדש נכללה D[148]; (4) נאמנות CZ שנמדדה בתוך מחזור תיקון שגיאות של הובלה ודימות. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: 99.95% גולמי, האובדן מומר למחיקות, מכונות בנות 256 לוגיים ברמת Libra בערוץ ענן. התרחיש הגרוע ביותר: 99.85% גולמי נמשך, מחזור המילישניות נשאר, והאטומים מחזיקים ב-G1/G5 ומוותרים על G3/G4.
שאלות פתוחות. האם ערוץ האובדן גדל עם צפיפות המערך ועם ההובלה, או ש-0.087% לשער הוא רצפה שקובע עומק המלכודת? האם עירור חד-פוטוני ב-UV יכול להחזיר את איברי רעש הפאזה והפיזור בלי אובדן חדש שמשרה ה-UV? האם הפיזיקה של תהודת פרסטר או של הנעה מאופננת ממשית מעל 99.9%? האם ההמרה למחיקה שורדת ברמת המעגל, שם מפענח חייב לאתר אובדנים בתוך תקציב של 1 ms? יש לעקוב אחר שיא גולמי ללא בחירה בדיעבד, ואחר השאלה אם מסלול האטומים של Google יפרסם שער לפני 2027.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [31] H. Zhou et al., “Resource Analysis of Low-Overhead Transversal Architectures for Reconfigurable Atom Arrays,” Proc. 52nd Annu. Int. Symp. Comput. Archit. (ISCA), 2025, doi: 10.1145/3695053.3731039. arXiv:2505.15907. S
- [134] S. J. Evered et al., “High-fidelity entangling gates and nonlocal circuits with neutral atoms,” arXiv:2604.25987, Apr. 2026. D
- [135] J. A. Muniz et al., “High-fidelity universal gates in the ¹⁷¹Yb ground state nuclear spin qubit,” arXiv:2411.11708, Nov. 2024. D
- [136] R. B.-S. Tsai, X. Sun, A. L. Shaw, R. Finkelstein, and M. Endres, “Benchmarking and linear response modeling of high-fidelity Rydberg gates,” arXiv:2407.20184, Jul. 2024. D
- [137] QuEra Computing Inc., “Gemini-Class Gate-Model Quantum Computer.” [Online]. Available: https://www.quera.com/
gemini C - [138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits,” Nature, vol. 647, pp. 60–67, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09641-4. arXiv:2403.12021. D
- [140] J. Wang, Z. Wang, L. Li, F. Wang, S. Liang, and K. Yan, “Neutral Atom Quantum Computing: Principles, Routes, Progress, and Challenges,” arXiv:2608.05010, Aug. 2026. P
- [142] B. Zhang et al., “Logical qubits with erasure conversion using metastable neutral atoms,” Nat. Phys., vol. 22, no. 6, pp. 910–916, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03309-0. arXiv:2506.13724. D
- [145] Y. Wang et al., “Trapping 11,000 Atoms in a Tweezer Array Generated by a Single Metasurface,” arXiv:2606.02715, Jun. 2026. D
- [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026. D
- [150] L. Roady, “Infleqtion Unveils New Architecture to Accelerate Its Quantum Computing Roadmap To Achieve 1000 Logical Qubits by 2030,” Infleqtion, Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
infleqtion-unveils-new-architecture-to-accelerate-its-quantum-computing-roadmap-to-achieve-1000-logical-qubits-by-2030/ C - [152] H. Zhou et al., “Low-Overhead Transversal Fault Tolerance for Universal Quantum Computation,” Nature, vol. 646, no. 8084, pp. 303–308, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09543-5. arXiv:2406.17653. S
- [391] S. J. Evered et al., “High-fidelity parallel entangling gates on a neutral-atom quantum computer,” Nature, vol. 622, no. 7982, pp. 268–272, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06481-y. arXiv:2304.05420. D
- [427] D. Jaksch et al., “Fast Quantum Gates for Neutral Atoms,” Phys. Rev. Lett., vol. 85, no. 10, pp. 2208–2211, Sep. 2000, doi: 10.1103/PhysRevLett.85.2208. arXiv:quant-ph/0004038. D
- [428] H. Levine et al., “Parallel Implementation of High-Fidelity Multiqubit Gates with Neutral Atoms,” Phys. Rev. Lett., vol. 123, no. 17, Art. no. 170503, Oct. 2019, doi: 10.1103/PhysRevLett.123.170503. arXiv:1908.06101. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
שער מיקרוגל אלקטרוני (יונים, ללא לייזר: שדה קרוב או גרדיאנט סטטי)
זרמים בשבב מלכודת שיוצר במיקרו-ייצור שוזרים יונים באמצעות גרדיאנטים של שדה מיקרוגל, ללא לייזר וללא קירור למצב היסוד.
Verdict. מחזיק בנאמנות הדו-קיוביטית הגבוהה ביותר שנמדדה בפלטפורמה כלשהי (שגיאה של 8.4×10⁻⁵), אך רק בשבבים של ≤10 קיוביטים; להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 אף התקן של ≥50 קיוביטים לא יפרסם זמן שער, חימום והפרעה הדדית.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שער שזירה על קיוביטי יונים המקודדים ברמות על-דקות, המונע כולו בזרמים בשבב המלכודת. זרמים מתנודדים באלקטרודות הנמצאות עשרות מיקרומטרים מהיון יוצרים שדה מיקרוגל; הגרדיאנט שלו, ולא המשרעת, מצמד את הספין לאופן התנועה המשותף. כוח התלוי במצב סוגר לולאה במרחב הפאזה ומטביע פאזה גאומטרית, כפי ששער מולמר–סורנסן עושה, כששדה של ~10 GHz מחליף שתי אלומות לייזר. השער הודגם ב-NIST Boulder ב-2011 (76(3)%, פולסים חד-קיוביטיים של 20 ns) D[444], הובא לנאמנות שימושית ב-Oxford ב-2016 עם קיוביטי שעון של ⁴³Ca⁺ בניתוק דינמי D[445], ותועש בידי Oxford Ionics — החברה של Ballance ו-Harty שיצאה מאותה קבוצה, חלק מ-IonQ מאז 2025 — תחת השם Electronic Qubit Control C[446]. שושלת מקבילה — ב-Sussex (Hensinger), בחברה שיצאה ממנה, Universal Quantum, וב-MAGIC של eleQtron — מניעה שדות מיקרוגל גלובליים על פני גרדיאנט סטטי P[328], [447]; גרסת השדה הקרוב המתוארת כאן מחזיקה בשיאים.
תכונות (גרף הטכנולוגיות):
- זיקת הנושא: טבעי לחלוטין — הקיוביט הוא יון אטומי; רק המלכודת מיוצרת.
- זמן אופייני: 2×10⁻⁴ s לכל פעולת שזירה, דטרמיניסטית, לא מבושרת.
- קריאה: אינה מוגדרת בטכנולוגיה זו; היא יורשת את גילוי הפלואורסצנציה של היון המארח.
- ניידות: אפיק תנועתי משותף בתוך אזור, והיונים מובלים בין אזורים.
- אופן הבקרה ומיקומה: מיקרוגל, המקורות בטמפרטורת החדר.
- מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: פאולי ועוד רכיב קוהרנטי.
- ייצור: מלכודת משטח במיקרו-ייצור עם מסלולי זרם טמונים.
פיזיקה וגבולות
קצב השער נקבע בידי גרדיאנט המיקרוגל במקום היון ובידי פרמטר למב–דיקה; שניהם גאומטריים. הקטנת המרחק בין היון לאלקטרודה בחצי מכפילה בערך את הגרדיאנט, אך מעלה בחדות את החימום האנומלי (רעש פני השטח מתנהג בקירוב כ-d⁻⁴), ולכן המהירות נקנית במחיר דה-קוהרנטיות תנועתית — ומכאן משכים של 120–226 µs, לא תת-מיקרושנייתיים. אין רצפה של פיזור פוטונים, השגיאה היסודית השולטת בשערי לייזר, ולכן התקרה הניתנת להשגה גבוהה יותר D[102].
במקומה באים הסחת זימן מסוג a.c. מהרכיב של השדה שאינו גרדיאנט, רעש של השדה המגנטי ושזירה שיורית בין ספין לתנועה בטמפרטורה סופית. בשני הראשונים מטפלים בקיוביטי שעון ובניתוק דינמי D[445]; השלישי הגביל הכול עד "השער החלק" של 2025, המשנה בהדרגה את ההיסט מהתהודה של השער כדי לסלק באופן אדיאבטי את השזירה בין ספין לתנועה ולסבול אופן חם — הוא פעל במספר פונונים ממוצע n̄ = 9.4(3), מעל גבול דופלר, עם שגיאה ≲5×10⁻⁴ גם בטמפרטורה גבוהה עוד יותר D[102]. השגיאה השיורית קוהרנטית ברובה — פאזה ומשרעת גרדיאנט שכוילו שלא כהלכה — וקוד רואה אותה כרעש מתואם ולא כרעש דה-פולריזציה, ולכן אקסטרפולציות לוגיות המניחות רעש פאולי אופטימיות מדי. הזזת הרצפה הלאה דורשת רעש נמוך יותר בפני השטח של המלכודת ויציבות טובה יותר של משרעת המיקרוגל ושל הפאזה שלו, לא פיזיקה חדשה.
מצב ההנדסה העדכני
הטוב ביותר שהודגם: שגיאה דו-קיוביטית של 8.4(7)×10⁻⁵ (2025-10) על שבב מעבדה D[102]. הטיפוסי בקנה מידה: לא פורסם אף נתון שער מעל עשרה קיוביטים — ההתקן מ-2024 שנתן נאמנות דו-קיוביטית של 99.97(1)% ונאמנות חד-קיוביטית של 99.99916(7)% הוא שבב בן שבעה אזורים השולט בעד עשרה קיוביטים D[257], ו-JION של eleQtron בן 30 היונים, שנכנס להפעלה ב-2026-09-03, הושק ללא נתון של נאמנות שער. הפער הזה הוא העובדה החשובה ביותר על הטכנולוגיה הזאת.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2011 | שער דו-קיוביטי ראשון במיקרוגל בשדה קרוב, 76(3)% | NIST Boulder (Ospelkaus, Leibfried, Wineland) | D[444] |
| 2016 | 99.7(1)% דו-קיוביטי, קיוביטי שעון של ⁴³Ca⁺, בניתוק דינמי | Oxford (Harty, Lucas) | D[445] |
| 2024-07 | 99.97(1)% דו-קיוביטי, 99.99916(7)% חד-קיוביטי, שבב בן שבעה אזורים, ≤10 קיוביטים | Oxford Ionics | D[257] |
| 2024-12 | שגיאה חד-קיוביטית של 1.5(4)×10⁻⁷ לכל קליפורד, מהוד מיקרוגל משולב בשבב | Oxford (קבוצת Lucas) | D[103] |
| 2025-10 | שגיאה דו-קיוביטית של 8.4(7)×10⁻⁵ ב-n̄ = 9.4(3), ללא קירור למצב היסוד | Oxford Ionics / IonQ | D[102] |
האיברים השולטים כיום: שזירה שיורית בין ספין לתנועה התלויה בטמפרטורה, ושגיאת בקרה קוהרנטית. הנתון הבולט הוא אומדן מבחינת ביצועים אקראית עם דליפה לתת-מרחב, לא מטומוגרפיה D[102]. משך השער הוא 225.8 µs ב-2025 ו-≈120 µs (שני פולסים של 60 µs) ב-2024 D[102], [257].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
המלכודת היא שבב אלקטרודות משטח עם מסלולים טמונים נושאי זרם ואלקטרודות כוונון מקומיות, בתהליך מוליכים למחצה סטנדרטי; לפי הניסוח של IonQ, הבקרה יושבת על "שבבי מוליכים למחצה קלאסיים" הנבנים ב"מפעלי מוליכים למחצה קיימים" C[446]. הטענה הזאת עברה כעת אינטגרציה אנכית: IonQ סגרה את רכישת SkyWater Technology (~$1.8 B, הוכרזה 2026-01-26, נסגרה 2026-07-31) Cfact[19], וקיבלה בכך מפעל ייצור אמריקני מהימן (trusted foundry) של 200 mm במקום קשר עם ספק מסחרי. הזיווד הוא נקודת התורפה המוצהרת: Oxford Ionics נעזרת ב-Bay Photonics לזיווד החשמלי, הפוטוני והממוגן אלקטרוסטטית של התקני מלכודת בצפיפות גבוהה C[448]. אף שחקן לא פרסם נתון של שיעור תקינות, אחידות, צפיפות פגמים או עלות לקיוביט נכון ל-3 בספטמבר 2026. החשיפה לפיקוח על יצוא עוברת דרך התקנה הסופית-הזמנית של BIS האמריקנית מ-2024-09-06, שיצרה את ECCN 4A906 למחשבים קוונטיים (סף של 34 קיוביטים עם מדרגות של שיעור שגיאות) ועוד 3A904/3B904 לציוד מאפשר fact[301]: מערכת שערים אלקטרוניים של ≥34 קיוביטים העומדת במדרגות השגיאה נכללת בה, והמבנה של תכנון בריטי וחברת אם אמריקנית הופך את הרישוי לאילוץ תכנוני.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
מכונת שערי לייזר בעלת שאיפות דומות צריכה אורכי גל רבים ומיעון אופטי לכל אזור — Helios משתמשת בשבעה אורכי גל של לייזר לפחות וב-1,228 אלקטרודות D[97]. השער האלקטרוני מבטל את לייזרי השער, משאיר אור רק לקירור, להכנת מצב ולקריאה, ומחליף אותם במקורות מיקרוגל בטמפרטורת החדר ועוד מעגלי הנעה d.c. לאלקטרודות. הקלט-פלט לכל קיוביט הופך לבעיית ASIC של אותות מעורבים — ערוצי מיקרוגל קוהרנטיים וקווי d.c. רבים — תרגיל הגדלה מוכר, ולא אופטי.
החומה זזה ואינה נעלמת. ב-10³ קיוביטים היא מספר ערוצי המיקרוגל הבלתי תלויים והקוהרנטיות הפאזית ביניהם, שכן שגיאות משרעת ופאזה הן האיבר הקוהרנטי המוביל. ב-10⁴ היא ניתוב המסלולים נושאי הזרם, עם פיזור הספק על השבב והפרעה הדדית בין אזורים; אף שחקן לא פרסם נתון של הפרעה הדדית או של חימום למערך דו-ממדי. ב-10⁶ שום דבר בתיעוד הציבורי אינו מקשר את השער הזה למלכודת דו-ממדית שהודגמה. דרישות ההשהיה של לולאת הבקרה צנועות — מחזורי סינדרום בסדר גודל של מילישניות מספיקים.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה יושבת על הארכיטקטורה "יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF)" (IonQ/Oxford Ionics, eleQtron, QUDORA) כשער הראשי שלה, והיא השער החלופי בארכיטקטורה "יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים)" (Universal Quantum). היא דורשת יון אטומי לכוד כנושא ובקרת מיקרוגל משולבת בשבב כמקור האות; היא אינה מספקת בהמשך המחסנית דבר שאין בשער הלייזר, והיא מחליפה ישירות את שער מולמר–סורנסן בלייזר. מחיר המעבר חד-כיווני: המסלולים הטמונים וגאומטריית האלקטרודות מתוכננים יחד עם השער, ולכן מכונת שערים אלקטרוניים אינה יכולה לחזור ללייזרים, ואילו מכונת לייזר יכולה עקרונית להוסיף אלקטרודות מיקרוגל. כאן נושא טבעי שאינו מיוצר מונחה בבקרה אלקטרונית טהורה — שרשרת אספקה של מוליכים למחצה המניעה קיוביט אטומי. התרומה לשעון הנגזר: 2.3×10⁻⁴ s לכל שער שזירה. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס בארכיטקטורה ≈1.5×10⁻³ s, מתוכם 1.4 ms שכבות שערים; במכונה מרובת אזורים ההובלה שולטת במקום זאת (Helios: ~55 ms לשכבה ברוחב מלא D[97]), ולכן יתרון המהירות של השער אינו נראה בקנה מידה של מוצר. המשבצת הריקה השכנה היא הגרסה הקריוגנית: שום פרסום אינו משלב שערים אלקטרוניים עם מלכודת קריוגנית, ושם בדיוק אפשר היה להכריע את הפשרה בין החימום לגרדיאנט.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הנתון הבולט 8.4(7)×10⁻⁵ מגיע מבחינת ביצועים אקראית עם דליפה לתת-מרחב בטמפרטורת דופלר, לא מטומוגרפיה ולא מ-RB משולב (interleaved) מול ייחוס בלתי תלוי D[102]. RB דו-קיוביטי מסחרר את השגיאות הקוהרנטיות לקצב דה-פולריזציה אפקטיבי, ממעיט בהערכת השארית הקוהרנטית, ואינו אומר דבר על הפרעה הדדית ליוני צופה — האיבר שיכריע את הביצועים בקנה מידה. אף קבוצה בלתי תלויה לא שחזרה את השער האלקטרוני מעל 99.9%: התוצאות של Oxford מ-2016 D[445] ושל NIST מ-2011 D[444] הן שערי המיקרוגל היחידים בשדה קרוב המתועדים שאינם של Oxford Ionics, ולא eleQtron ולא Universal Quantum פרסמו נאמנות דומה נכון ל-3 בספטמבר 2026. הניסוח של החברה, "נאמנות שער דו-קיוביטי של 99.99%" C[446], מעגל את 1 − 8.4(7)×10⁻⁵ של טרום-הפרסום — עקבי, אך ללא תחום שגיאה וללא רוחב.
משך השער של 225.8 µs בשיא של 2025 אינו מצוין בתמצית של arXiv:2510.17286. לא פורסם: משפחת פטנטים או ספירת פטנטים עבור Electronic Qubit Control של Oxford Ionics / IonQ; אספקה או אבן דרך כלשהי בחוזה DLR של Universal Quantum בסך €67 M (תקופה של ארבע שנים מ-2022-11) נכון ל-2026-09-03; מין היון, מספר הקיוביטים, הנאמנות וזמן השער של eleQtron, ש-MAGIC שלה מתוארת באופן איכותי בלבד; סכום המענק של Innovate UK / DSIT במסגרת Quantum Missions Pilot ל-Oxford Ionics; וכל נתון של הפרעה הדדית, קצב חימום או פיזור הספק על השבב עבור מלכודת של שערים אלקטרוניים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IonQ | מפתח | ארה״ב | בעלת Oxford Ionics וקו Electronic Qubit Control שלה; מחזיקה בשיא השער | D[102] C[446] |
| Oxford Ionics | מפתח | בריטניה | מתכננת את שבבי המלכודת וערכה את שני ניסויי השיא | D[102], [257] |
| eleQtron | מפתח | גרמניה | MAGIC — בקרת יונים במיקרוגל בגרדיאנט סטטי; סבב A של €57 M, צבר הזמנות של >€54 M | Pfact[129], [447] |
| Universal Quantum | מפתח | בריטניה | חברה שיצאה מ-Sussex; מכונות מיקרוגל מודולריות במסגרת חוזה עם מדינת גרמניה | P[328] |
| University of Oxford | מחקר | בריטניה | קבוצת Lucas: שגיאה חד-קיוביטית של 1.5(4)×10⁻⁷ עם מהוד מיקרוגל משולב בשבב | D[103] |
| NIST Boulder | מחקר | ארה״ב | מקור שער המיקרוגל בשדה קרוב, ב-2011 | D[444] |
| NQCC | משתמש | בריטניה | מארח את מערכת "Quartet" של Oxford Ionics; שדרוג למלכודת דו-ממדית | C[448] |
| Innovate UK | מממן | בריטניה | מענק Quantum Missions Pilot לשדרוג למלכודת הדו-ממדית, הסכום לא פורסם | C[448] |
| SkyWater Technology | ספק | ארה״ב | מפעל ייצור אמריקני של 200 mm, שנרכש בידי IonQ כדי לייצר את שבבי המלכודת בתוך הבית | Cfact[19] |
| Bay Photonics | ספק | בריטניה | זיווד של התקני מלכודת בצפיפות גבוהה | C[448] |
| DARPA | מעריך | ארה״ב | QBI: Oxford Ionics בשלב A, ו-IonQ הועברה לשלב B | fact[243] fact[65] |
כספים.
- 2022-11-02 · Universal Quantum · חוזה · €67 M · German Aerospace Center (DLR); שתי מכונות בארבע שנים, מערכת רב-שבבית של עד 100 קיוביטים · — · הוכרז P[328]
- 2025-03-11 · Oxford Ionics · מענק תוכנית (Quantum Missions Pilot, "Q-Surge") · לא פורסם · DSIT ו-Innovate UK · — · הוכרז C[448]
- 2025-04-03 · Oxford Ionics · בחירה לשלב A של DARPA QBI · — · DARPA · — · נבחרה fact[243]
- 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics (הוכרז 2025-06-09) · $1.075 B · — · — · נסגר Cfact[18]
- 2025-10-12 · IonQ · הון מניות · $2.0 B לפי $93/מניה, לאחר $1.0 B ב-2025-07-08 · — · מזומנים $3.0 B · נסגר Cfact[326]
- 2025-11-06 · IonQ · בחירה לשלב B של DARPA QBI, עד $15 M לכל נבחר · — · DARPA · — · נבחרה fact[65]
- 2026-04-27 · Quantum Art · הרחבת סבב A · $140 M, מ-$100 M ב-2025-12-10 · — · — · נסגר Pfact[125]
- 2026-05-05 · eleQtron · סבב A · €57 M · בהובלת Schwarz Digits, עם EIC Fund, Earlybird, Ankaa Ventures, Precitec, NRW.BANK · צבר הזמנות >€54 M · נסגר Pfact[129], [447]
- 2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater (הוכרז 2026-01-26) · ~$1.8 B · — · — · נסגר Cfact[19]
- 2026-Q2 · IonQ · הכנסות · $80.1 M, +287% משנה לשנה; תחזית החברה לשנת הכספים $280–290 M · — · מזומנים $3.0 B · דווח Cfact[326]
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק מסחרי פתוח לשערי יונים אלקטרוניים. הנכסים המאפשרים הם ייצור שבבי המלכודת (בתוך הבית ב-IonQ, דרך SkyWater), מקורות ומגברי מיקרוגל (RF סחורתי, סיכון ריכוזיות נמוך) וזיווד ייעודי — Bay Photonics היא נקודת כשל יחידה של ממש עבור הקו הבריטי. סיכון הריכוזיות תאגידי ולא תעשייתי: חברה אחת מחזיקה בשיא, בפטנטים ובמפעל הייצור. כלכלת היחידה אינה ניתנת לציטוט; איש אינו מפרסם עלות או הספק לקיוביט. היעדים המשלמים עליה הם G3 (סבילות מוקדמת לתקלות) ו-G7 (מערכות הניתנות לפריסה): הטיעון בעד ביטול לייזרי השער הוא יכולת הייצור והפריסה בשטח, לא המהירות. G6 אינו מושפע — הטכנולוגיה אינה מספקת ממשק פוטוני.
קניין רוחני ותקנים. Oxford Ionics מתארת את Electronic Qubit Control כמוגנת בפטנטים C[446], ואת מחיר הרכישה של $1.075 B מוטב לקרוא כרכישה של תיק הפטנטים הזה ועוד הצוות; לא ניתן היה לאמת מספר משפחת פטנטים, ספירה ממאגר נתונים או התדיינות משפטית נכון ל-3 בספטמבר 2026 (החיפוש לפי בעל הפטנט ב-Google Patents חסום לגישה אוטומטית). אין גוף תקינה או קונסורציום ייחודי לשער הזה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (מועד ההבטחה · המועד המובטח · מצב נכון ל-2026-09-03): IonQ, 2025-06-13 · 256 קיוביטים ב-99.99% ב-2026 · נדחה להכנסה לשירות במחצית הראשונה של 2027 Rfact[132]. IonQ, 2025-06-13 · 10,000 קיוביטים פיזיים על שבב אחד ב-2027, ו-2 M פיזיים / 40–80 k לוגיים עד 2030 · לא פורסמו נתוני חימום, זמן שער או חיבור בין-מודולי של מלכודת דו-ממדית Rfact[132]. Universal Quantum, 2022-11-02 · שתי מכונות, ובהן מערכת של עד 100 קיוביטים, בתוך ארבע שנים · לא הוכרזה אספקה, ותקופת החוזה עומדת להסתיים P[328]. אמינות: טענות הפיזיקה של Oxford Ionics עמדו והשתפרו בזמן; הבטחות קנה המידה של IonQ לא — 4,000 הקיוביטים עד 2026 של מפת הדרכים מ-2020 הוחטאו בכ-40× — ולכן יש לקרוא את התחייבויות הנאמנות כאמינות ואת תאריכי מספר הקיוביטים כשאיפות.
פרשנות אסטרטגית. אם השער האלקטרוני יגדל בקנה מידה, IonQ תהפוך יתרון בפיזיקה ליתרון בייצור, ושרשרת האספקה האופטית של היונים תאבד את מחלקת הלקוחות החזקה ביותר שלה; היתרון של Quantinuum יצטמצם להנדסת מערכות ולתיקון שגיאות, ולא לאיכות השער. אם הוא ייעצר בכמה עשרות יונים, השיא יהפוך לקוריוז מעבדתי, ושערי לייזר עם פוטוניקה משולבת ינצחו ברוחב שהודגם. כוח המיקוח בידי ספק הפלטפורמה: דבר בשרשרת אינו נדיר מלבד הידע בזיווד, ו-IonQ הפנימה את מפעל הייצור.
תחזית ושאלות פתוחות
אבני דרך ל-12–24 החודשים הבאים, שיכריעו אם לאשר או להוריד בדרגה: התקן של יותר מ-~30 קיוביטים בשערים אלקטרוניים עם נאמנות דו-קיוביטית, זמן שער והפרעה הדדית שפורסמו (אם לא יופיע עד סוף 2027 — להוריד בדרגה); מערכת 256 הקיוביטים של IonQ נכנסת לשירות במחצית הראשונה של 2027 בקרבת 99.99%; כל שחזור בלתי תלוי מעל 99.9%; מלכודת דו-ממדית המריצה שערים אלקטרוניים עם קצבי חימום שפורסמו. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: מכונות של מלכודות-שבב עם כמה אלפי יונים, חומרת הלייזר מצטמצמת לקירור ולקריאה, נאמנות ברמת שגיאה של כ-10⁻⁴, ותיקון שגיאות המוגבל בידי ההובלה ולא בידי השערים. התרחיש הגרוע ביותר: הנאמנות מתדרדרת בסדר גודל ברגע שמאות ערוצי מיקרוגל חולקים פיסה אחת, והפלטפורמה חוזרת לשערי לייזר לצורך מיעון.
שאלות פתוחות: האם גרדיאנט המיקרוגל שורד ניתוב דו-ממדי צפוף בלי הפרעה הדדית ופיזור הספק בלתי קבילים? איזה חלק מהשארית של 8.4×10⁻⁵ קוהרנטי, ומה הדבר עושה ל-Λ? האם התהליך של SkyWater מפיק שבבי מלכודת בנפחי ייצור, או שהרכישה נועדה לביטחון אספקה ולא ליכולת?
מקורות
- [18] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Oxford Ionics, Rapidly Accelerating Its Quantum Computing Roadmap,” Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-oxford-ionics-rapidly-accelerating-its-quantum - [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [103] M. C. Smith, A. D. Leu, K. Miyanishi, M. F. Gely, and D. M. Lucas, “Single-qubit gates with errors at the 10⁻⁷ level,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, no. 23, Art. no. 230601, Jun. 2025, doi: 10.1103/42w2-6ccy. arXiv:2412.04421. D
- [125] M. Abdel-Kareem, “Quantum Art Extends Series A to $140M to Scale Trapped-Ion Architecture,” Quantum Computing Report, Apr. 27, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantum-art-extends-series-a-to-140m-to-scale-trapped-ion-architecture/ P - [129] A. Cordes, “Quantum computing scale-up eleQtron secures €57 million in one of the largest Series A funding rounds worldwide,” eleQtron, May 5, 2026. [Online]. Available: https://eleqtron.com/
en/ Cquantum-computing-scale-up-eleqtron-secures-57-million-in-one-of-the-largest-series-a-funding-rounds-worldwide/ - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ Rionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [243] DARPA, “DARPA eyes companies targeting industrially useful quantum computers,” Apr. 3, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
news/ G2025/ companies-targeting-quantum-computers - [257] C. Löschnauer et al., “Scalable, High-Fidelity All-Electronic Control of Trapped-Ion Qubits,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2025, doi: 10.1103/h4wk-v31j. arXiv:2407.07694. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [326] IonQ, “IonQ Announces Record Second Quarter 2026 Revenues, Growing 287% YoY,” Aug. 5, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-announces-record-second-quarter-2026-revenues-growing-287-yoy - [328] A. Ingall, “German government tasks Sussex spin-out with building a powerful quantum computer in €67M contract,” University of Sussex Broadcast, Nov. 2, 2022. [Online]. Available: https://www.sussex.ac.uk/
broadcast/ Pread/ 59206 - [444] C. Ospelkaus et al., “Microwave quantum logic gates for trapped ions,” Nature, vol. 476, no. 7359, pp. 181–184, Aug. 2011, doi: 10.1038/nature10290. arXiv:1104.3573. D
- [445] T. P. Harty et al., “High-fidelity trapped-ion quantum logic using near-field microwaves,” Phys. Rev. Lett., vol. 117, no. 14, Art. no. 140501, Sep. 2016, doi: 10.1103/PhysRevLett.117.140501. arXiv:1606.08409. D
- [446] IonQ, “IonQ Achieves Landmark Result, Setting New World Record in Quantum Computing Performance,” Oct. 21, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-achieves-landmark-result-setting-new-world-record-in-quantum-computing - [447] D. Finke, “eleQtron Secures €57 Million ($61.5M USD) Series A to Scale MAGIC Trapped-Ion Platform,” Quantum Computing Report, May 5, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
eleqtron-secures-e57-million-61-5m-usd-series-a-to-scale-ion-trap-systems/ P - [448] Oxford Ionics, “Oxford Ionics selected for Quantum Missions Pilot to upgrade NQCC testbed with advanced 2D ion traps,” Mar. 11, 2025. [Online]. Available: https://www.oxionics.com/
announcements/ Coxford-ionics-selected-for-quantum-missions-pilot-to-upgrade-nqcc-testbed-with-advanced-2d-ion-traps/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון
מצמד המכוונן בשטף מפעיל ומכבה את אינטראקציית החילוף וה-ZZ בין טרנסמונים, ומספק שערי CZ או iSWAP דטרמיניסטיים של 25–70 ns.
Verdict. ניתן להפרכה — זוגות מבודדים כבר נמצאים בגבול הקוהרנטיות, ולכן אם השגיאה ברוחב צי המכונות לא תרד מתחת ל-0.2% עד 2027, האילוץ המכריע הוא T1 והכיול, לא המצמד.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מצמד הניתן לכוונון בשטף הוא רכיב שלישי — בדרך כלל טרנסמון בר-כוונון — המגשר בין שני קיוביטי נתונים. התדר שלו קובע מסלול צימוד עקיף המתאבך עם המסלול הקיבולי הישיר, ולכן סריקת ממתח מכווננת את החילוף הנקי דרך האפס: בנקודת הכיבוי ה-ZZ הסטטי מתבטל; פולס המרחיק ממנה מניע CZ או iSWAP דטרמיניסטי דרך ההצטלבות |11⟩–|20⟩. Google/UCSB הציגו אותו ב-2014 בשם gmon, עם צימוד שאפשר לאפס ברזולוציה של ננו-שניות בלי לפגוע בקוהרנטיות D[422].
תכונות: זיקת הנושא a = 1.0, מיוצר לחלוטין, אין לו מקבילה טבעית. זמן השער ~10⁻⁷·⁴ s (≈40 ns), דטרמיניסטי.
פיזיקה וגבולות
המצמד קונה מהירות ובידוד במחיר של דרגת חופש שלישית ורועשת. צימוד של עשרות MHz במצב הפעלה קובע שערים של 25–70 ns. שלושה מנגנונים קובעים את הרצפה. קוהרנטיות: ב-40 ns מול T1 ממוצע של 68 µs ב-Willow, רלקסציה ודה-פאזה במהלך הפולס כבר עולות כמה 10⁻⁴, רוב הפער בין הממוצע של 99.88% בהתקן לבין נאמנות מלאה D[1] — עיצוב פולסים אינו יכול להחזיר זאת, רק T1 ארוך יותר או שערים קצרים יותר. דליפה: הפולס עובר סמוך ל-|20⟩ ולרמה השנייה של המצמד, ולכן אוכלוסייה עוזבת את המרחב החישובי — מבחינת הקוד, שגיאה לא מבושרת ודביקה. ורעש שטף 1/f על הממתח מזיז את נקודת הכיבוי בין כיולים, ומשאיר ZZ שיורי נסחף, המופיע כשגיאה קוהרנטית ומתואמת. מה שמזיז את הרצפה: T1 גבוה יותר, אנהרמוניות גדולה יותר (מצמדי פלוקסוניום), פולסי שטף מעוצבים, ומצמדים שהממתח שלהם מוצב בנקודה שאינה רגישה לשטף.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-11 | CZ במצמד טרנסמון כפול, 99.90% ב-48 ns | Toshiba | D[37] |
| 2024-12 | Willow, 105 קיוביטים: 2Q ממוצע 99.88%, T1 ממוצע 68 µs, מחזור של 1.1 µs | D[1] | |
| 2025-08 | CZ 99.93% לאורך 40 h, 1Q 99.98%, קריאה >99.94% בהתקן אחד | IQM | D[38] |
| 2026-07 | EPLG של צי המכונות, רוחב מלא: הטוב ביותר 0.19%, טיפוסי 0.37% | IBM | C[34] |
שלושה משטרים, לא מספר אחד: זוג שאופיין מגיע ל-99.93% D[38]; התקן של 105 קיוביטים עומד בממוצע על 99.88% D[1]; מדד צי המכונות של IBM ברוחב מלא מראה 0.37% באופן טיפוסי ו-0.19% במיטבו C[34]. Zuchongzhi 3.0 עומד על 99.62% על פני 105 קיוביטים D[35]. השער הדו-קיוביטי הוא עדיין ~40% מתקציב השגיאה של Google בקוד הצבע, ואחריו הדליפה D[41].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין תהליך נפרד למצמד: המצמד הוא עוד צומת ועוד לולאת SQUID באותה ליתוגרפיה של מוליכי-על, ולכן הפגמים שלו הם פגמי הפלטפורמה — פיזור תדרי הצמתים ופגמים של מערכות דו-רמתיות (TLS) המושכים את נקודת הכיבוי. עלות הייצור היא קלט-פלט, לא ליתוגרפיה: Nighthawk נושא 218 מצמדים על פני 120 קיוביטים, וכל אחד מהם דורש קו ממתח C[49]. QuantWare היא המוכרת המסחרית היחידה של שבבים עם מצמדים ברי-כוונון; היא ממומנת בסבב B של $178 M ובונה מפעל ייצור ב-Delft P[298]. הפיקוח על יצוא נוקב במחשבים שלמים (4A906) ובאלקטרוניקה קריוגנית (3A901), לא במנגנוני שער G[301]. לא פורסמו שיעור תקינות או עלות של מצמדים.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
בסריג ריבועי המצמדים רבים מהקיוביטים ביחס של כשניים לאחד, וכל אחד מהם זקוק לקו שטף מהיר עם DAC וסינון משלו. ב-10³ קיוביטים אלה אלפי קווי שטף; ב-10⁴ זה הופך לאילוץ המכריע עוד לפני הנאמנות, והמוצא היחיד שהודגם הוא מקור ממתח על השבב, כמו ה-DAC-שטף של D-Wave בשיטת השבב ההפוך על פלוקסוניום ב-10 mK C[316]. העלות החוזרת היא כיול, לא השהיה: נקודות הכיבוי נסחפות עם רעש שטף 1/f, ולכן הכיול גדל עם מספר המצמדים — ומכאן ש-Google מכוונת אותו בלמידת חיזוק במהלך תיקון השגיאות, בשגיאה לוגית של 7.72×10⁻⁴ למחזור ב-d=7 D[2].
תפקיד במחסנית
השער שייך לסריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון (Google, IBM, Rigetti, IQM, OQC, USTC, Fujitsu) ודורש את נושא הטרנסמון. הוא מחליף את התהודה הצולבת בתדר קבוע; מחיר המעבר הוא תכנון מחדש של כל תא קיוביט–מצמד–קיוביט, בערך כפליים קווי ממתח ומערך כיול חדש — העסקה ש-IBM קיבלה ב-Heron (2023-12) לאחר עשור על תהודה צולבת, ושמרה עליה ב-Nighthawk C[49]. תרומתו לשעון קטנה: שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס הוא 0.65 µs, ואיבר שכבות השערים שלו ~0.16 µs, ב-0.048 µs לשכבה D[1], ולכן הטכנולוגיה הזו מזיזה את תקציב השגיאה יותר משהיא מזיזה את השעון. אין משבצת ריקה סמוכה בגרף הטכנולוגיות.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הכותרות של 99.90% ושל 99.93% הן בחינת ביצועים אקראית משולבת (interleaved RB) על זוג אחד שאופיין, ו-RB עיוור לדליפה אלא אם פרוטוקול דליפה רץ לצדו — והדליפה היא איבר השגיאה השני של השער הזה. EPLG הוא גודל נצפה אחר, שערים בשכבות ברוחב מלא כולל הפרעה הדדית, ולכן הפער של 0.37% מול 0.07% נובע מההגדרה לא פחות מאשר מהשונות בצי המכונות. אף אחד מהשיאים לא שוחזר במעבדה בלתי תלויה. סתירת ייחוס אחת: תוצאת Oxford המצוטטת, "25 ns ב-99.8%", היא זוג קואקסמונים בצימוד קבוע, ללא מצמד כלל C[423].
לא פורסם: משך השער של ה-CZ של IQM ב-99.93%, שעבורו מצוינים רק הנאמנות וחלון המיצוע של 40 שעות; שיעור תקינות או שיעור פגמים ייחודי למצמדים מאף ספק; והחלק של ה-EPLG של צי המכונות של IBM שנובע מ-ZZ שיורי במצב הכיבוי של המצמד, ולא מקוהרנטיות או מהפרעה הדדית.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google | מפתח | ארה״ב | מקור ה-gmon; Willow משתמש במצמדים ברי-כוונון | D[422] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | Nighthawk: 218 מצמדים על 120 קיוביטים; פטנט על מצמד | C[49] |
| IQM | מפתח | פינלנד | שיא CZ של 99.93% עם מצמד בר-כוונון צף | D[38] |
| QuantWare | ספק | הולנד | מוכרת שבבי טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון; מפעל ייצור ב-Delft | P[298] |
| Rigetti | מפתח | ארה״ב | שבבונים עם מצמדים ברי-כוונון, 2Q חציוני 99.1% | Cfact |
כספים.
- 2026-06-02 · IBM · תוכנית (התחייבות קוונטית לחמש שנים) · >$10 B · — · הוכרז fact
- 2026-05-05 · QuantWare · סבב B · $178 M (€152 M) · Intel Capital, In-Q-Tel, ETF Partners · נסגר P[298]fact
- 2026-07-02 · IQM · רישום למסחר (Nasdaq/Helsinki) · מזומנים €337 M, הכנסות במחצית הראשונה של 2026 €8.9 M · נסגר fact
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI, IBM ספקית הטרנסמונים היחידה מבין אחת-עשרה · ≤$15 M לכל אחת · הוכרז fact
שוק ושרשרת אספקה. מה שהשער הזה צורך הוא בקרת שטף — מחוללי AWG ו-DAC רב-ערוציים של Zurich Instruments, Quantum Machines ו-Keysight, שאף אחד מהם אינו ייחודי למצמדים — ולכן סיכון הריכוזיות נמצא בשבבים, לא במכשירים. QuantWare היא הנתיב המסחרי היחיד; כל האחרים מייצרים בתוך הבית, וכך תכנון המצמד קנייני ואלקטרוניקת הבקרה סחורה. G2 ו-G3 משלמים עבור הטכנולוגיה הזו: שניהם זקוקים לשגיאה דו-קיוביטית של 10⁻³ ברוחב צי המכונות.
קניין רוחני ותקנים. IBM מחזיקה ב-US 11,727,297 B2, "Tunable quantum coupler facilitating a quantum gate between qubits" (ניתן ב-2023-08-15), הטוען למסלול צימוד שני בסימן הפוך המבטל סיבוב קוהרנטי לא רצוי G[424]; עבודת ה-gmon של Google מ-2014 היא ידע קודם שפורסם D[422]. לא זוהתה התדיינות משפטית, ואין גוף תקינה לתכנון מצמדים או לדיווח עליהם.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM: Nighthawk, 5,000 שערים דו-קיוביטיים למעגל (הובטח 2025-06-10 · ל-2025 · סופק 2025-12) → 7,500 ב-2026 → 10,000 ב-2027 Rfact, לפי לוח הזמנים, אף שהמעבר למצמדים נעשה רק לפני דור אחד. IQM: 2Q מעל 99.94% (הובטח ל-2025–26) נמצא בתחום השגיאה של ה-99.93% שסופקו D[38]. Rigetti: 108 קיוביטים ב-99.5% נדחו ל"מאוחר יותר ב-2026", והפער נמצא בשער המתווך במצמד Cfact.
פרשנות אסטרטגית. המעבר של IBM מהתהודה הצולבת מכריע את הוויכוח הארכיטקטוני לטובת צימוד בר-כוונון, ומחזק את ספקי אלקטרוניקת הבקרה — כל מצמד הוא עוד ערוץ שנמכר — ואת ספקי השבבים המסחריים. איום התחליף אינו התהודה הצולבת, אלא ביטול ZZ פסיבי המובנה בתכנון: זוג קואקסמונים בצימוד קבוע הגיע ל-25 ns ב-99.8% ללא מצמד וללא קו שטף C[423]; אם זה יגדל, מס הקווים יהפוך לנטל. כוח המיקוח נשאר בידי מי שמחזיק במפעל הייצור.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: האם Nighthawk יגיע ל-7,500 שערים דו-קיוביטיים עד סוף 2026; האם צי מכונות כלשהו ידווח על EPLG טיפוסי מתחת ל-0.2%; האם מעבדה שנייה תשחזר את ה-99.93%. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: שגיאה ברוחב צי המכונות סביב 10⁻³ ב-10³ קיוביטים, וממתח על השבב המסלק את מס הקווים. התרחיש הגרוע ביותר: מספר המצמדים מגביל את השבבים לסביבות 10³ קיוביטים, וגבול הקוהרנטיות של 40 ns מחזיק את השגיאה על כמה 10⁻⁴, גבוה מכדי ש-Λ יגדל. שאלות פתוחות: האם הפטנט של IBM מגביל שבבי מצמדים מסחריים; האם מצמדי פלוקסוניום יכולים לקצץ את הדליפה; האם צימוד קבוע יסלק את מס הקווים בקנה מידה.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. D
- [34] IBM Quantum, “What's new at IBM Quantum - Q2 2026.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ whats-new-q2-2026 - [35] D. Gao et al., “Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, Art. no. 090601, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.090601. arXiv:2412.11924. D
- [37] R. Li, K. Kubo, Y. Ho, Z. Yan, Y. Nakamura, and H. Goto, “Realization of High-Fidelity CZ Gate Based on a Double-Transmon Coupler,” Phys. Rev. X, vol. 14, no. 4, Art. no. 041050, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041050. arXiv:2402.18926. D
- [38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437. D
- [41] N. Lacroix et al., “Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 614–619, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09061-4. arXiv:2412.14256. D
- [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance C - [298] M. Ivezic, “QuantWare Raises $178M Series B — What It Means for Quantum Open Architecture,” PostQuantum.com, May 6, 2026. [Online]. Available: https://postquantum.com/
industry-news/ Pquantware-178m-series-b-qoa/ - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [316] D-Wave Quantum Inc., “Digital control of a high-coherence fluxonium qubit,” D-Wave Quantum Inc., Jan. 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
media/ C41upubz2/ 14-1090a-a_fluxonium-dac-control.pdf - [422] Y. Chen et al., “Qubit architecture with high coherence and fast tunable coupling,” Phys. Rev. Lett., vol. 113, no. 22, Art. no. 220502, Nov. 2014, doi: 10.1103/PhysRevLett.113.220502. arXiv:1402.7367. D
- [423] A. Curbison, “Oxford research group demonstrate fundamental speed-up of two-qubit gate,” OQC, Mar. 21, 2025. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ Cnewsroom/ oxford-research-group-demonstrate-fundamental-speed-up-of-two-qubit-gate - [424] J. Stehlik, D. L. Underwood, D. Zajac, and M. Steffen, “Tunable quantum coupler facilitating a quantum gate between qubits,” Google Patents, Aug. 15, 2023. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GUS11727297/ en
General facts cited above: fact, fact, fact, fact, fact, fact, fact.
The English text is loading…
Русский текст загружается…
שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים)
חילוף הייזנברג בפולסי מתח בין ספינים שכנים או מוסעים, בנקודות המוגדרות באלקטרודות שער או באטומים תורמים — מנגנון השזירה היחיד שאינו צריך דבר מלבד אלקטרודות שער של CMOS.
Verdict. ה-CNOT הטוב ביותר בחילוף הוא 9×10⁻⁴ (HRL, 18 קיוביטים), וזוגות בהתקני מפעל ייצור עומדים על 99.0–99.6%, אך ~80% מהשגיאה הדו-קיוביטית הם כיול ולא פיזיקה, ואף התקן של יותר משמונה קיוביטים אינו מפרסם נאמנות לכל הזוגות.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
פולס מתח מנמיך את מחסום המנהור בין שני ספינים שכנים של נקודות קוונטיות או של אטומים תורמים, ומפעיל חילוף הייזנברג J לזמן קצוב כדי לממש שער שזירה ממשפחת SWAP; דבר אינו מוקרן, ולכן אין צורך באנטנה, בלייזר או במהוד. Loss ו-DiVincenzo הציעו ב-1998 קיוביטי ספין המבוססים עליו; DiVincenzo, Bacon, Kempe, Burkard ו-Whaley הראו ב-2000 שהחילוף לבדו אוניברסלי, במחיר של ~3× יותר קיוביטים ו-~10× יותר פעולות דו-קיוביטיות — הקידוד ש-HRL בונה עליו S[416]. הגרסה המוסעת מזיזה אלקטרון אחד דרך פוטנציאל מסוע אל טווח החילוף עם שותף מרוחק.
תכונות: נושא מיוצר לחלוטין; שזירה דטרמיניסטית ב-≈10⁻⁷ s (~100 ns), וכברירת מחדל צימוד סטטי בין שכנים קרובים.
בקרת מתח בפס בסיס, בטמפרטורת החדר אך בדרך לשלב הקריוגני; שגיאה קוהרנטית, פאולי, דליפה; הייצור הוא CMOS.
פיזיקה וגבולות
J עולה באופן מעריכי ככל שהמחסום מונמך, וניתן לכוונון חשמלי מקרוב לאפס ועד עשרות MHz; זמן השער מתנהג כ-1/J, ולכן השערים הנמדדים נוחתים ב-58–500 ns עבור חילוף של 10–90 MHz. המעריכיות היא נקודת התורפה: אותו מנוף שהופך את J למהיר מגדיל את δJ/J תחת רעש מתח השער ורעש מלכודות המטען, ולכן יש נקודת עבודה ולא מקסימום — מעלים את J, ורעש המטען גורם לדה-פאזה של השער; מורידים אותו, והפולס הארוך יותר עושה זאת. מכאן הממצא של HRL שכ-80% מהשגיאה הדו-קיוביטית הם בקרה וכיול חיצוניים, לא דה-קוהרנטיות D[190]. מתחת לזה נמצאים אמבט ה-²⁹Si השיורי, רעש מטען 1/f בממשק התחמוצת ופיצול עמקים קטן, ההופך את הדליפה לשגיאה מדרגה ראשונה. הזזת הרצפה דורשת העשרת ²⁸Si, ממשקים טובים יותר ובקר שמרחיק רעש 1/f מאלקטרודות המחסום.
מצב ההנדסה העדכני
שער החילוף הטוב ביותר: ה-CNOT בחילוף בלבד של HRL — 9×10⁻⁴ כטוב ביותר הניתן לשחזור ו-3×10⁻³ בממוצע על פני 18 קיוביטים הבנויים מ-54 נקודות, שגיאה חד-קיוביטית ממוצעת של 2×10⁻⁴ — בתזמון של בקר ב-4 K בטכנולוגיית RF CMOS מסחרית של 130 nm D[190]. בקנה מידה של מפעל ייצור, Diraq ו-imec מדווחות על 99.04–99.56% דו-קיוביטי ו-99.9% SPAM על SiMOS של 300 mm D[189]. הגרסה המוסעת מוסיפה בדיקת זוגיות ממשקל ארבע ב-97.7% לכל הלוך-ושוב של 1.2 µm, והתנועה וזמן הסרק תורמים כרבע מהשגיאה שלה D[349]. התקן התורמים של SQC בן 11 הקיוביטים שונה במהותו: ספינים גרעיניים המצומדים בצימוד על-דק לאלקטרון משותף, ואוגרים המקושרים בחילוף D[192]. שום התקן מעבר לשמונה קיוביטים אינו מפרסם נאמנות לכל הזוגות.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-09 | דו-קיוביטי 99.04–99.56%, מפעל ייצור של 300 mm | Diraq עם imec | D[189] |
| 2025-12 | 11 קיוביטי תורמים, אוגרים המקושרים בחילוף | Silicon Quantum Computing | D[192] |
| 2026-05 | CZ בספינים מוסעים, 98.86% ב-58 ns | QuTech | D[193] |
| 2026-07 | CNOT בחילוף בלבד, 9×10⁻⁴ במיטבו, 18 קיוביטים | HRL Laboratories | D[190] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הוא צריך רק אלקטרודות שער ופולסי מתח, ולכן הוא נשען על קווי ייצור קיימים: EUV של 300 mm ב-Intel (>24,000 התקנים לפרוסה D[199]; 96% הצלחה בכוונון ב-232 התקנים בפרוסה אחת D[766]), 300 mm ב-imec, 22FDX של GlobalFoundries, FD-SOI של STMicroelectronics. שני ריכוזים חשובים — GlobalFoundries קיבצה את הפלטפורמה ביחידה עסקית אחת, שמאחוריה מכתב כוונות של CHIPS בסך USD 375 M C[353], ומחסנית הבקרה של Quantum Machines עומדת בבסיס העבודה של Diraq, HRL, imec, Equal1, Sandia וה-NQCC הבריטי C[449]. החשיפה לפיקוח על יצוא ישירה: תקנת BIS מ-2024-09-06 יצרה את ECCN 3A901.a למעגלי CMOS המתוכננים לפעול ב-4.5 K או מתחת לכך — מבחן של כוונת התכנון, ולכן קובץ תכנון של בקר CMOS קריוגני מהסוג של HRL מפוקח כשלעצמו G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
נקודה כפולה צריכה בערך 4–6 ערוצי פס בסיס, ולכן בבקרה מטמפרטורת החדר החיווט גדל מהר יותר ממספר הקיוביטים; התשובה של HRL היא 296 קווים ו-366 DAC בתוך המקרר ב-≤3.5 W, בלי לולאת זמן אמת בטמפרטורת החדר D[190]. הקריאה, לא השער, קובעת את המחזור: 1–100 µs לעומת שער של 58–500 ns. ב-10³ קיוביטים פריסת הקווים (fan-out) מטמפרטורת החדר אינה מעשית בלי אינטגרציה קריוגנית; ב-10⁴–10⁶ שיטות ה-crossbar המקטינות את מספר החוטים מתנגשות בצורך לכייל כל זוג חילוף בנפרד — ההתנגשות הארכיטקטונית הלא פתורה של המנגנון הזה.
תפקיד במחסנית
הוא שוזר שתי משפחות: ספינים בנקודות קוונטיות בצורן ובגרמניום (Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL בבעלות IBM, Quobly, Equal1) וספיני תורמים (SQC). הוא דורש נקודה המוגדרת באלקטרודות שער או אטום תורם, ועוד בקרה בפס בסיס, ומספק את שכבת השזירה ששתי המשפחות בונות עליה קודים — ב-HRL קוד חזרה במרחק 5 עם Λ(5/3) = 4.7 לאורך 200 סבבים, המגלה היפוכי ביט בלבד ולכן אינו תוצאה מתחת לסף עבור קוד מלא, ועוד [[4,2,2]] בבחירה בדיעבד בנאמנות לוגית של 0.95 D[190]. הוא מתנגש במיעון crossbar, משום שהכיול נעשה לכל זוג בנפרד. הסבב הנגזר הוא 8.5 µs בספיני נקודות ו-7.7 µs באטומים תורמים, מוגבל בידי הקריאה, לעומת ~100–300 µs שמריצים בדרך כלל: השער אינו צוואר הבקבוק. משבצת ריקה שכנה: תוצאה לכל הזוגות, על אותו שבב, מעבר לשמונה קיוביטים.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הנתונים הבולטים של HRL וחלוקת ה-80% לכיול מדווחים בידי הספק ולא שוחזרו D[190]. ה-99.04–99.56% של Diraq ו-imec הוא סטטיסטיקה על אוכלוסיית התקני מפעל ייצור, לא תוצאה לכל הזוגות על אותו שבב; התקן שמונת הקיוביטים של imec מתקף חילוף בזוג אחד מתוך ארבעה D[197]. הכתבה של Nature על קיוביטי ספין מיולי 2026 תוקנה ב-2026-08-04, ושיעורי השגיאה החד-קיוביטיים שיוחסו ל-HRL ול-QuTech עודכנו P[450]. אין זיכרון לוגי מתחת לסף באף פלטפורמת ספין נכון ל-2026-09-04.
הנאמנויות של SQC ב-[192] הן 99.5–99.99%, עם מצבי בל מעל 99%, בתמצית ה-arXiv, ו-99.10–99.99%, עם מצבי בל עד 99.5%, בגרסת Nature; ה-CZ הגרעיני של אטום תורם יחיד, 99.90%, שבדוח הראשי אינו מופיע בתמצית. הסכום הכולל שגייסה Diraq (">USD 100 M") מגיע מהעיתונות המקצועית, לא מהודעה של החברה. לא פורסם: התנאים הכספיים של רכישת HRL בידי IBM, וספירה מתוארכת של משפחות פטנטים לשערי חילוף.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Diraq | מפתח | אוסטרליה | שערים דו-קיוביטיים ממפעל ייצור של 300 mm, 99.04–99.56% | D[189] |
| HRL Laboratories (IBM) | מפתח | ארה״ב | 18 קיוביטים בחילוף בלבד, בתזמון מ-4 K | D[190] |
| QuTech | מחקר | הולנד | CZ בספינים מוסעים, בדיקות זוגיות עם קיוביט עזר נייד | D[193] |
| Silicon Quantum Computing | מפתח | אוסטרליה | אוגרי תורמים המקושרים בחילוף אלקטרונים | D[192] |
| Quantum Motion | מפתח | בריטניה | מערכת מלאה (full-stack) על 22FDX ב-NQCC הבריטי | C[355] |
| Quantum Machines | ספק | ישראל | מחסנית הבקרה שבבסיס רוב תוצאות הספין שפורסמו | C[449] |
כספים.
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI · ≤USD 15 M לכל אחת · Diraq, Quantum Motion, SQC מתוך אחת-עשרה · הוענק G[65]
- 2026-05-07 · Quantum Motion · סבב C · USD 160 M · DCVC, Kembara · נסגר C[355]
- 2026-05-21 · Diraq · מכתב כוונות של CHIPS · עד USD 38 M · US Commerce · מכתב כוונות, לא מענק G[300]
- 2026-08-26 · IBM · מיזוג ורכישה, HRL Laboratories · התנאים לא פורסמו · נסגר C[204]
שוק ושרשרת אספקה. אין לייזרים ואין ואקום: הציוד הוא קו CMOS ועוד אלקטרוניקת פס בסיס, ולכן שרשרת האספקה היא ארבעה קווי מפעל ייצור וספק בקרה אחד — טיעון עלות וסיכון ריכוזיות בבת אחת. ההבטחה של Diraq, "<USD 1 לקיוביט עד 2031", היא יעד, לא עלות R[211]. כיום הוא מניע התקנים הנמכרים ל-G1 ול-G2; הרכישה של IBM היא הימור שהוא יגיע גם ל-G3 ול-G4.
קניין רוחני ותקנים. תוצאות היסוד — Loss–DiVincenzo מ-1998 והאוניברסליות של חילוף בלבד מ-2000 S[416] — פורסמו ואינן קניין פרטי, ולכן הקניין הרוחני הניתן להגנה נמצא בגאומטריית ההתקן, בצורן של הבקרה הקריוגנית ובתוכנת הכיול. לא נמצאה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים הייחודית לשער הזה נכון ל-2026-09-04.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Diraq (הובטח 2026-08-27 · 150 k פיזיים ו-1 k לוגיים עד 2029 · שישה שבועות קודם לכן אמרה אותה חברה "אלפים עד 2029") R[211] — לא עקבי. Intel (הובטח 2026-01 · הגדלת Tunnel Falls ל"מאות נקודות" · אין המשך מתוארך) C[207] — לא ניתן לדירוג. IBM (הובטח 2026-07-23 · סגירת רכישת HRL עד סוף הרבעון השלישי של 2026 · נסגרה 2026-08-26) C[10], [204] — עמדה בהבטחה.
פרשנות אסטרטגית. אם שערי החילוף יגיעו לנאמנות של סבילות לתקלות, המנצחים יהיו מפעלי הייצור ומי שמחזיק בבקר הקריוגני — הקיוביט הופך לאפשרות בתהליך הייצור, לא למוצר — והמפסידים יהיו פלטפורמות שבסיס העלויות שלהן הוא אופטיקה וואקום. הרכישה של IBM הופכת את HRL לתוכנית הספין של ענקית ענן, ומאלצת את Diraq, Quantum Motion ו-Quobly להתחרות בכוח המאזן. אם נטל הכיול יימשך, הספינים יישארו קוריוז של G1/G2.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה בתוך 12–24 חודשים: לאשר/להוריד בדרגה לפי השאלה אם התקן ממפעל ייצור יפרסם נאמנות לכל הזוגות מעבר לשמונה קיוביטים, ואם IBM תציב אבן דרך מתוארכת לספינים במפת דרכים פומבית. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: שבב ממפעל ייצור, בתזמון קריוגני, מציג זיכרון לוגי מתחת לסף עם קוד מלא. התרחיש הגרוע ביותר: האחידות נתקעת מעבר לעשרה קיוביטים, ומפות הדרכים נשארות שני סדרי גודל לפני החומרה. פתוח: האם שגיאת הכיול יכולה לרדת בלי לייבא את תקציב השגיאה של הבקר עצמו; האם CZ מוסע ידחק את החילוף הסטטי; מה IBM תעשה בצורן של HRL.
מקורות
- [10] IBM, “IBM to Acquire HRL Laboratories to Power the Future of Quantum,” Jul. 23, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-07-23-ibm-to-acquire-hrl-laboratories-to-power-the-future-of-quantum C - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. D
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [192] H. Edlbauer et al., “An 11-qubit atom processor in silicon,” Nature, vol. 648, no. 8094, pp. 569–575, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09827-w. arXiv:2506.03567. D
- [193] Y. Matsumoto et al., “Two-qubit logic and teleportation with mobile spin qubits in silicon,” Nature, vol. 653, no. 8114, pp. 391–397, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10423-9. D
- [197] A. Nickl et al., “Eight-qubit operation of a 300 mm SiMOS foundry-fabricated device,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 5878, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-74597-6. D
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. D
- [204] IBM, “IBM Completes Acquisition of HRL Laboratories to Accelerate the Future of Quantum,” Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-08-26-ibm-completes-acquisition-of-hrl-laboratories-to-accelerate-the-future-of-quantum C - [207] L. Hesla, “Argonne launches silicon quantum processor collaboration with Intel,” Argonne National Laboratory, Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.anl.gov/
article/ Cargonne-launches-silicon-quantum-processor-collaboration-with-intel - [211] F. Elliott, “Diraq charts course to utility-scale quantum computing with millions of spin qubits on a single silicon chip,” Diraq, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.diraq.com/
newsdesk/ Rdiraq-sets-roadmap-for-utility-scale-quantum-computing-with-millions-of-qubits-on-a-single-silicon-chip - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [349] B. Undseth et al., “Weight-four parity checks in a spin-shuttling architecture,” Nature, vol. 655, no. 8125, pp. 1160–1166, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10766-3. D
- [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ . Cnews-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [355] Quantum Motion, “Quantum Motion Raises $160 Million Series C to Deliver Quantum Computing's "Transistor Moment,” May 7, 2026. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-raises-160-million-series-c-to-deliver-quantum-computings-transistor-moment/ C - [416] D. P. DiVincenzo, D. Bacon, J. Kempe, G. Burkard, and K. B. Whaley, “Universal quantum computation with the exchange interaction,” Nature, vol. 408, no. 6810, pp. 339–342, 2000, doi: 10.1038/35042541. arXiv:quant-ph/0005116. S
- [449] Quantum Machines, “Semiconductor Spin Qubits,” Aug. 11, 2026. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
qubit-types/ Csemiconductor-spin-qubits/ - [450] D. Garisto, “Underdog 'spin qubits' leap forward in race to a useful quantum computer,” Nature, vol. 656, no. 8127, pp. 280–281, Aug. 2026, doi: 10.1038/d41586-026-02357-z. P
- [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור
כוח תלוי-ספין של לייזר דו-כרומטי, השוזר יונים לכודים דרך פאזה גאומטרית על אופן תנועה משותף, שהשער מותיר כפי שמצא אותו.
Verdict. עדיין מנגנון השזירה שביסוד כל מערכת יונים עם שערי לייזר שבהפעלה, אך זמן השער גדל עם אורך השרשרת (1.6 µs על זוג, חציון של 672 µs על 30 יונים), והרצפה שלו היא רעש הלייזר ועוד פיזור פוטונים — שני האיברים שהשערים האלקטרוניים מוחקים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שני תדרי לייזר המוסטים באופן סימטרי סביב פס צד תנועתי מניעים כוח תלוי-ספין; הזוג משרטט לולאה סגורה במרחב הפאזה של אופן תנודה משותף ורוכש פאזה גאומטרית שנקבעת לפי השטח הכלוא, ולכן הספינים נשזרים והתנועה חוזרת לנקודת ההתחלה שלה. הפאזה תלויה בשטח הלולאה ולא באכלוס האופן, ולכן אפיק חם נסבל — וזו הסיבה שמנגנון זה, ולא זה של Cirac–Zoller, הפך למנגנון שבשימוש בפועל. Mølmer ו-Sørensen הציעו אותו ב-1999–2000; גרסת הסטת האור (פאזה גאומטרית σzσz), כוח דיפול אופטי תלוי-מצב, חולקת את אותו תקציב שגיאה, והיא שמתארכת את הקו שבהפעלה לסביבות 2003.
תכונות: נושא טבעי של יון לכוד; שזירה דטרמיניסטית ב-≈10⁻⁴·² s (≈63 µs) דרך אפיק תנועתי משותף.
בקרה אופטית מטמפרטורת החדר; השגיאה קוהרנטית, דליפה, פאולי; הייצור הוא הרכבה אופטית.
פיזיקה וגבולות
משך השער נקבע לפי ההיסט δ מפס הצד הממוען — לולאה סגורה אחת אורכת 2π/δ — ואי אפשר להגדיל את δ בחופשיות, משום שתדר הפעימה חייב להתרחק מכל אופן צופה. בשרשרת של N יונים הספקטרום הצירי מצטופף, δ קטן והפולס מתארך: 1.6 µs על זוג D[441] לעומת חציון של 672 µs על שרשרת אחת של 30 יונים D[100], בערך 400× עבור 15× יונים. נותרות שתי רצפות. פיזור ראמאן מחוץ לתהודה אינו קוהרנטי, שום צורת פולס אינה מבטלת אותו, והוא יורד רק כשהיסט ראמאן נדחק מעבר לפיצול המבנה הדק. רעש הלייזר והחימום התנועתי משלימים את השאר: מודל פרטורבטיבי מ-2026 שוקל את צפיפות הספקטרום של הרעש בפונקציית רגישות התלויה במיקום, ומוצא שזוגות מרוחקים רגישים ~10× יותר משכנים ב-~25 kHz, בעוד שרעש של ~1 kHz עולה אי-נאמנות ברמת האחוזים ללא תלות במיקום S[442]. השארית קוהרנטית ודמוית-דליפה, לא דה-פולריזציה, ולכן מדדי ביצועים ממוצעים מעריכים בחסר את מה שהקוד רואה.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם: 99.8% ב-1.6 µs על זוג ⁴³Ca⁺, ושזירה שעדיין נוצרת ב-480 ns — פחות ממחזור תנודה תנועתי אחד (Oxford, 2018) D[441], ועדיין שער הלייזר המהיר ביותר שפורסם. בקנה מידה, Helios רושם שגיאה של 7.9×10⁻⁴ ב-≈70 µs על פני 98 יוני Ba⁺ בשמונה אזורים D[97]; השרשרת היחידה של IonQ בת 30 היונים, שנמדדה על כל 435 הזוגות, נותנת 550–883 µs, חציון 672 µs D[100].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2018 | 99.8% ב-1.6 µs; שזירה ב-480 ns | Oxford (Schäfer et al.) | D[441] |
| 2023-08 | 550–883 µs, חציון 672 µs, שרשרת של 30 יונים | IonQ Forte | D[100] |
| 2025-11 | שגיאה של 7.9×10⁻⁴ ב-≈70 µs, 98 יונים | Quantinuum Helios | D[97] |
| 2026-05 | נפח קוונטי 32,768, השער לא נחשף | Alpine Quantum Technologies | C[128] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
דבר כאן אינו מיוצר לתוך המלכודת: השער מסופק בידי לייזרים מיוצבים, מאפננים אקוסטו-אופטיים ואלקטרו-אופטיים ואופטיקת אלומות, המכוסים כטכנולוגיה נפרדת. Helios דורש לפחות שבעה אורכי גל לעומת 1,228 אלקטרודות מלכודת D[97] — המחצית האופטית היא רשימת הרכיבים הגדולה יותר. המלכודות, לעומת זאת, הן סחורה מסחרית (Infineon, Villach); Honeywell מייצרת את אלה של Quantinuum בתוך הבית C[320]. החשיפה לפיקוח על יצוא היא ברמת המערכת — התקנה של BIS מ-2024-09-06 יצרה את ECCN 4A906 למחשבים קוונטיים שמעל ספי מספר קיוביטים ושיעור שגיאות, אך שום ECCN אינו נוקב במלכודות יונים או באופטיקת אלומות G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
שני התדרים הגלובליים אינם גדלים עם מספר היונים; המיעון הפרטני גדל, בערך ערוץ מאפנן אחד ונתיב אלומה אחד לכל יון. הפולס הוא החלק הזול של המחזור: שכבה ברוחב מלא ב-Helios אורכת ≈55 ms כשמביאים בחשבון מיון, הובלה וקירור מחדש — שלושה סדרי גודל מעל השער של 70 µs — וההובלה לבדה היוותה ~60% מזמן הריצה ב-H2 D[97]. ב-10³ יונים, ההספק וההפרעה ההדדית מחליפים איכות מיעון במספר אזורים; ב-10⁴–10⁶, זמן שער הגדל עם אורך השרשרת מאלץ כל תכנון של אפיק יחיד להחליף תפוקה בקישוריות, ולכן כל מפת דרכים מחלקת את המלכודת.
תפקיד במחסנית
מנגנון השזירה של שתי ארכיטקטורות של יונים לכודים — QCCD (Quantinuum) ומלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני (Aria, Forte ו-Tempo של IonQ, Alpine Quantum Technologies, Qudoor, Quantum Art) — והמנגנון ההיסטורי של הקווים העוברים לבקרה אלקטרונית (IonQ עם Oxford Ionics, eleQtron). הוא דורש נושא של יון לכוד ותת-מערכת לייזר המספקת אלומות דו-כרומטיות יציבות-פאזה לזוג נבחר, ומספק את שכבת השזירה שהארכיטקטורות המחולקות לאזורים מניחות. התחליף שלו הוא השער האלקטרוני בשדה קרוב, ב-8.4×10⁻⁵ D[102]; המעבר הופך את מערך האופטיקה להשקעה אבודה, אך מוחק את פיזור הפוטונים ואת רעש הלייזר. הוא מתנגש עם כל תכנון של אפיק יחיד. שעון נגזר בארכיטקטורת QCCD = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס ≈ 9.7 ms, מהם 9.0 ms הובלה, לעומת שכבה ברוחב מלא שנמדדה ב-~55 ms D[97]. לא סומנה משבצת ריקה סמוכה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המספרים הבולטים הם ממוצעי בחינת ביצועים על פני אזור או שרשרת; אף ספק אינו מפרסם שגיאה לפי זוג כפונקציה של המיקום בשרשרת, והפער של ~10× בין שכנים לזוגות מרוחקים נשאר תאוריה S[442]. טענות נפח קוונטי דורשות אותה זהירות: ה-32,768 של AQT הוא 2¹⁵, לעומת 2²⁵ שפורסם ל-H2 בן 56 הקיוביטים של Quantinuum C[98] — שיא בתוך קטגוריית ההרכבה במסד, לא בחזית. נכון ל-2026-09-04 אין שחזור בלתי תלוי לא ל-7.9×10⁻⁴ ולא ל-8.4×10⁻⁵.
בחינת ביצועים אקראית (randomised benchmarking) על ערכת שערים מקורית הבנויה משני שערי מולמר–סורנסן, MS(π/2, 0) ו-MS(π/2, π/4) (חבורה בת 192 איברים), אינה חסרת ריבוי: שלוש הצגות אי-פריקות מופיעות פעמיים או שלוש פעמים ונותנות דעיכות בעלות ערכים מטריציוניים במקום דעיכה מעריכית יחידה, ולכן נאמנות החסינה לשגיאות הכנת מצב ומדידה (SPAM) דורשת בחינת ביצועים מול חבורת "הרמה" גדולה יותר, כאן SU(4) P[895]. ההדגמה נומרית; נתון של בחינת ביצועים על ערכת השערים המקורית של שערי MS יש לקרוא כשהפרוטוקול שלו נקוב בשמו.
תוצאת השזירה ב-480 ns ב-[441] מובאת בתמצית ללא נאמנות; רק הצמד 1.6 µs / 99.8% הוא מדד טיב שלם. לא פורסם: זמן השער והנאמנות של LYNX של AQT שמאחורי הנפח הקוונטי של 32,768, ולכן לטענת הרגישות המופחתת לרעש אין מספר פיזיקלי שמולו אפשר לבדוק אותה.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב-בריטניה | Helios: 98 יונים, שמונה אזורים | D[97] |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | שרשרת 30 היונים של Forte, 550–883 µs | D[100] |
| Oxford Ionics (IonQ) | מפתח | בריטניה | שער אלקטרוני ללא לייזר — התחליף | D[102] |
| Alpine Quantum Technologies | מפתח | אוסטריה | LYNX בהרכבה במסד, גרסה בעלת רגישות מופחתת לרעש | C[128] |
| Leibniz Supercomputing Centre | משתמש | גרמניה | מערכת AQT של 20 קיוביטים, המחיר הפומבי היחיד | C[323] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI מממן את שתי מפות הדרכים הגדולות | fact |
כספים.
- 2023-12-05 · Alpine Quantum Technologies · מכירה ל-Leibniz Supercomputing Centre · ≈EUR 9.8 M, 20 קיוביטים · נסגר C[323]
- 2025-09-04 · Quantinuum · הון מניות · USD 600 M לפי שווי של USD 10 B לפני הכסף · NVentures, Quanta, QED · נסגר C[122]
- 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics · USD 1.075 B · נסגר C[18]
- 2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור · USD 1.68 B ברוטו, Nasdaq QNT · נסגר C[123]
שוק ושרשרת אספקה. האופטיקה משולבת בתוך הבית ב-Quantinuum וב-IonQ, ולכן לאף ספק חיצוני אין כוח תמחור; צוואר הבקבוק המסחרי היחיד בשרשרת האספקה של היונים הוא ייצור המלכודות, שהשער הזה אינו משתמש בו. Q-CTRL מוכרת כלים לאופטימיזציה של פולסים C[443]. כלכלת היחידה: EUR 9.8 M למסד של 20 קיוביטים המוכן להפעלה ≈ EUR 0.5 M לקיוביט C[323], המחיר היחיד של יונים לכודים שאפשר לצטט בפומבי נכון ל-2026-09-04. הכנסות הרבעון השני של 2026: USD 8.0 M ב-Quantinuum, USD 80.1 M ב-IonQ C[123], [326]. G2 ו-G3 משלמים עליו; השכבה של ≈55 ms מנתבת את G4 למקום אחר.
קניין רוחני ותקנים. סקירת הנוף של PatSnap מ-2026 מונה 9+ משפחות של IonQ שהוגשו ב-JP/EP/IL בשנים 2025–2026, ובהן "universal gate pulse for two-qubit gates" (JP, 2025), ושתי בקשות תלויות ועומדות של Quantum Art (IL, KR) על ארגון מחדש של מערכי יונים P[375] — לא הוצלבו במקור אחר. אין גוף תקינה המכסה את השער הזה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Quantinuum (הובטח 2024-09-10 · Helios ב-2025, Sol ב-2027, Apollo ב-2029 · Helios לפי לוח הזמנים, 2025-11-05) R[118] — ההבטחה המתוארכת היחידה כאן שקוימה. IonQ (הובטח 2025-06-13 · 256 קיוביטים ב-99.99% ב-2026 · נדחה למחצית הראשונה של 2027); מפת הדרכים שלה מ-2020 החטיאה את יעד 4,000 הקיוביטים עד 2026 ב-~40× R[132] — התאריכים מכווינים בלבד. AQT (הובטח 2026-05-05 · יחידות LYNX ברבעון הרביעי של 2026 · טרם הוערך) C[128].
פרשנות אסטרטגית. אם שערי הלייזר יחזיקו מעמד, צוותי האופטיקה המשולבים אנכית ינצחו, ואיש לא יקנה מחשב יונים כרכיבים. אם השערים האלקטרוניים ינצחו, IonQ עם Oxford Ionics תשלוט בעקומת העלות, ו-AQT ו-Quantum Art יאבדו את הבידול האופטי שלהן. החשיפה אסימטרית: Quantinuum, הנסחרת מאז יוני 2026, היא השחקנית הוותיקה הגדולה ביותר בשערי לייזר, ו-Sol ו-Apollo עדיין מונעים בלייזר — שער ללא לייזר בקנה מידה של מוצר הוא הסיכון הטכני הגדול ביותר שלה.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה בתוך 12–24 חודשים: לאשר / להוריד בדרגה — ש-Sol יסופק ב-2027 עם שערי לייזר; שספק יפרסם שגיאה לפי זוג כפונקציה של המיקום בשרשרת; ש-AQT תחשוף את זמן השער ואת הנאמנות של LYNX בהשקה ברבעון הרביעי של 2026. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: הנדסת פולסים וחלוקה לאזורים מחזיקות את שערי הלייזר ב-≈10⁻⁴, וההובלה עדיין קובעת את השעון. התרחיש הגרוע ביותר: השערים האלקטרוניים מגיעים ראשונים לקנה מידה של מוצר, וזה הופך למורשת. פתוח: האם הגרסה של AQT תקפה גם מעבר למעגלי נפח קוונטי; האם שגיאה המוגבלת בפיזור יכולה לרדת מתחת ל-10⁻⁴ בהספק שמיש; מה יהפוך לאילוץ ראשון ב-10⁴ יונים, ההספק או ההובלה.
מקורות
- [18] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Oxford Ionics, Rapidly Accelerating Its Quantum Computing Roadmap,” Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-oxford-ionics-rapidly-accelerating-its-quantum - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [98] Quantinuum, “Quantum Volume.” [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
glossary-item/ Cquantum-volume - [100] J.-S. Chen et al., “Benchmarking a trapped-ion quantum computer with 30 qubits,” Quantum, vol. 8, Art. no. 1516, Nov. 2024, doi: 10.22331/q-2024-11-07-1516. arXiv:2308.05071. D
- [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [118] Quantinuum, “Quantinuum Unveils Accelerated Roadmap to Achieve Universal, Fully Fault-Tolerant Quantum Computing by 2030,” Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Rquantinuum-unveils-accelerated-roadmap-to-achieve-universal-fault-tolerant-quantum-computing-by-2030 - [122] Honeywell, “Honeywell Announces $600 Million Capital Raise for Quantinuum at $10B Pre-Money Equity Valuation to Advance Quantum Computing at Scale,” Sep. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.honeywell.com/
us/ Cen/ news/ press-releases/ 2025/ 09/ honeywell-announces-600-million-capital-raise-for-quantinuum-at-10b-pre-money-equity-valuation-to-advance-quantum-computing-at-scale - [123] Quantinuum, “Quantinuum Announces Pricing of Upsized Initial Public Offering,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Cquantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering - [128] Alpine Quantum Technologies GmbH, “AQT Sets New European Industry Standard: Introducing the ‘LYNX’ Series with Record-Breaking Quantum Volume,” AQT, May 5, 2026. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
lynx-quantum-volume-record/ C - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ Rionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [320] Infineon Technologies AG, “Trapped ion quantum computing.” [Online]. Available: https://www.infineon.com/
promo/ Ctrapped-ions - [323] AQT, “AQT lands million euro contract,” Dec. 5, 2023. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
aqt-lands-million-euro-contract/ C - [326] IonQ, “IonQ Announces Record Second Quarter 2026 Revenues, Growing 287% YoY,” Aug. 5, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-announces-record-second-quarter-2026-revenues-growing-287-yoy - [375] PatSnap, “Trapped Ion Quantum Computing: Technology Landscape 2026,” Apr. 23, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ trapped-ion-quantum-computing-2026-patsnap-eureka/ - [441] V. M. Schäfer et al., “Fast quantum logic gates with trapped-ion qubits,” Nature, vol. 555, no. 7694, pp. 75–78, Feb. 2018, doi: 10.1038/nature25737. arXiv:1709.06952. D
- [442] D. V. Donchenko, E. A. Anikin, O. Lakhmanskaya, and K. Lakhmanskiy, “Mølmer-Sørensen gates in trapped-ions chains in the presence of correlated noise,” arXiv:2606.23951, Jun. 2026. S
- [443] Q-CTRL, “Learn to optimize Mølmer–Sørensen gates for trapped ions.” [Online]. Available: https://docs.q-ctrl.com/
boulder-opal/ Ctoolkit/ apply/ trapped-ion-quantum-computing/ learn-to-optimize-molmer-sorensen-gates-for-trapped-ions - [895] Y. Fan and J. P. Marceaux, “Lifting multiplicity in randomized benchmarking,” arXiv:2610.03586, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה)
מצמדי SQUID/SNAIL מונעים וקיוביטי עזר טרנסמוניים מתווכים שערי מפצל-אלומה ושערי שזירה בין אופנים בוזוניים של מהודים מוליכי-על, עבור קידודי חתול, GKP ומסילה כפולה.
Verdict. CZ במהודים במסילה כפולה מגיע לשגיאת פאולי של 0.029% בבחירה בדיעבד ב-500 ns, כאשר ~80% משגיאת השער מבושרים כמחיקה; נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין שער שזירה חתול–חתול המשמר הטיה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שני אופנים בוזוניים של מהוד לעולם אינם מצומדים ישירות. רכיב לא-ליניארי ביניהם — מצמד DC-SQUID או SNAIL מונע, או קיוביט עזר טרנסמוני המצומד דיספרסיבית — נשאב בהפרש תדרי האופנים, והופך פוטוני שאיבה לחילוף בי-ליניארי (מפצל אלומה) או לפאזה מותנית. Yale קבעה את הדפוס ב-2018 עם מפצל אלומה 50:50 המונע ב-RF בין שני זיכרונות מיקרוגל D[471]; נאמנויות השער מדווחות מ-2023 ואילך D[472].
- b/e: זמן שזירה ≈500 ns (10⁻⁶·³ s), דטרמיניסטי; הנעות מיקרוגל מאלקטרוניקה בטמפרטורת החדר.
- d/g: האופנים מקושרים דרך מצמד משותף הפועל כאפיק; חומרת מהודים תלת-ממדיים בעיבוד שבבי, לא שבבים מישוריים.
פיזיקה וגבולות
קצב מפצל האלומה הפרמטרי מגיע לכמה MHz, ומכאן החלפות (swap) של ~100 ns D[472]; פאזה מותנית מצטברת דרך הסטה דיספרסיבית χ/2π ≈ 0.1–1 MHz, ומכאן שערי שזירה של ~500 ns D[84]. הרצפה היא קיוביט העזר, לא המהוד: כאשר T₁ של קיוביט העזר ≈ 50–100 µs לעומת שער של 0.5 µs, שגיאת קיוביט העזר היא ~10⁻², אלא אם הוא נשאר וירטואלי או מתויג מחדש. התיוג מחדש הוא העיקר: המסילה הכפולה אינה מקטינה את שגיאת השער הכוללת, אלא מעבירה ~80% ממנה למחיקה מבושרת (0.400(4)% בקיוביט הבקרה, 0.096(4)% בקיוביט המטרה), ומשאירה 0.029(6)% שגיאת פאולי לא מבושרת והיפוכי ביט ב-2.8(4)×10⁻⁶ D[84]; מחיקות שמיקומן ידוע מאפשרות ברמת הקוד שגיאת פאולי נסבלת גדולה ~5× מזו של רעש דה-פולריזציה P[402]. אופני כשל: דעיכת קיוביט העזר באמצע השער (מחיקה במסילה כפולה, שגיאת פאזה בשאר הקידודים), דה-פאזה של קיוביט העזר, דליפה למצבי פוק גבוהים שאף בדיקה אינה רואה, ובחתולים — כל איבר בשער שאינו מתחלף עם הדיסיפציה הדו-פוטונית. הזזת הרצפה דורשת קיוביטי עזר בעלי קוהרנטיות גבוהה יותר, צימוד בקיוביט עזר וירטואלי או צימוד דיסיפטיבי, או המילטוניאן חתול המשמר הטיה — עדיין תאוריה P[81].
מצב ההנדסה העדכני
הטוב ביותר שהודגם: CZ במהודים במסילה כפולה, ~500 ns, מחיקה ≈0.5% לשער, פאולי בבחירה בדיעבד 0.029(6)%, SPAM ≈0.02% D[84]fact. D-Wave משווקת אותו כ"כ-99.9%" C[473] — לא הערך הגולמי ולא הערך שבבחירה בדיעבד. הטיפוסי בקנה מידה מפגר: בדיקת הטרנסמון של AWS נמשכת 384 ns, מחיקה 2.54(1)×10⁻² לבדיקה, שארית 6.0(2)×10⁻⁴, הטיה 42(1) D[85]. אין CNOT חתול–חתול בחומרה P[81]. איבר השגיאה השולט: שגיאת פאולי לא מבושרת השורדת את הבחירה בדיעבד, ועוד השליליים השגויים של הבדיקה.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2018-02 | מפצל אלומה 50:50 המונע ב-RF בין שני זיכרונות מהוד | Yale | D[471] |
| 2023-03 | החלפה בין מהודים >99.98%, ~100 ns, מצמד DC-SQUID | Yale | D[472] |
| 2026-04 | בדיקת מחיקה של 384 ns, שארית 6.0(2)×10⁻⁴, הטיה 42(1) | AWS | D[85] |
| 2026-08 | CZ במהודים במסילה כפולה ~500 ns, פאולי בבחירה בדיעבד 0.029(6)% | Quantum Circuits | D[84] |
יונים לכודים מממשים את אותו פרימיטיב בוזוני המותנה בקיוביט מחוץ לאלקטרודינמיקה הקוונטית של מעגלים (circuit QED): הנעה משותפת של פסי הצד התנועתיים האדום והכחול יוצרת הזזה מותנית, התלויה בספין, של אופן תנועה, וסיבובי הבוזון החופשי מיושמים כהסטות פאזה של הלייזר; שרשרת של שלושה יוני ¹⁷¹Yb⁺ השתמשה בהם לסימולציה של הדינמיקה של מודל שדה של יוקאווה D[884].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
קיוביט העזר והמצמד הם מעגלים עם צמתי אלומיניום בשכבות אלומיניום או טנטלום על צורן או ספיר; ב-Yale האופנים הם מהודים תלת-ממדיים מאלומיניום בטוהר גבוה בעיבוד שבבי, שעברו צריבה עד Q של 10⁷–10⁸, ב-D-Wave/Quantum Circuits מהודים קואקסיאליים תלת-ממדיים λ/4 שחומרם ואופן ייצורם לא פורסמו, ואילו Ocelot של AWS מחזיק אותם במהודי מוליך גל קו-מישוריים משכבה דקה על השבב, ו-Alice & Bob במעגלי טנטלום משכבה דקה על ספיר D[80]fact. אין ספק מסחרי של מהודים — Yale מעבדת את המהודים שלה בעצמה, ו-D-Wave/Quantum Circuits אינן נוקבות בספק — ולכן טיפול פני השטח הוא מלאכת מעבדה, לא תהליך מוסמך. מתחת לזה נמצאת שרשרת מוליכי-העל הכללית: Bluefors, שבלעה ב-2023 את יצרנית צינורות הפולס Cryomech, ו-Oxford Instruments fact. החשיפה לפיקוח על יצוא היא תקנת BIS מ-2024: ECCN 4A906 (מכונות שמספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלהן נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact), 3A904 (מקררים של ≥600 µW ב-0.1 K), 3A901 (מגברים קריוגניים) G[301]. אין נתון פומבי של עלות או של שיעור תקינות למהוד.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
כל תא צריך הנעת מהוד, הנעת קיוביט עזר וקריאה דיספרסיבית של קיוביט העזר, ולכן מספר הקווים מקדים את מספר האופנים. ההמרה למחיקה מוסיפה השהיה: AWS מכריעה בדיקה ב-384 ns D[85], ושער המהוד — ב-≈0.4–1 µs D[84]. זה מתאים ללולאה מקומית ב-FPGA, אך לא לשום דבר מחוץ למארז: זמן ההלוך-ושוב של NVQLink, 3.84 µs, מתאים לעיבוד סינדרומים, לא לבישור Cfact. החומה גאומטרית לפני שהיא חשמלית: מהוד בעיבוד שבבי הוא עצם בנפח של סנטימטר מעוקב, ולכן 10³ אופנים הם בעיה של נפח המקרר, ו-10⁶ דורשים גרסאות מישוריות או טרנסמוניות.
תפקיד במחסנית
פרימיטיב השזירה המשותף לשתי ארכיטקטורות מתחרות של מוליכי-על: קידוד חתול/GKP וקידוד מחיקה במסילה כפולה. הוא דורש אופן מהוד ועוד קיוביט עזר, ומחליף שיטות CNOT לחתולים ללא קיוביט עזר: חומרה שנקנתה בעבור יכולת ההמרה למחיקה או בעבור ההטיה — עסקה שרק המסילה הכפולה מימשה. הוא מגיע לענף מוליכי-העל בלבד. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס ≈ 1.44 µs בארכיטקטורת החתול וה-GKP, שהאיבר הגדול בה הוא שתי שכבות שערים של 500 ns, ו-≈ 2.8 µs בארכיטקטורת המסילה הכפולה, עם ארבע שכבות. משבצות ריקות סמוכות: שער שזירה לחתולים המשמר הטיה, ותהליך מסחרי למהודים בעלי Q גבוה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הנתונים הבולטים מגיעים מבחינת ביצועים אקראית על המערכת המורכבת של שני האופנים, עם בחירה בדיעבד לפי קריאת קיוביט העזר; שבר המחיקה מגיע מאותה קריאה, ולכן השליליים השגויים נבלעים בסל "שארית הפאולי". תכנון מחיקה בקוטריטים טרנסמוניים מדווח על חיוביים שגויים ~2% ושליליים שגויים 6–8% P[405] — סדר הגודל של מה שעלול להיות מיוחס כאן שלא כהלכה. התאוריה שומרת על סף קוד המשטח לפחות כפול מערך הפאולי תחת בדיקות לא מושלמות, אך רק כאשר הבדיקה קצרה ביחס למחזור D[395]. סתירה: 0.029(6)% מול החסם של 0.12% בעומק D[84] מול "≈99.9%" C[473]; מבין השלושה, הפירוק הנמדד הוא המבוסס ביותר. SUSTech משחזרת את הארכיטקטורה, לא את הנאמנות D[406]. שיעורי ההשלכה אינם מדווחים.
לא פורסם: סכום ההרחבה של סבב B של Alice & Bob במאי 2026, ושיעורי הפסילה בבחירה בדיעבד של ה-CZ בשתי-מסילות ושל ההחלפה דרך מפצל האלומה.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantum Circuits Inc. | מפתח | ארה״ב | בנתה את ה-CZ במסילה כפולה של 500 ns; מספקת את Seeker בן 8 הקיוביטים | D[84] |
| D-Wave Quantum | מפתח | ארה״ב | הבעלים מאז ינואר 2026; מממנת ומשווקת | C[14] |
| Yale University | מחקר | ארה״ב | מקור שערי המהוד בתיווך קיוביט עזר | D[471] |
| AWS | מפתח | ארה״ב | בדיקות מחיקה בטרנסמונים; Ocelot; תאוריית CNOT | D[85] |
| Alice & Bob | מפתח | צרפת | שערי חתול; Helium בת 18 החתולים, ללא נתונים לוגיים | C[87] |
| Nord Quantique | מפתח | קנדה | שערים בוזוניים ל-GKP; שלב B של QBI | C[89] |
כספים.
| תאריך | שחקן | אירוע | סכום | תוכנית / משקיע מוביל | מצב |
|---|---|---|---|---|---|
| 2025-01-28 | Alice & Bob | סבב B (הרחבה ב-2026-05-22, לא פורסמה) | €100M | AVP, Bpifrance | נסגר Cfact |
| 2025-11-04 | US DOE | חידוש מרכז שמזכיר במפורש מסילה כפולה | $125M | C2QA/NQISRC | הוענק G[474] |
| 2025-11-06 | DARPA | שלב B, 11 צוותים, Alice & Bob לא נבחרה | ≤$15M | QBI | רשמי G[65] |
| 2026-01-20 | D-Wave | מיזוג ורכישה: Quantum Circuits | $550M | — | נסגר C[14] |
| 2026-05-18 | Nord Quantique | הון מניות לפי שווי של $1.4B | $30M | — | נסגר C[89] |
| 2026-08-06 | D-Wave | הכנסות המחצית הראשונה של 2026 | $5.9M (−67% משנה לשנה) | — | דווח C[15] |
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר ישירות למנגנון הזה: הוא נשען על שרשראות המקררים והצמתים המשותפות לכל קיוביטי מוליכי-העל, ועוד שלב אחד שאינו משותף — עיבוד שבבי של מהודים תלת-ממדיים — שהוא נקודת הכשל היחידה. ה-~40 kW של Helium הם נתון ההספק הפומבי היחיד של המשפחה C[87]. משלמים עליו עבור G2, ודרך המסילה הכפולה הוא מועמד אמין ל-G3, לא ל-G4: טיעון המשאבים של החתולים נשען על קצב היפוכי פאזה הנמוך בשני סדרי גודל מהנמדד, ו-Λ = 27 של D-Wave הוא סימולציה של מודל השגיאה שלה עצמה Sfact.
קניין רוחני ותקנים. Amazon Technologies מחזיקה ב-US 11,748,652 B1 (בישור של דעיכת ריסון משרעת, ניתן ב-2023-09-05), שתביעותיו חלות ישירות על מימושים של מסילה כפולה עם דעיכה מבושרת G[336] — מביך למתחרים, שכן רק AWS אינה זקוקה לרישיון. בחיפוש פטנטים על מסילה כפולה לא עלתה אף משפחה של Yale או של Quantum Circuits fact. אין התדיינות משפטית ואין גוף תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. D-Wave/Quantum Circuits (2026-06, ל-2032: 100 לוגיים ב-Λ = 10, דרך 17 קיוביטים ב-2026) — השער פורסם, אך לא סופקה מערכת נכון ל-4 בספטמבר 2026 Pfact; הפיזיקה הטובה ביותר, לא מוכחת כמוצר. Alice & Bob (2023, ל-2030: 2,000 חתולים, 100 לוגיים, 10⁻⁶) — Helium נשלחה ללא נתונים לוגיים, ללא מקום בשלב B; לא מאומת. Nord Quantique (2024, ל-2029: 100+ לוגיים ביחס 1:1) — ממומנת היטב, לא מוכחת. AWS — Ocelot סופקה, CNOT חתול–חתול עדיין תאוריה; הטענות לא הקדימו את המדידות.
פרשנות אסטרטגית. אם ההמרה למחיקה תגדל בקנה מידה, המנצחים יהיו בעלי מפעלי ייצור גדולים של מוליכי-על, לא המתמחים בבוזונים: המנגנון נייד, ו-IBM, Google או Rigetti יכולות להרכיב בדיקת קיוביט עזר על טרנסמונים קיימים בלי מהודים תלת-ממדיים P[405]. זה איום התחליף על הרכישה של D-Wave תמורת $550M, המרכזת קניין רוחני משושלת Yale אך אינה קונה חפיר תחרותי של מפעל ייצור. המפסידים אם הדבר ייכשל: מפות הדרכים של החתולים, שכלכלתן נשענת על הפחתת משאבים של 100× שקצב היפוכי הפאזה הנמדד אינו תומך בה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: CX חתול–חתול בחומרה; שער במסילה כפולה מתחת ל-0.01% פאולי בבחירה בדיעבד מחוץ ל-Quantum Circuits; מערכת של 17 קיוביטים שסופקה, עם ההפחתה המובטחת של 2× בשגיאה הלוגית לעומת הפיזית; שיעור השלכה שפורסם. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: ההמרה למחיקה הופכת לתוספת סטנדרטית לטרנסמון. התרחיש הגרוע ביותר: שערי חתול–חתול נשארים תאוריה, והמהודים התלת-ממדיים נתקעים בגלל הנפח. פתוח: האם שבר המחיקה מחזיק בעומק 10³; מהו שיעור השליליים השגויים האמיתי; האם אפשר להפוך את המנגנון למישורי בלי לאבד Q; האם D-Wave תממן את Quantum Circuits עד 2028 עם הכנסות של $5.9M לחצי שנה. לעקוב אחר שלב C של QBI.
מקורות
- [14] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Announces Agreement to Acquire Quantum Circuits Inc., Establishing World's Leading Quantum Computing Company,” Jan. 7, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-to-acquire-quantum-circuits-inc-establishing-world-s-leading-quantum-computing-company/ - [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [80] H. Putterman et al., “Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 927–934, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08642-7. D
- [81] Y. Ye et al., “Bias-preserving cat-cat CNOT gate via vacuum-conditional beam-splitter,” arXiv:2607.22852, Jul. 2026. P
- [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935. D
- [85] J. S.-C. Hung et al., “Fast, High-Fidelity Erasure Detection of Dual-Rail Qubits with Symmetrically Coupled Readout,” arXiv:2604.16292, Apr. 2026. D
- [87] N. Coppola, “Alice & Bob Unveils First Quantum System, Helium,” Alice & Bob, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ Calice-bob-unveils-first-quantum-system/ - [89] Nord Quantique, “Nord Quantique Reaches $1.4 Billion USD Valuation with Latest Investment,” Business Wire, May 18, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ Chome/ 20260518358351/ en/ Nord-Quantique-Reaches-$1.4-Billion-USD-Valuation-with-Latest-Investment - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [336] A. M. Kubica and A. Retzker, “Heralding of amplitude damping decay noise for quantum error correction,” Google Patents, Sep. 5, 2023. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GUS11748652B1/ en - [395] K. Chang et al., “Surface Code with Imperfect Erasure Checks,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040355, Dec. 2025, doi: 10.1103/d1v7-nctj. D
- [402] M. Violaris et al., “Developments in superconducting erasure qubits for hardware-efficient quantum error correction,” arXiv:2601.02183, Jan. 2026. P
- [405] B.-J. Liu et al., “Hardware-Efficient Erasure Qubits With Superconducting Transmon Qutrits,” arXiv:2604.08672, Apr. 2026. P
- [406] W. Huang et al., “Logical multi-qubit entanglement with dual-rail superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 22, no. 4, pp. 591–597, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03211-9. arXiv:2504.12099. D
- [471] Y. Y. Gao et al., “Programmable interference between two microwave quantum memories,” Phys. Rev. X, vol. 8, no. 2, Art. no. 021073, Jun. 2018, doi: 10.1103/PhysRevX.8.021073. arXiv:1802.08510. D
- [472] Y. Lu et al., “High-fidelity parametric beamsplitting with a parity-protected converter,” arXiv:2303.00959, Mar. 2023. D
- [473] K. Chou, J. Teoh, and N. Mehta, “Why D-Wave's New Two-Qubit Gate is a Breakthrough for Quantum Error Correction,” D-Wave Quantum Blog, Aug. 5, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
learn/ Cblog/ posts/ why-d-wave-s-new-two-qubit-gate-is-a-breakthrough-for-quantum-error-correction/ - [474] US Department of Energy, “Energy Department Announces $625 Million to Advance the Next Phase of National Quantum Information Science Research Centers,” Energy.gov, Nov. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.energy.gov/
articles/ Genergy-department-announces-625-million-advance-next-phase-national-quantum-information - [884] A. T. Than et al., “Quantum field theory dynamics on a spin–phonon quantum computer,” Nat. Phys., Sep. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03402-4. arXiv:2509.11477. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
CNOT חתול–חתול משמר-הטיה
שער שזירה ישיר בין שני קיוביטי חתול דיסיפטיביים, המשמר ללא פגע את הדיכוי המעריכי של היפוכי הביט לאורך האינטראקציה — תאוריה בלבד.
Verdict. לא הודגם נכון ל-2026-09-04; להוריד בדרגה כל הערכה של מספר הקיוביטים בקודי חתול אם עד 2028 אף שער בין שני חתולים לא יציג שימור הטיה שנמדד.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שער שזירה הפועל ישירות בין שני קיוביטי חתול דיסיפטיביים, ללא טרנסמון עזר ביניהם, ומשמר לאורך האינטראקציה את האסימטריה בין היפוכי ביט להיפוכי פאזה. כל CX חתול שקיים בחומרה הוא חתול–טרנסמון; גרסת החתול–חתול היא מה שהערכות המשאבים של קודי חתול מניחות בשתיקה. הסכמה הקוהרנטית (האוניטרית) הראשונה, "מפצל אלומה מותנה-ואקום", פורסמה ב-2026-07-24 בידי Ye et al. (AWS Center for Quantum Computing / Caltech) S[81]. השזירה אמורה להיות דטרמיניסטית, וזמן השער לא נמדד; הבקרה היא במיקרוגל מטמפרטורת החדר, והקישוריות היא דרך אפיק.
פיזיקה וגבולות
הקושי הוא גאומטרי: CNOT חתול מסובב את המשרעת הקוהרנטית של קיוביט המטרה בזווית π בהתניה בקיוביט הבקרה, ולרגע מוציא את המצב מן המכלול המיוצב של שתי האונות; כל איבר הנעה לא-אדיאבטי מדליף אז אכלוס בין האונות בצורת היפוכי ביט פשוטים, שאינם מדוכאים עוד מעריכית במספר הפוטונים. סכמות דיסיפטיביות מקבעות את המצב, אך משלמות בהיפוכי פאזה הנגרמים מהשער. הסכמה האוניטרית מוותרת על הדיסיפטור וטוענת לזיכרון לוגי מתחת ל-10⁻⁶ מקוד חזרה במרחק 7 של 13 חתולים — על סמך זמני חיים ודיוק אי-ליניאריות מונחים, לא על סמך מדידה S[81]. הרצפה מבנית: איבר שיורי אחד השובר את ההטיה הופך את הדיכוי המעריכי לפולינומי, ואיתו נופל הטיעון בדבר מספר הקיוביטים S[95].
מצב ההנדסה העדכני
נכון ל-2026-09-04 לא קיים בחומרה שום שער שזירה חתול–חתול.
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2025-02 | CX חתול–טרנסמון ב-n̄ = 2: היפוך ביט 3.5(4)×10⁻³, היפוך פאזה 9.6(4)×10⁻² → הטיה > 25 תחת השער, > 30 בסרק | AWS/Caltech (Ocelot) | D[80] |
| 2026-07 | הוצע CNOT חתול–חתול אוניטרי; נטען לזיכרון לוגי <10⁻⁶, מרחק 7 / 13 חתולים | Ye et al. | S[81] |
| 2030 | 2,000 חתולים → 100 לוגיים ב-10⁻⁶, בדרישה לזמן היפוך ביט של ≥13 min במהלך CNOT | Alice & Bob | R[412] |
הטכנולוגיה השכנה מראה את צורת התקציב: במחזור של 2.8 µs של Ocelot זזה השגיאה הלוגית רק מ-1.75(2)% במרחק 3 ל-1.65(3)% במרחק 5, משום שהיפוך הפאזה לכל CX כבר עומד על ~10⁻¹ D[80].
הטענה ב-[81] לזיכרון לוגי של <10⁻⁶ נשענת על אורכי חיים משוערים של הרכיבים ועל דיוק משוער של האי-ליניאריות, ללא שחזור בלתי תלוי וללא שער מדוד נכון ל-2026-09-04. דף מפת הדרכים [412] מצמיד את דרישת "13 הדקות" להיפוך ביט לשבב Graphene בלי לומר אם היא חלה במנוחה או תחת שער. אף קבוצה ניסויית לא דיווחה על ניסיון לשער שזירה בין שני קיוביטי חתול.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין תהליך ייעודי: השער משתמש מחדש בגופי מהוד קיימים, בליתוגרפיית צמתים ובמערכות מיקרוגל בטמפרטורת החדר. הוויתור על קיוביט העזר חוסך טרנסמון אחד ושרשרת קריאה אחת לכל זוג שער — Ocelot מקצה ארבעה קיוביטי עזר לחמישה חתולים — אך מוסיף תדר פרמטרי לכל חתול: הקווים לקיוביט מוקצים מחדש, לא מצטמצמים. ב-10³ חתולים הקיר הוא צפיפות הכבלים הקואקסיאליים וההפרעה ההדדית בין המשאבות ביחידת דילול אחת; ב-10⁴–10⁶ זהו קיר החיווט הכללי של המיקרוגל, שכן ריבוב של תדרי השאיבה של החתולים ב-CMOS קריוגני לא הודגם.
תפקיד במחסנית
בארכיטקטורת הקיוביטים הבוזוניים במהודים — חתול ו-GKP (מוליכי-על); דורש שני קיוביטים בקידוד חתול, ואינו מספק דבר בהמשך המחסנית כל עוד אינו קיים. הוא מחליף את ה-CX הבוזוני בתיווך קיוביט עזר, וממיר ערוץ טרנסמון שאינו משמר הטיה באינטראקציה ישירה שלא הוכחה; בלי המעבר, היפוכי הביט של קיוביט העזר ממשיכים לקבוע את רצפת הקוד. הוא אינו מזיז את השעון הנגזר — כאן סבב של 1.44 µs בתוך המחזור הנמדד של 2.8 µs, שנקבע בידי ה-CX ועוד הקריאה הדיספרסיבית של קיוביט העזר D[80]. אימות: הראיה היחידה היא הצעה — אין שחזור, אין ניסיון בחומרה, וה-<10⁻⁶ הוא הערכה ברמת הקוד, לא נאמנות שנמדדה S[81].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| AWS | מפתח | ארה״ב | חיברה את הסכמה האוניטרית; מחזיקה בחומרת ה-CX של החתולים | S[81] |
| Alice & Bob | מפתח | צרפת | שלב 2030 במפת הדרכים, 2,000 חתולים → 100 לוגיים, מניח אותו | R[412] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B מממן את Nord Quantique, לא את Alice & Bob | fact |
כספים.
2025-01-28 · Alice & Bob · סבב B · €100 M · — · נסגר fact
2026-05-22 · Alice & Bob · הרחבת סבב B · לא נמסר · בהובלת NVentures · נסגרה C[88]
2026-06-17 · GENCI · רכישת מערכת "Helium" הראשונה · לא נמסר · סוכנות ה-HPC הצרפתית · נסגרה C[87]
2025-11-06 · Nord Quantique · שלב B של QBI · $5 M, עד $15 M · DARPA · הוכרז G[65]
שוק ושרשרת אספקה. אין ספק ייחודי לשער הזה; הוא משתמש מחדש בייצור של ספקי החתולים, ומשתלם עבור G3 בלבד.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-04 לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לשער חתול–חתול משמר-הטיה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. AWS: הובטח 2026-07, ללא תאריך לניסוי S[81]. Alice & Bob: הובטח במפת הדרכים העדכנית, ל-2030 — Boson 4 (2024) ו-Helium (2026-06) סופקו, אך כל שלב במפת הדרכים שאחרי Lithium (48 חתולים, 4 לוגיים, 10⁻³) מניח את השער הזה R[412].
פרשנות אסטרטגית. אם השער יימדד, קודי החתול ישמרו על הטיעון בדבר מספר הקיוביטים, וספקי הטרנסמונים של קוד המשטח יפסידו; אם יישאר תאוריה אחרי 2028, המחיקה במסילה כפולה תתפוס את המשבצת של הגישה החסכונית בחומרה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028 אם שער שנמדד בין שני חתולים שומר על זמן היפוך ביט בטווח של 10× מזמן הסרק; להוריד בדרגה אם 2028 תחלוף עם שערים בתיווך קיוביט עזר בלבד, שכן שלב 2030 במפת הדרכים ומחלקת ההערכות של 126,133 חתולים מאבדים את הנחת היסוד שלהם S[95]. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: הטיה מעל 10³ תחת הנעה. התרחיש הגרוע ביותר: הלוגיקה של החתולים עוברת דרך קיוביטי עזר לזמן בלתי מוגבל. פתוח: האם הסכמה שורדת את פיזור האי-ליניאריות של הצמתים; האם אפשר לאפיין את השער בלי זיהום מקיוביט עזר; מי ינסה ראשון בחומרה? לעקוב אחר ההמשכים של Ocelot ואחר שבב Lithium.
מקורות
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [80] H. Putterman et al., “Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 927–934, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08642-7. D
- [81] Y. Ye et al., “Bias-preserving cat-cat CNOT gate via vacuum-conditional beam-splitter,” arXiv:2607.22852, Jul. 2026. S
- [87] N. Coppola, “Alice & Bob Unveils First Quantum System, Helium,” Alice & Bob, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ Calice-bob-unveils-first-quantum-system/ - [88] N. Coppola, “Alice & Bob announces Series B Extension,” Alice & Bob, May 22, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ Calice-bob-announces-series-b-extension/ - [95] É. Gouzien, D. Ruiz, F.-M. Le Régent, J. Guillaud, and N. Sangouard, “Performance Analysis of a Repetition Cat Code Architecture: Computing 256-bit Elliptic Curve Logarithm in 9 Hours with 126133 Cat Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 131, Art. no. 040602, Jul. 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.131.040602. arXiv:2302.06639. S
- [412] Alice & Bob, “Roadmap,” Jun. 23, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
roadmap/ R
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מחולל מצבי משאב רב-פוטוניים (RSG; טבעת-6 וכו')
תת-המערכת של מקורות והיתוך שחייבת לייצר בייצור המוני, בקצב הקוד, מצבי גרף רב-פוטוניים מקודדים כדי להזין סבילות לתקלות מבוססת-היתוך; שום דבר אינו פועל בקרבת הקצב הזה.
Verdict. ממשי: 8 פוטונים שהותכו לטבעות-6 ולעצים-7 ב-0.4–2.3 צירופי מקרים לדקה. לא מוכח: מחולל כלשהו בטווח של תשעה סדרי גודל מהקצב הדרוש. להוריד בדרגה אם עד 2029 לא יופיע מצב מהותך של יותר מ-16 פוטונים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
תת-המערכת של מקורות והיתוך שחייבת לייצר, בקצב הקוד, את מצבי הגרף המקודדים — ובאופן הקנוני את טבעת-6 — שהסבילות לתקלות מבוססת-ההיתוך צורכת והורסת. היתוך מסוג II של Browne–Rudolph (2005) הוא שאפשר אותה; Bartolucci et al. קבעו את טבעת-6 כמשאב הייחוס והגדירו את תקציב האובדן שלה S[179]. המקרה הטוב ביותר: ב-MPQ Garching הותכו פוטונים שנפלטו באופן דטרמיניסטי לטבעות-6 ולעצים-7 — 8 פוטונים, 0.4–2.3 צירופי מקרים לדקה D[688]. תכונות: פוטונים מעופפים מפולטים מיוצרים, שזירה מבושרת, ללא שעון קבוע; בקרה אלקטרו-אופטית בטמפרטורת החדר, שגיאות של אובדן טהור, ייצור במעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
גרף של n פוטונים הבנוי מפרימיטיבים של k פוטונים עולה ~n/k היתוכים, שכל אחד מהם מצליח ב-50% ללא הגברה או ב-75% עם הגברה; הכישלון מבושר ומוחק אחת משתי התוצאות הנמדדות, אך כל ניסיון מכלה פוטון שחייב להיות בלתי ניתן להבחנה ונטול אובדן. התפוקה היא בהירות × אי-הבחנה × הצלחת ההיתוך × העבירות על פני המצב כולו — והמעריך הוא מספר הפוטונים, לא העומק. מכאן סבילות הקוד: 2.7% אובדן לפוטון עם טבעות-6, ו-~17% רק עם מצבים של 168 פוטונים שאיש אינו יכול לבנות S[179]. ניתוח מחדש מ-2026 מחדד זאת: כישלון ההיתוך לבדו מציב רצפת שגיאה לוגית גם באובדן אפס ומאלץ מרחק גדול מאוד עבור 10⁻¹⁰, ואילו היתוך בתיווך פולט מעלה את הסף ל-7.0–7.3%, לעומת 0.38–0.82% של טבעת-6 לא מקודדת S[264]fact.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2024-05 | 8 פוטונים שהותכו לגרפים של טבעת-6/עץ-7, 0.4–2.3/min, נאמנות 0.34–0.85 | MPQ | D[688] |
| 2025-02 | נאמנות בל של ההיתוך 99.22% (רכיב בלבד) | PsiQuantum | D[169]fact |
| 2025-05 | מצבי גרף של 4 פוטונים הניתנים להגדרה מחדש, נקודה קוונטית אחת, ~0.5 Hz | C2N Paris-Saclay | D[824] |
| 2026-06 | סף אובדן להיתוך בתיווך פולט 7.0–7.3% לעומת 0.38–0.82% | Sparrow | S[264] |
הקצב הוא הפער: הרכיבים עוברים את 99%, אך מאז 2024 ההיתוך האופטי לא חרג משמונה פוטונים.
בתחום המיקרוגל ההיתוך כבר דטרמיניסטי: מעגל מוליך-על התיך מצבי אשכול במשבצות זמן, שנוצרו לפי דרישה, בהטלת בל לא-הורסת של פוטוני מיקרוגל מעופפים, עם איפוס הקיוביט ושימוש חוזר בו, למצבי גרף בעלי שזירה רב-צדדית אמיתית על פני 13 קיוביטים פוטוניים D[885]. הפוטונים האלה אינם יכולים לצאת מהקריוסטט בלי מתמר מיקרוגל–אופטי, שהוא עצמו משבצת ריקה, ולכן התוצאה אינה ממלאת את המשבצת האופטית הזו.
אספקת Belenos/Lucy בת 12 הקיוביטים של Quandela ל-CEA מתוארכת ל-2025-10, והשקת Lucy על מערכת ה-HPC Joliot-Curie ל-2026-04-14; אף מקור יחיד אינו מיישב בין השניים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אף קבוצה בלתי תלויה לא שחזרה את שיא 8 הפוטונים של MPQ מ-2024.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מחולל מצבי משאב אינו קיים כמוצר; הבסיס הקרוב ביותר הוא מעגלים פוטוניים משולבים על 300 mm — Quantum Technology Solutions של GlobalFoundries Cfact ו-PIXEurope fact. המקורות הדטרמיניסטיים הם נקודת הכשל היחידה: Sparrow Quantum, הספקית המסחרית היחידה נכון ל-4 בספטמבר 2026, מספקת נצילות מערכת של 20–35%, לעומת 55.3% בהתקן הטוב ביותר שלה עצמה ולעומת השיא של USTC, 71.2% Dfact; אין נתון פומבי על עלות או על תפוקה לכל מצב. הקלט-פלט גדל עם מספר הפוטונים, לא עם מספר הקיוביטים: משאבה, עץ מתגים וגלאים לכל מקור, והזנה קדימה בתוך זמן המעוף של הפוטון לכל היתוך — ~0.1–0.2 dB לכל מתג, מול תקציב של ~0.5 dB בעומק ריבוב של ~10 D[169]. ב-10³ מצבים/s הקיר הוא אובדן המתגים; ב-10⁶ — אלפי ערוצי גלאים קריוגניים תחת הזנה קדימה ב-GHz. ECCN 4A906 חל על המכונה; אף ECCN אינו נוקב במקורות פוטונים fact.
תפקיד במחסנית
בארכיטקטורה הפוטונית מבוססת-ההיתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX): דורש היתוך באופטיקה ליניארית ופוטונים בודדים, ומספק את הקלט היחיד שהסבילות לתקלות מבוססת-ההיתוך מקבלת. הוא קובע את שעון הארכיטקטורה — בארכיטקטורת היתוך אין סבב סינדרום (שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס); את מקומו תופס קצב היצירה, ~0.4–2.3 min⁻¹ D[688], לעומת ~10⁹ s⁻¹ שמכונת teraquop (10¹² פעולות אמינות) צריכה; המשבצת הסמוכה, של 24–168 פוטונים, ריקה. אימות: השיא הוא טומוגרפיה בספירת צירופי מקרים, בנאמנות 0.34–0.85 לפי סוג הגרף, ולא שוחזר; העבודה הבלתי תלויה הקרובה ביותר היא מצבים של 4 פוטונים D[824]. כל סף שמצוטט הוא תוצאת סימולציה.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | היתוך ויצירה בתוך הבית | Dfact |
| Quandela | מפתח | צרפת | מקורות בנקודות קוונטיות; Lucy על Joliot-Curie, מריצה שערים בבחירה בדיעבד, לא מצבי משאב | Cfact |
| Sparrow Quantum | ספק | דנמרק | ספק המקורות המסחרי היחיד | Dfact |
| MPQ Garching | מחקר | גרמניה | מחזיק בשיא 8 הפוטונים | D[688] |
כספים.
2025-04-10 · Sparrow Quantum · סבב A · EUR 21.5 M · המשקיע המוביל לא פורסם · נסגר Pfact
2025-09 · PsiQuantum · סבב E · USD 1 B לפי שווי של USD 7 B · נסגר Pfact
2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבה בשלב C של DARPA QBI · USD 125 M · סופי fact
שוק ושרשרת אספקה. אין מוצר מסחרי; הכסף הולך לתשומות — שבבי מקורות (Sparrow, צוואר בקבוק) ומעגלים פוטוניים משולבים המסוגלים לבצע היתוך. כלכלת היחידה אינה ניתנת לציטוט; רק G3/G4 משלמים.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית ליצירת מצבי משאב; הפטנט הסמוך שהוענק הוא US 12,437,225 של ORCA fact. אין תקן לתפוקה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2025-07 · QuiX: יצירה מתוקנת-שגיאות ב-2027 · תלוי ועומד); (2025 · Quandela: קיוביט לוגי ראשון · הוחמץ; כניסה לשלב A של QBIT ב-2026-06-16 fact). אין אבן דרך מתוארכת לקצב.
פרשנות אסטרטגית. קצב היצירה, לא הנאמנות, הוא שיכריע את גורלה של פוטוניקת ההיתוך; ספק מקורות שבידיו גם ההיתוך צובר כוח מיקוח מול אינטגרטורים הבונים מקורות בתוך הבית. אם הטכנולוגיה תיכשל, הארכיטקטורה תפסיד ל-CV/GKP ולקיוביטי חומר.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028: מצב מהותך של יותר מ-16 פוטונים שפורסם עם נאמנות וקצב; להוריד בדרגה אם המספר עדיין חד-ספרתי. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: פולטים מסחריים ועוד היתוך על השבב מגיעים ל-≥10³ מצבים/s. התרחיש הגרוע ביותר: רצפת התת-סף מחזיקה, וטבעות-6 באופטיקה ליניארית בלבד ננטשות. פתוח: האם מקורות מרובבים יכולים לגבור על פולטים לכל מצב שמיש; האם Sparrow תסגור את הפער שלה מ-20–35% ל-55%. לעקוב: כל נתון קצב באימות ובתיקוף (V&V) של שלב C של DARPA.
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310. S
- [264] M. C. Löbl, L. A. M. Pettersson, J. Dragašević, S. X. Chen, and O. A. D. Sandberg, “The subthreshold issue of fusion-based quantum computing,” arXiv:2606.28490, Jun. 2026. S
- [688] P. Thomas, L. Ruscio, O. Morin, and G. Rempe, “Fusion of deterministically generated photonic graph states,” Nature, vol. 629, no. 8012, pp. 567–572, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07357-5. D
- [824] H. Huet et al., “Deterministic and reconfigurable graph state generation with a single solid-state quantum emitter,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 4337, May 2025, doi: 10.1038/s41467-025-59693-3. D
- [885] Y. Li et al., “Deterministic and programmable fusion for the scalable generation of photonic graph states,” Nat. Phys., Sep. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03471-5. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר)
מדידה הסתברותית בבסיס בל על שני פוטונים — 50% ללא הגברה, 75% עם פוטוני עזר — שכישלונה מבושר ומוחק אחת משתי התוצאות הנמדדות; פרימיטיב השזירה של הפוטוניקה מבוססת-ההיתוך.
Verdict. ממשי: היתוכים בודדים בנאמנות בל של 99.22% על השבב ו-99.72% בין שבבים (PsiQuantum, 2025-02). לא מוכח: כל רשת של היתוכים משורשרים עם שיעור הצלחה מקצה לקצה. להוריד בדרגה אם עד 2028 לא תפורסם תוצאה של היתוכים מרובים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מדידה בבסיס בל — מפצל אלומה, מזיזי פאזה, גלאים המבחינים במספר הפוטונים — המטילה שני פוטונים על מצב בל, או הורסת את שניהם ומודיעה על כך, וכך מוסרת לקוד מחיקה ולא שגיאת פאולי. Browne ו-Rudolph הציגו ב-2005 היתוך מסוג I/II כדי לגדל מצבי אשכול בלי שער דטרמיניסטי S[451]; האופטיקה הליניארית מגבילה הבחנה חד-משמעית ל-50%, ופוטוני עזר לא שזורים מעלים אותה ל-75% S[419]. תכונות: פוטונים מעופפים, שזירה מבושרת ב-~100 ns; בקרה אלקטרו-אופטית בטמפרטורת החדר, שגיאות שבהן שולט האובדן, ייצור במעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
תקרת ה-50% היא חסם של האופטיקה הליניארית (Calsamiglia ו-Lütkenhaus, 2001): אופטיקה פסיבית עם אופני עזר במצב ואקום מבחינה לכל היותר בשניים מארבעת מצבי בל, ופוטוני העזר שמעלים אותה ל-75% ומעבר לכך חייבים לשרוד בעצמם. הנתון התפעולי הוא הסתברות ההצלחה × העבירות²; האובדן הופך הצלחה לכישלון מבושר במקרה הטוב, ולשגיאה שאינה מתגלה במקרה הרע. השער אינו הבעיה: 99.22 ± 0.12% על השבב, 99.72 ± 0.04% בין שבבים על פני 42 m ב-~2 K D[169]fact. הרצפה היא הנתיב שסביבו — SiN ב-1.8 ± 0.2 dB/m, מתג BTO ב-100 mdB, צימוד סיב–שבב ב-52 mdB, SNSPD על השבב ב-93.4% חציוני D[169] — והכישלון עצמו: ניתוח מחדש מ-2026 מציב רצפת שגיאה לוגית גם באובדן אפס, ולכן תכנונים של אופטיקה ליניארית בלבד צריכים מרחק גדול מאוד, ואילו היתוך בתיווך פולט סובל 7.0–7.3% S[264]fact.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2005 | היתוך מסוג I/II, הצלחה של 50%, הוצע | Browne & Rudolph | S[451] |
| 2014 | מדידת בל של 75% עם פוטוני עזר לא שזורים | Ewert & van Loock | S[419] |
| 2025-02 | נאמנות בל 99.22 ± 0.12% על השבב; 99.72 ± 0.04% בין שבבים, 42 m | PsiQuantum | D[169] |
| 2026-06 | רצפת רעש של כשלי היתוך באובדן אפס; סף של 7.0–7.3% | Sparrow | S[264] |
כל נאמנות מתוארכת היא של היתוך יחיד שנמדד לבדו; אין שיעור הצלחה פומבי של היתוכים משורשרים.
אף קבוצה שנייה לא שחזרה את נאמנויות ההיתוך של PsiQuantum, 99.22%/99.72%, נכון ל-4 בספטמבר 2026. המקורות מתארים את Lucy של Quandela רק כמכונה של 12 קיוביטים פוטוניים, לא כמערכת מבוססת-היתוך. אובדן מוליך הגל של PsiQuantum בדוח הראשי, 0.5 dB/m, סותר את נתון המאמר ב-Nature — 1.8 ± 0.2 dB/m ל-SiN חד-אופני, והוא הנתון שמשמש כאן.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין חומרים ייחודיים להיתוך: השער משתמש מחדש במחסנית של הפלטפורמה — מוליכי גל של SiN, מתגי BTO ו-SNSPD על השבב, על צורן של 300 mm ב-GlobalFoundries Cfact. הייצור קובע את האובדן לכל רכיב, וכל רכיב נמצא בתוך הניסיון: מתג 100 mdB, צימוד סיב–שבב 52 mdB D[169]; הצימוד הארוז הטוב ביותר הוא 0.085 dB לפאה של Xanadu Cfact. הקלט-פלט הוא ערוצים והשהיה: 2–4 גלאים המבחינים במספר הפוטונים לכל היתוך, ועוד הזנה קדימה בתוך זמן המעוף של הפוטון; Aurora מריצה 12 אופנים במחזור של 1 MHz D[173]. ב-10³ היתוכים/s האילוץ הוא אובדן המתגים המצטבר; ב-10⁴–10⁶ — מספר הערוצים הקריוגניים והזנה קדימה ב-GHz, שטרם נבנו. ECCN 4A906 חל על המכונה, ו-3A901 על אלקטרוניקה מתחת ל-4.5 K fact.
תפקיד במחסנית
דורש פוטונים בודדים, גילוי פוטון בודד לבישור ומיתוג אלקטרו-אופטי להזנה קדימה; מספק את מדידות ההיתוך שצורכות יצירת מצבי המשאב והסבילות לתקלות מבוססת-ההיתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX). הוא מחליף את הצירוף הגאוסי של CV בארכיטקטורת ה-GKP הפוטונית של משתנה רציף (Xanadu), שבה הוא חלופה — המעבר משנה יחד את הגלאים, את הקידוד ואת מודל השגיאה. התרומה לשעון: ~1.0 × 10⁻⁷ s לניסיון, מחולק בהסתברות ההצלחה ובעומק הריבוב, ולכן היצירה, ולא השער, שולטת בשעון הנגזר. אימות: המספרים הבולטים הם טומוגרפיה של היתוך אחד; אף פרוטוקול אינו מדווח על הצלחה בעומק, ואף קבוצה שנייה לא שחזרה אותם.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | נאמנות ההיתוך הגבוהה ביותר שפורסמה, קו של 300 mm | Dfact |
| Quandela | מפתח | צרפת | חומרה אופטית-ליניארית המוצבת בשטח | Cfact |
| QuiX Quantum | מפתח | הולנד | חומרת MBQC ב-DLR | Cfact |
| Sparrow Quantum | מחקר | דנמרק | טיעון הסף נגד היתוך באופטיקה ליניארית | Sfact |
| DARPA | מממן | ארה״ב | מממנת את שלב C של PsiQuantum ואת QBIT של Quandela | fact |
כספים.
2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · USD 1 B לפי שווי של USD 7 B · BlackRock, Temasek · נסגר fact
2026-06-16 · Quandela · שלב A של DARPA QBIT · לא פורסם · הוכרז fact
2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבה בשלב C של DARPA QBI · USD 125 M · סופי fact
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק נפרד: ההיתוך נשלח בתוך מעגל פוטוני משולב, ולכן מפעל הייצור ובית הזיווד קובעים את הסתברות ההצלחה השמישה שלו. סיכון הריכוזיות נמצא אצל GlobalFoundries; רק G3/G4 משלמים.
קניין רוחני ותקנים. אין משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לשער ההיתוך נכון ל-4 בספטמבר 2026; הקרוב ביותר הוא US 12,437,225 של ORCA fact.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2025-02 · מדדי הרכיבים של Omega · סופק); (2026-07 · V&V של שלב C למתגים, לזיווד ולקריוגניקה · בתהליך — מימון של תיקוף, לא של פרסום). אמינות הרכיבים טובה; ההיתוך ברמת המערכת לא נבחן.
פרשנות אסטרטגית. נאמנות הרכיבים היא תנאי סף; התחרות היא על שיעור ההצלחה בעומק, ושם טיעון הסף של 2026 מעדיף היתוך בתיווך פולט — אתגר ל-PsiQuantum ול-QuiX, והזדמנות לספקי נקודות קוונטיות. אם האופטיקה הליניארית תחזיק מעמד, מפעלי הייצור ילכדו את הערך.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2027: רשת שפורסמה של ≥3 היתוכים משורשרים עם שיעור הצלחה מקצה לקצה וסטטיסטיקת מחיקות; להוריד בדרגה אם עד 2028 יהיו רק נתונים של היתוך יחיד. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: היתוך מוגבר מעל 75% על השבב. התרחיש הגרוע ביותר: רצפת הכישלון באובדן אפס מחזיקה, וההיתוך באופטיקה ליניארית שורד רק בתוך הכלאות עם פולטים. פתוח: עד כמה הכשלים מתואמים על פני שבב; האם הבחנת מספר הפוטונים בנצילות של 93% תומכת בהגברה.
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [264] M. C. Löbl, L. A. M. Pettersson, J. Dragašević, S. X. Chen, and O. A. D. Sandberg, “The subthreshold issue of fusion-based quantum computing,” arXiv:2606.28490, Jun. 2026. S
- [419] F. Ewert and P. van Loock, “3/4-Efficient Bell Measurement with Passive Linear Optics and Unentangled Ancillae,” Phys. Rev. Lett., vol. 113, no. 14, Art. no. 140403, Sep. 2014, doi: 10.1103/PhysRevLett.113.140403. arXiv:1403.4841. S
- [451] D. E. Browne and T. Rudolph, “Resource-Efficient Linear Optical Quantum Computation,” Phys. Rev. Lett., vol. 95, no. 1, Art. no. 010501, Jun. 2005, doi: 10.1103/PhysRevLett.95.010501. S
The English text is loading…
Русский текст загружается…
שער מיורנה מבוסס-מדידה
שערי קליפורד הנוצרים מרצפים של מדידות משותפות של זוגיות פרמיונית במקום קליעה פיזית; מוגדרים מאז 2008, מעולם לא הופעלו.
Verdict. מופרך כמנגנון שער, אלא אם עד סוף 2027 יופיעו גם מדידת זוגיות משותפת (בבסיס X) עם שגיאה מוצהרת וגם פעולה כלשהי על שני טטרונים; נכון ל-4 בספטמבר 2026 מספר פעולות השער הוא אפס.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
את הקליעה מחליף לוח זמנים של מדידות הטלה משותפות של זוגיות פרמיונית. Bonderson, Freedman ו-Nayak הראו ב-2008 שזהות טלפורטציה אניונית מאפשרת למדידות של מטען טופולוגי להפיק את טרנספורמציות הקליעה S[475]; Karzig ועמיתיו הפכו זאת לתכנון חומרה ב-2017 — פעולות קליפורד הנקראות כהסטות בקיבול הדיפרנציאלי של נקודות המצומדות במנהור לאופני מיורנה S[421]. כל מדידה שפורסמה כאן היא של תיל יחיד (מסוג Z); המדידה המשותפת של שני תילים, שהיא השער, לא דווחה מעולם D[21].
a מיוצר (1.0) · b זמן השער לא נמדד, דטרמיניסטי לפי התכנון · c אין קריאה משלו
d סטטי · e בקרה בתדר נמוך בטמפרטורת החדר · f מבנה השגיאה לא ידוע · g ערימת תילים ב-MBE
פיזיקה וגבולות
הנאמנות נקבעת ביחס שבין זמן המדידה המשותפת לזמן החיים של הבסיס שעליו מטילים, והיחס הזה הוא המקום שבו המנגנון נכשל. זוגיות לולאת Z של הטטרון חיה 12.4 ms, ולולאת X, שעליה שער מטיל שוב ושוב, חיה 14.5 µs — זמן קצר ב-~1000× D[20] — והדבר מיוחס לחתך הלכידה הגדול יותר של קוואזי-חלקיקים בתצורת שתי הלולאות: הרעלה, לא דה-פאזה. ב-SNR של 1 ב-3.6 µs D[13], הטלת X אחת אוכלת חמישית מהחלון הזה, ולכן לרצף קליפורד אין מרווח. הפעולה אדפטיבית (הבסיס הבא נקבע לפי התוצאה האחרונה), ולכן ההזנה קדימה חייבת להיסגר בתוך אותו חלון; אף הזנה כזו לא פורסמה. ובינתיים, על פני רמות אנדרייב טריוויאליות, רצף מדידות אינו מממש קליעה כלל D[23].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
אף שורה אינה שער: התוצאה של 2026 מדדה ננו-תיל אחד במערך רב-טטרוני: אין קליעה, אין זוגיות משותפת, אין פעולה דו-קיוביטית, אין שזירה, אין T₁/T₂ D[21].
גרסת ה-HTML ב-arXiv של [20] נותנת גם לולאת X של ~4 µs ולולאת Z של ~9.3 ms בכוונונים אחרים; היחס ~1000× נשמר בשתי הקריאות, ערכי הנקודה 14.5 µs / 12.4 ms אינם. לא פורסם: סכום בדולרים למענק US2QC של DARPA ל-Microsoft, וכן השהיית הזנה קדימה, זמן מיתוג של צימוד נקודה–תיל או זמן שער חזוי עבור המנגנון הזה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שום דבר אינו מיוצר עבור המנגנון הזה בלבד: הוא צורך את ערימת ה-InAs–Pb ואת הקריאה שמתחתיו. החלק שלא נבנה הוא הבקרה: צימודי נקודה–תיל ברי-כוונון לכל טטרון, לולאת rf לכל זוגיות מדידה, ונתיב מהדמודולטור אל מתח ההטיה שחייב להכריע בתוך חלון ה-X. ב-10³ טטרונים תקציב הקווים דומה לזה של קריאת טרנסמונים; החומה היא ההשהיה, שלא כומתה משום שלא נוסה אף רצף אדפטיבי.
תפקיד במחסנית
דורש את נושא זוגיות המיורנה (שני תילים לכל טטרון) ואת הקריאה בקיבול קוונטי; הוא היה מספק את שכבת הקליפורד כולה של הארכיטקטורה הטופולוגית. התחליף היחיד הוא קליעה ברשתות של צומתי T, גאומטריה שאיש אינו בונה. אין שעון נגזר: כשאין שער שהופעל ואין קוד בארכיטקטורה, סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס מצטמצם לאיבר הקריאה, ~3.6 µs D[13], והאיפוס לא פורסם. האימות הוא סטטיסטיקה של אות טלגרף, לא מדדי ביצועים: אין בחינת ביצועים אקראית, אין טומוגרפיה ואין מבחן בל. קריאת הזוגיות הבלתי תלויה של QuTech בהרצה יחידה (Nature 650, 2026-02-11) משחזרת את השיטה על שרשראות נקודות של InSb, ומצהירה על הגנה מוגבלת D[216]; ה-Matters Arising של Legg (2026-06-24) טוען שאזורי הקריאה סובלים מאי-סדר וחסרי פער, ולכן ייתכן שהאותות טריוויאליים, ותגובת Microsoft מאותו יום אינה מודה בדבר D[23].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Microsoft Quantum | מפתח | ארה״ב | הבונה היחידה; טטרונים, ללא שער | D[21] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | השלב הסופי של US2QC (Validation & Co-Design) מאז 2025-02-06, בהערכת AFRL ו-Johns Hopkins APL; Microsoft אינה בין המבצעים בשלב B של QBI | fact |
| QuTech | מחקר | הולנד | קריאת זוגיות בלתי תלויה, לא השער הזה | D[216] |
כספים. 2025-02-06 · Microsoft · US2QC מתקדמת לשלב הסופי שלה, Validation & Co-Design · לא פורסם · DARPA · הוכרז fact. 2026-01-23 · Microsoft · Quantum Pioneers Program · ≤ USD 200,000 להצעה אקדמית בתחום החישוב הטופולוגי מבוסס-המדידה · הוכרז Pfact.
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק ואין כלכלת יחידה; רק סבילות לתקלות ברמת G3/G4 הייתה משלמת, ורק לאחר תוצאה דו-קיוביטית. האספקה פנימית לחברה אחת: סיכון הריכוזיות מוחלט.
קניין רוחני ותקנים. השושלת שפרסמה Microsoft עצמה S[421]; לא נמצאה ספירת פטנטים מתוארכת הייחודית לשער הזה נכון ל-4 בספטמבר 2026.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. ("שנים, לא עשורים", הובטח 2025-02, לסבילות לתקלות → נוסח מחדש כ-2029 ב-2026-06; מצב ב-4 בספטמבר 2026: אין מדידה משותפת, אין שער) C[215]; האופק של DARPA לקנה מידה שימושי הוא 2033 fact. כל תוצאה שנתית של Microsoft הייתה קריאה; ל-2029 אין אבן דרך של מדידת X.
פרשנות אסטרטגית. אם פעולות קליפורד במדידה בלבד יעבדו, Microsoft תדלג על ייצור צומתי T ותחזיק בארכיטקטורה; אם לא, טכנולוגיות הקידוד, הקריאה והאפיטקסיה שמתחתיו יאבדו את הצרכן היחיד שלהן.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה בתוך 12–24 חודשים: מדידת זוגיות משותפת ראשונה (בבסיס X) עם שגיאת הקצאה מוצהרת; פעולה כלשהי או שזירה בין שני טטרונים; יחס X/Z שפורסם מתחת ל-100×. לאשר עם שני הראשונים; להוריד בדרגה לתאוריה אם אף אחד מהם לא יגיע עד סוף 2027. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: פעולות קליפורד במדידה בלבד על מערך קטן; התרחיש הגרוע ביותר: הרעלת בסיס X מובנית בגאומטריית שתי הלולאות, והקו נסגר. פתוח: האם האסימטריה גאומטרית או חומרית; האם מישהו מחוץ ל-Microsoft ינסה מדידה משותפת.
מקורות
- [13] Microsoft Azure Quantum, “Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices,” Nature, vol. 638, no. 8051, pp. 651–655, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08445-2. D
- [20] M. Aghaee et al., “Distinct Lifetimes for X and Z Loop Measurements in a Majorana Tetron Device,” arXiv:2507.08795, Jul. 2025. D
- [21] M. Aghaee et al., “20 Second Parity Lifetime in an InAs–Pb Tetron Device,” arXiv:2606.03884, Jun. 2026. D
- [23] Microsoft Quantum, “Reply to: On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E27–E28, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10568-7. D
- [215] C. Nayak, “Majorana 2 – Microsoft's Scalable Quantum Processor With Reliable, Long-Lasting Qubits,” Microsoft Quantum. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ Cinsights/ blogs/ majorana-2-scalable-quantum-processor - [216] N. van Loo et al., “Single-shot parity readout of a minimal Kitaev chain,” Nature, vol. 650, no. 8101, pp. 334–339, Feb. 2026, doi: 10.1038/s41586-025-09927-7. D
- [421] T. Karzig et al., “Scalable designs for quasiparticle-poisoning-protected topological quantum computation with Majorana zero modes,” Phys. Rev. B, vol. 95, no. 23, Art. no. 235305, Jun. 2017, doi: 10.1103/PhysRevB.95.235305. arXiv:1610.05289. S
- [475] P. Bonderson, M. Freedman, and C. Nayak, “Measurement-Only Topological Quantum Computation,” Phys. Rev. Lett., vol. 101, no. 1, Art. no. 010501, Jun. 2008, doi: 10.1103/PhysRevLett.101.010501. arXiv:0802.0279. S
The English text is loading…
Русский текст загружается…
התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג
שדות לייזר גלובליים מניעים המילטוניאן איזינג-רידברג הניתן לתכנות על מערך מלקחיים אופטיים שלם בבת אחת: צורות הגל Ω(t), Δ(t), תבנית קבועה של היסט מקומי והגאומטריה של האטומים הם התוכנית, ואין שער בדיד.
Verdict. הודגם עד 256–289 אטומים ופורה לפיזיקה של רב-גופים, אך מדורג לפי גדלים נצפים, לא לפי שגיאת שער: מדד הייחוס לנאמנות רב-גופית מדווח 0.095 ב-60 אטומים על מכונת Sr אקדמית, המרשם אינו מחזיק נתון נאמנות ל-Aquila או ל-Fresnel נכון ל-2026-09-26, ואופן הפעולה הזה אינו מאפשר תיקון שגיאות.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; MIS = קבוצה בלתי תלויה בגודל מרבי (maximum independent set); SA = הרפיה מדומה (simulated annealing); Fd = אומד נאמנות רב-גופית מסוג אנטרופיה צולבת; MPS = מצב מכפלת מטריצות (χ = ממד הקשר); AHS = סימולציית המילטוניאן אנלוגית, סוג התוכנית של Amazon Braket; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
המערך מתפתח תחת המילטוניאן אחד, H/ℏ = Σᵢ (Ω(t)/2) σˣᵢ − Σᵢ [Δ(t) + hᵢ Δ_loc(t)] nᵢ + Σ_{i<j} C₆ r_ij⁻⁶ nᵢ nⱼ: צורות גל גלובליות, תבנית אתרים סטטית אחת hi, וצימודים שנקבעים לפי מיקומי האטומים C[262]C[429]. הטכנולוגיה g_ryd משתמשת באותה חסימה ל-CZ של שני אטומים בתוך מעגל; כאן היא פועלת על כל הזוגות לאורך כל הריצה, והפלט הוא דגימה של מחרוזת ביטים. הטכנולוגיה g_anneal, מחשב ההרפיה על קיוביטי שטף rf-SQUID, קובעת את הצימודים במצמדים הניתנים לתכנות על השבב D[430]; כאן הגאומטריה היא מטריצת הצימוד, והחסימה מגבילה את הדינמיקה לקבוצות בלתי תלויות של גרף דיסקות-יחידה, הבסיס לקידוד MIS D[431]. שושלת: 51 אטומים בממד אחד, Harvard/MIT, 2017 D[384]; הארכיטקטורה של Pasqal מ-2020, הנוקבת ב"רצפי המילטוניאן" אנלוגיים לצד מעגלים D[385]; Aquila ב-Amazon Braket C[262].
תכונות: נושא טבעי; אין זמן צעד (התפתחות אחת, ≤4 µs ב-Aquila); קריאה בירושה; אין ניידות במהלך התוכנית; בקרה אופטית בטמפרטורת החדר; שגיאות קוהרנטיות ושגיאות אובדן; ייצור אופטי.
פיזיקה וגבולות
Aquila: Ω ≤ 15.8 rad/µs, |Δ| ≤ 125 rad/µs, C6 = 5,420,503 µm⁶ rad/µs (70S), מרווח ≥4 µm, תוכנית ≤4 µs, T2* 5.8 µs, T2 תחת הנעה 7.5 µs C[262]: רדיוס חסימה (C6/Ω)1/6 ≈ 8.4 µm בהנעה מלאה, ותוכנית באורך ~מחצית ה-T2 תחת הנעה, ~10 מחזורי ראבי S. איברי השגיאה הנקובים: רעש משרעת ורעש פאזה של הלייזר; תנועה תרמית (דופלר, פיזור מיקום של 0.200 µm); פיזור דרך המצב המתווך, הנמשך גם כשההנעה כבויה; אי-הומוגניות של ההיסט, 0.37 rad/µs RMS לאורך השדה ו-0.18 rad/µs מריצה לריצה C[262]. דרך r⁻⁶, פיזור המיקום נותן פיזור של ~30% מריצה לריצה בקשר של 5.5 µm (δV/V = 6δr/r) S — בלתי מזיק עמוק בתוך החסימה, מכריע היכן ש-V ≈ Ω, וזה מה שבוחר את הפאזה המסודרת. ההיסט המקומי הוא תבנית קבועה עם צורת גל ≤0, ותוכניות המשתמשות בו מאבדות קוהרנטיות מהר יותר מה-T2 הרשום C[429]. השגיאות מצטברות באופן קוהרנטי לאורך ריצה שאין בה נקודה למדידת סינדרום, ולכן שום קוד אינו פועל S; גילוי מחיקות ב-Sr העלה חסם על נאמנות זוג בל מ-≥0.9971 ל-≥0.9985 על ידי השלכת ריצות מסומנות D[143] — בחירה בדיעבד, לא תיקון.
זמן האינטראקציה, לא מספר האטומים, מגביל תוכניות רידברג אנלוגיות לכמה מיקרו-שניות. שני אטומי רידברג מעגליים הלכודים בלייזר (מצבים ארוכי-חיים בעלי תנע זוויתי מרבי) ב-Laboratoire Kastler Brossel בפריז קיימו חילוף ספין במשך יותר מ-60 µs ו-40 מחזורי תנודה, עם זמן דעיכה של 59 µs, בערך פי עשרה מהשיא הקודם; ניגודיות התנודה היא בבחירה בדיעבד (79%, לעומת 33% בנתונים הגולמיים) P[899].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2017-11 | 51 אטומים, חד-ממדי; סדר Z₂, תנודות לאחר שינוי פתאומי (quench) | Harvard/MIT | D[384] |
| 2021-07 | 64–256 אטומים, דו-ממדי; מעבר איזינג ב-(2+1)D | Harvard/MIT | D[432] |
| 2021-07 | עד 196 אטומים, אנטי-פרומגנטים ריבועיים ומשולשים | Institut d'Optique | D[433] |
| 2021-12 | 219 אטומים על צלעות סריג קגומה; נוזל ספין טופולוגי | Harvard/MIT | D[434] |
| 2022-06 | עד 289 אטומים; MIS, האצה על-ליניארית לעומת SA | בהובלת Harvard | D[435] |
| 2024 | 60 אטומי Sr; Fd = 0.095(11) בשזירה רוויה | Caltech | D[436] |
| 2025-06-04 | שבירת מיתר ב-(2+1)D על Aquila | QuEra et al. | D[226] |
מעל ~100 אטומים דבר אינו נבדק במדויק: עבודת 196 האטומים הותאמה לחישוב נומרי רק עד ~100 D[433]. ההאצה של 2022 לא שרדה: פותרים קלאסיים מגיעים לאופטימום על אותם מופעים דמויי Union Jack, עד אלפי צמתים, בתוך דקות D[431]. Pasqal מציעה QPU אנלוגי של 100 קיוביטים ב-Google Cloud (2025-05-13) C[437]; נכון ל-2026-09-26 לא נמצא גיליון נתונים של Fresnel כמו זה של Aquila.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין פרוסה; ההרכבה האופטית משותפת לארכיטקטורות האטומים הספרתיות. Orion Gamma: 140 קיוביטים, טמפרטורת החדר, 3 kW בממוצע, מרווח מינימלי של 5 µm C[438]. התוספת הייחודית לפעולה האנלוגית היא שדה היסט ברזולוציה של אתר בודד, שאת החומרה שלו QuEra לא תיארה C[439]; שום דבר אחר במקורות אינו מבדיל בין רשימת הרכיבים האנלוגית לספרתית S.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הבקרה אינה תלויה ב-N: כמה צורות גל, תבנית אחת וגאומטריה C[262]. העלות עוברת לקריאה ולחזרות. Aquila קוראת בטעות 8% מהאטומים במצב רידברג ו-1% מהאטומים במצב היסוד, ומשאירה 0.7% מהאתרים ריקים C[262], ולכן תמונת מצב של 256 אתרים, מחציתם מעוררים, נקראת ללא שגיאה בהסתברות 0.92¹²⁸×0.99¹²⁸ ≈ 6×10⁻⁶, ול-~17% מהריצות יש אוגר נטול פגמים S. הריצות מתבצעות בפחות מ-10 Hz ב-Aquila C[262] וב-≥0.25 Hz אפקטיבי ב-Orion Gamma C[438]: 10⁴ ריצות אורכות בין ≥17 min ל-~11 h S.
תפקיד במחסנית
משבצת 3 בארכיטקטורה "סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג)" (אטום אלקלי → קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג → הטכנולוגיה הזו → הובלה ב-AOD → בקרת לייזר + AOD/SLM → דימות פלואורסצנציה; שכבות 7–9 ריקות; הרכבה אופטית), המשרתת את G1. היא דורשת את האטום האלקלי, את קידוד יסוד–רידברג ולייזרי רידברג גלובליים; היא אינה מספקת דבר לשכבות שמעליה; היא אינה מחליפה דבר, ו-g_ryd מחליף אותה כשמכונה הופכת לספרתית. המרשם: Aquila (QuEra, 256 אתרים) ו-Fresnel/Fresnel 2 (Pasqal, 100 קיוביטים) נושאות אותה כטכנולוגיה ראשית, שתיהן ✅; קו Orion של Pasqal נושא אותה כחלופית בארכיטקטורה "מערך מלקחיים אופטיים רידברג — אלקליים (Rb/Cs)", 🔎. פנקס הפערים הציע את ארכיטקטורות המערכים האלקליים והאלקליים-עפרוריים; הטכנולוגיה קיבלה ארכיטקטורה משלה, ואף מכונה אלקלית-עפרורית במרשם אינה מריצה אותה, אף שמדד הנאמנות שלמעלה השתמש ב-Sr D[436] — קשת ה"דורש אטום אלקלי" צרה יותר מהפיזיקה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
בהיעדר שגיאת שער, הנאמנות נגזרת מגדלים נצפים: פרמטרי סדר מול חישוב נומרי, תקפים עד ~100 אטומים D[433]; Fd, השוקל מחרוזות ביטים שנמדדו לפי הסתברויות מדומות — 0.095(11) ב-60 אטומים, שם MPS של חרוט אור ב-χ* = 3400 (~110 GB, ~180 ימי ליבה) עומד בקצב D[436]; ופלט הבעיה, כמו גודל ה-MIS, שזול לתקף אך לא להוכיח את אופטימליותו D[431]. Fd זקוק להסתברויות קלאסיות, ולכן מה שהוא מאשר ניתן לסימולציה. Λ אינו מוגדר. התא של Orion נשאר 🔎: הדף המצוטט שלו (2026-01-29) מזכיר היסט מקומי לסימולציית חומרים ואת Vela של 2026 עם יותר מ-256 קיוביטים, אך לא אופן פעולה אנלוגי, MIS, Orion או ≤100 קיוביטים C[390].
המשך השירות של Aquila ב-Braket מוסק מההודעה של QuEra מ-2026-06-15, שאינה אומרת זאת. לא פורסם: המנגנון החומרתי של ההיסט המקומי של Aquila (אלומת הסטת אור או אחר), שגודלו, הרזולוציה שלו ושגיאת הכיול לכל אתר מופיעים רק כמאפייני התקן ב-Braket SDK; זמן חיים של מצב רידברג או קצב אובדן אטומים במהלך ההתפתחות ב-Aquila; וגיליון נתונים של Fresnel (Ω, Δ, T2, שגיאות גילוי).
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | Aquila, 256 אתרים, ב-Braket מאז 2022 | C[162] |
| Pasqal | מפתח | צרפת | QPU אנלוגי של 100 קיוביטים; אופן פעולה אנלוגי ב-Orion | C[437] |
| Amazon Web Services | ערוץ ענן | ארה״ב | היסט מקומי ב-Aquila לפי בקשה, 2024-04-11 | C[440] |
| Harvard/MIT | מחקר | ארה״ב | ניסויים של 51 עד 289 אטומים | D[435] |
| Caltech | מחקר | ארה״ב | מדד Fd, 60 אטומי Sr | D[436] |
כספים.
- 2025-09-09 · QuEra · הרחבת סבב B, NVentures מצטרפת · USD 230 M · הוכרז; מכוון לסבילות לתקלות C[153]
- 2026-08-28 · Pasqal · מיזוג SPAC, Nasdaq PSQL · ~USD 360 M מזומנים · נסגר P[156]
שוק ושרשרת אספקה. שני ספקים, שני ערוצי ענן. Pasqal מדווחת על שבע יחידות QPU בהפעלה ומשווקת את הפלטפורמה שלה כאנלוגית כיום P[156]; ההצעה האנלוגית של QuEra היא מכונה אחת. משלמים עליה רק ב-G1.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-26 אין ספירת פטנטים ייחודית לפעולה האנלוגית; פורמט התוכנית מוגדר בענן (Braket AHS) C[429]; אין גוף תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Pasqal הבטיחה 10,000 קיוביטים פיזיים ל-2026 (2024-03-13) R[167]; ההשקה שלה ב-2026 היא Vela, עם יותר מ-256 קיוביטים R[390] — ~39× פחות S — והחוברת שלה מדברת על אספקה ב-2027, 200+ C[438]. Libra של QuEra (2028) ספרתית, ללא מפרט אנלוגי R[162].
פרשנות אסטרטגית. אופן הפעולה האנלוגי הוא גשר ההכנסות של שני הספקים בזמן ש-g_ryd מבשיל. עם יתרון מאושר מעל ~100 אטומים הוא יישאר מכשיר של G1; בלעדיו, הוא יהפוך לאופן פעולה של מכונות ספרתיות, כמו ב-Orion.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 מכונה אנלוגית מסחרית תפרסם נאמנות רב-גופית ב-≥60 אטומים, או שתוצאה אנלוגית תשרוד שנה של אתגר קלאסי; להוריד בדרגה אם Vela והמערכות הבאות של QuEra יסופקו ללא מפרטים אנלוגיים. שאלות פתוחות. (1) האם Fd יכול לאשר מעבר לגודל שבו MPS עומד בקצב? (2) מהן שגיאות הכיול של ההיסט המקומי לכל אתר? (3) כיצד מתחלק האובדן ב-T2 תחת הנעה בין רעש פאזה, דופלר ופיזור? (4) האם השמטת מחיקות יכולה לבצע בחירה בדיעבד בריצות רב-גופיות בעלות סבירה במספר הריצות? (5) האם קשת ה"דורש אטום אלקלי" תשרוד מכונות אנלוגיות אלקליות-עפרוריות?
הוצעה עבור התפתחות זו בחינת ביצועים שאינה דורשת מיעון של כל אטום בנפרד: מכינים U†AU עם סיבוב y גלובלי A, ובודקים בסיבוב z קולקטיבי; אינפורמציית פישר הקוונטית (עד כמה הפלט מגיב בחדות לזווית הבדיקה) גדלה עם מספר האטומים בדינמיקה הקרובה לאקראיות האר, ושווה לאפס בדיוק במעגלי קליפורד, ולכן אפשר לדרג את האקראיות של מעגל בלי לחשב הסתברויות פלט אידיאליות, בתנאי שאפשר להריץ את ההתפתחות גם לאחור (U†) P[892]. זו הצעה תאורטית, שטרם הורצה על מערך אנלוגי.
מקורות
- [143] P. Scholl, A. L. Shaw, R. B.-S. Tsai, R. Finkelstein, J. Choi, and M. Endres, “Erasure conversion in a high-fidelity Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 622, p. 273, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06516-4. arXiv:2305.03406. D
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [167] J. Russell, “PASQAL Issues Roadmap to 10,000 Qubits in 2026 and Fault Tolerance in 2028,” HPCwire, Mar. 13, 2024. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
2024/ R03/ 13/ pasqal-issues-roadmap-to-10000-qubits-in-2026-and-fault-tolerance-in-2028/ - [226] D. González-Cuadra et al., “Observation of string breaking on a (2 + 1)D Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 642, no. 8067, pp. 321–326, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09051-6. D
- [262] J. Wurtz et al., “Aquila: QuEra's 256-qubit neutral-atom quantum computer,” arXiv:2306.11727, Jun. 2023. C
- [384] H. Bernien et al., “Probing many-body dynamics on a 51-atom quantum simulator,” Nature, vol. 551, pp. 579–584, Nov. 2017, doi: 10.1038/nature24622. arXiv:1707.04344. D
- [385] L. Henriet et al., “Quantum computing with neutral atoms,” Quantum, vol. 4, Art. no. 327, Sep. 2020, doi: 10.22331/q-2020-09-21-327. arXiv:2006.12326. D
- [390] L. Garbini, “Inside Pasqal's 2026 Vision on Quantum for Industry and Research,” Pasqal, Jan. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
blog/ Cinside-pasqals-2026-vision-on-quantum-for-industry-and-research/ - [429] Amazon Web Services, “Explore Experimental Capabilities - Amazon Braket,” Amazon Braket Developer Guide. [Online]. Available: https://docs.aws.amazon.com/
braket/ Clatest/ developerguide/ braket-access-local-detuning.html - [430] P. I. Bunyk et al., “Architectural considerations in the design of a superconducting quantum annealing processor,” arXiv:1401.5504, Jan. 2014. D
- [431] R. S. Andrist et al., “Hardness of the Maximum Independent Set Problem on Unit-Disk Graphs and Prospects for Quantum Speedups,” Phys. Rev. Research, vol. 5, no. 4, Art. no. 043277, 2023, doi: 10.1103/PhysRevResearch.5.043277. arXiv:2307.09442. D
- [432] S. Ebadi et al., “Quantum Phases of Matter on a 256-Atom Programmable Quantum Simulator,” Nature, vol. 595, p. 227, Jul. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03582-4. arXiv:2012.12281. D
- [433] P. Scholl et al., “Programmable quantum simulation of 2D antiferromagnets with hundreds of Rydberg atoms,” Nature, vol. 595, p. 233, Jul. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03585-1. arXiv:2012.12268. D
- [434] G. Semeghini et al., “Probing Topological Spin Liquids on a Programmable Quantum Simulator,” Science, vol. 374, p. 1242, Dec. 2021, doi: 10.1126/science.abi8794. arXiv:2104.04119. D
- [435] S. Ebadi et al., “Quantum Optimization of Maximum Independent Set using Rydberg Atom Arrays,” Science, vol. 376, p. 1209, Jun. 2022, doi: 10.1126/science.abo6587. arXiv:2202.09372. D
- [436] A. L. Shaw et al., “Benchmarking highly entangled states on a 60-atom analog quantum simulator,” Nature, vol. 628, pp. 71–77, 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07173-x. arXiv:2308.07914. D
- [437] Pasqal, “Pasqal's Neutral-Atom Quantum Computer Available on Google Cloud Marketplace,” May 13, 2025. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
newsroom/ Cpasqals-neutral-atom-quantum-computer-available-on-google-cloud-marketplace/ - [438] Pasqal and O. Q.-C. P. brochure, “The Power of Neutral Atom Quantum Processors by Pasqal — Unlock Quantum Computing for Real-World Solutions,” Pasqal, product brochure (PDF). [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
wp-content/ Cuploads/ 2025/ 11/ 2509_Pasqal_Quantum-Computing-Processor_Brochure-RVB-V8.pdf - [439] QuEra Computing, “Local Qubit Control Brings New Capabilities to QuEra's Quantum Computer,” Apr. 17, 2024. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Clocal-qubit-control-brings-new-capabilities-to-queras-quantum-computer - [440] Amazon Web Services, “Local detuning now available on QuEra's Aquila device with Braket Direct,” AWS What's New, Apr. 11, 2024. [Online]. Available: https://aws.amazon.com/
about-aws/ Cwhats-new/ 2024/ 04/ amazon-braket-experimental-capabilities-quera-device-braket-direct/ - [892] S. Cavazzoni and C. Oh, “Metrological benchmarking of random quantum circuits,” arXiv:2609.39226, Sep. 2026. P
- [899] A. Durán-Hernández et al., “Spin-exchange interactions between circular Rydberg atoms over long times,” arXiv:2609.37766, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
אינטרפרומטר אופטי-ליניארי ניתן לתכנות (ללא פרימיטיב שזירה)
אוניטרי פסיבי ניתן לתכנות על N אופנים אופטיים — רשת של מפצלי אלומה ומזיזי פאזה או לולאות סיב במשבצות זמן — המפזר אור סחוט או פוטונים בודדים אל גלאים לצורך דגימה, ללא שער שזירה וללא הזנה קדימה.
Verdict. דוגם פועל, לא שער: 8,176 אופנים ועד 3,050 פוטונים שגולו (Jiuzhang 4.0, 2026). דוגם קלאסי שפורסם השתווה לכל טענת יתרון מוקדמת יותר על אמות המידה שלה עצמה; נכון ל-2026-09-26 לא נמצא דוגם כזה עבור Jiuzhang 4.0, ו-ORCA אינה מפרסמת נתון של אופנים, אובדן או שעון עבור PT-2.
GBS = דגימת בוזונים גאוסית; MZI = אינטרפרומטר מאך–צנדר; EOM = מאפנן אלקטרו-אופטי; PNR = מבחין במספר הפוטונים; SNSPD = גלאי פוטון בודד מננו-תיל מוליך-על; TES = חיישן קצה-מעבר; MPS = מצב מכפלת מטריצות (רשת טנזורים); USTC = University of Science and Technology of China; NQCC = UK National Quantum Computing Centre; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (G1: סימולציה אנלוגית ו-NISQ).
זהות ומוצא
רשת פסיבית ממפה אופני קלט לאופני פלט, a†ᵢ → Σⱼ Uⱼᵢ a†ⱼ, כאשר U אוניטרי N×N. Reck ועמיתיו פירקו כל U ל-N(N−1)/2 זוגות של מפצל אלומה ומזיז פאזה G[452]; Clements ועמיתיו הקטינו את השטח בחצי ואיזנו את האובדן G[453]; לולאות משתמשות מחדש בנקודת התאבכות אחת בכל משבצת זמן G[454]. שבב של שישה אופנים ו-15 MZI מימש 100 אוניטריים אקראיים לפי מידת האר בנאמנות של 0.999 ± 0.001 D[455]. מכונות על טכנולוגיה זו משתמשות ברשת לדגימה בלבד — פוטונים בודדים בעקבות Aaronson ו-Arkhipov G[456], אור סחוט בעקבות Hamilton ועמיתיו G[268]. תכונות: נושא מעופף, אין זמן שער ואין סיווג דטרמיניזם, שגיאה שבה שולט האובדן, בקרה אלקטרו-אופטית בטמפרטורת החדר, ייצור באופטיקה נפחית או במעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
הסתברויות הפלט הן פרמננטות של תת-מטריצות n×n של U; דגימה קלאסית מדויקת בזמן פולינומי הייתה ממוטטת את ההיררכיה הפולינומית, והקושי של הדגימה המקורבת נשען על שתי השערות G[456]. עם קלט סחוט הן הפניאנים, גם הם #P-קשים G[268]. הרשת שוזרת אופנים כשמזינים אותה באור סחוט D[270], אך אין לה שער שזירה על קיוביטים מקודדים: אופטיקה ליניארית ללא פוטוני עזר מבחינה במצבי בל בהסתברות של 50% לכל היותר G[457], והאוניברסליות דורשת הזנה קדימה מהגלאים G[337]. הגבולות הם האובדן והניתנות להבחנה. העבירות מצטברת עם העומק: ב-0.99 לכל MZI, רשת Clements של 100 אופנים מעבירה ~0.37 S[453]. GBS רועשת ניתנת לסימולציה יעילה ברגע שהסחיטה, העבירות ואיכות הגלאים מקיימות אי-שוויון מסוים S[269]; רשתות טנזורים כנראה יעילות כאשר מספר הפוטונים השורדים גדל כמו √N עבור N אופני קלט S[458]; בניתנות חלקית קבועה להבחנה, עלות הסימולציה גדלה רק באופן פולינומי עם מספר הפוטונים S[459].
פלטים מקובצים של אינטרפרומטר אופטי ליניארי ניתנים לשחזור קלאסי. כל סטטיסטיקה ליניארית של הפלט — סכום בעל משקלים שלמים של ספירות הפוטונים לכל אופן, הכולל קיבוץ אופנים לסלים, ספקטרום ויברוני מולקולרי ואת הפונקציה החד-כיוונית של "הסל הסביר ביותר" — ניתנת לאמידה קלאסית באותה שגיאה חיבורית כמו הניסוי, בזמן פולינומי במספר האופנים, עבור קלט של פוטונים בודדים ועבור קלט גאוסי P[889]. טענת יתרון או טענת יישום עבור מנגנון זה חייבת להישען על דגימה ברזולוציה מלאה, לא מקובצת, או על סטטיסטיקה לא-ליניארית; גרסאות של פונקציות גיבוב ושל הוכחת עבודה נותרות פתוחות.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2015-05 | שבב אוניברסלי של שישה אופנים, נאמנות 0.999 ± 0.001 | Carolan ועמיתיו | D[455] |
| 2020-12 | 50 מצבים סחוטים, 100 אופנים, עד 76 אירועי גילוי | USTC, Jiuzhang 1.0 | D[460] |
| 2021-09 | דוגמים על תחנת עבודה עוקפים את Jiuzhang 1.0/2.0 במרחקי התפלגויות שוליות | Google Quantum AI | S[461] |
| 2022-06-01 | 216 אופנים במשבצות זמן, שלוש לולאות, עד 219 פוטונים, עבירות ~33% | Xanadu, Borealis | D[270] |
| 2023-10-10 | עד 255 אירועי גילוי; 1.27 µs לדגימה לעומת ~600 שנה על Frontier | USTC, Jiuzhang 3.0 | D[462] |
| 2024-06-25 | דוגם MPS עוקף את Jiuzhang 2.0/3.0 ואת Borealis במתאמים; 288 GPU, ~72 min ל-10⁷ דגימות | Univ. of Chicago / Argonne | S[463] |
| 2026-05-13 | 1,024 מצבים סחוטים, 8,176 אופנים, עד 3,050 פוטונים, 25.6 µs לדגימה | USTC, Jiuzhang 4.0 | D[175] |
Jiuzhang 4.0 עונה למתקפת ה-MPS בנצילות — 92% במקור, 51% מקצה לקצה — שלפי הערכת המחברים דורשת ממד קשר מעל 8×10²¹, יותר מ-10⁴² שנה על El Capitan S[175]; התיקוף נעשה על תת-מערכות, עם מרווח הגדל עם הגודל, ולא בקנה מידה מלא D[175].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
Borealis בנויה מסיבים ומאופטיקה נפחית: שלושה קווי השהיה עם מפצלי אלומה משתנים המונעים ב-EOM של QUBIG GmbH, ו-16 גלאי TES ב-95% מאחורי מפלג של 1 ל-16 D[270]. Jiuzhang 4.0 משרשרת שלושה אינטרפרומטרים של 16 אופנים דרך שני מערכים של לולאות השהיה אל 16 SNSPD ב-93% D[175]. ORCA בונה מערכות במסד בטמפרטורת החדר מרכיבי סיב בדרגת תקשורת C[464]. רק הגלאים קריוגניים. לא פורסם אובדן לרכיב של רשת דגימה המוצבת בשטח נכון ל-2026-09-26; העבירות של 99.8% ויחס ההכחדה של >40 dB המצוטטים עבור Jiuzhang 4.0 שייכים למסנן האור הסחוט שלה D[175].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
Borealis מכוונת כל מפצל אלומה בלולאה לכל משבצת זמן של 167 ns, ודוגמת ב-10 kHz בין ייצובי הלולאות D[270]. Jiuzhang 4.0 מכווננת את הרשתות שלה תרמית ואת פאזות הלולאות במותחי פיאזו; לא מדווחת הגדרה אלקטרו-אופטית לכל משבצת זמן D[175], ולכן התכונה האלקטרו-אופטית של הטכנולוגיה מתאימה בעיקר ל-Borealis. הקריאה סופית; דבר אינו מוזן קדימה. ריבוב בזמן מנתק את הגלאים מהאופנים: 16 גלאים קוראים 216 או 8,176 אופנים D[175], [270]. הקלט-פלט הכבד הוא קלאסי: בדיקה מדויקת של דגימה פירושה חישוב הפניאנים G[268].
תפקיד במחסנית
משבצת השער של ארכיטקטורת דוגם הבוזונים (ph_sampler, יעד G1). היא דורשת את photon (פוטונים בודדים או אור סחוט ברשת) ואת ct_eo (מזיזי פאזה ומתגים); היא אינה מספקת אף קשת — הפלט שלה הוא דגימה; היא אינה מחליפה דבר, ו-g_fusion מחליפה אותה (היתוך מול אינטרפרומטר דגימה): אותה אופטיקה הופכת לשער רק כאשר תוצאות בל מבושרות (g_fusion) או תוצאות הומודיניות (g_cv) מוזנות קדימה. כך נסגר הפער G-lointer — לדוגמים הייתה שכבת שער שאין בה דבר הדומה לשער — בארכיטקטורה משלהם, ולא בטכנולוגיה שהוצעה ב-ph_cv וב-ph_fusion. מכונות המרשם, כולן ראשיות: Borealis (Xanadu, בהפעלה, 2022-06), Jiuzhang 4.0 (USTC, הודגם, 2026-05-13), PT-2 (ORCA, בהפעלה, 2024–2026). השעון הוא מחזור דגימה: 36 µs (Borealis), 25.6 µs (Jiuzhang 4.0) D[175], [270].
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
אין שער שאפשר למדוד את ביצועיו; הדגימות מושוות להתפלגות האידיאלית, ואמות המידה שבהן נעשה שימוש — מתאמים מסדר נמוך, מרחקי התפלגויות שוליות — הושגו או נעקפו בדוגמים קלאסיים S[461], [463]. תא ה-✅ של Borealis ותא ה-✅ של Jiuzhang 4.0 עומדים מול המאמרים שלהם, השני עם תיקון המסנן שתואר לעיל. PT-2 נשאר 🔎: דף הראיות שלו אינו נותן ארכיטקטורה C[465]. התיאור היחיד שנמצא הוא של צד שלישי — מערך של לולאות השהיה בסיב עם מפצלי אלומה משתנים, המסוגל להפעיל שתי לולאות, בעוד המאמר ההוא מציב את המשטר הקשה קלאסית בשלוש, והדוגם מצבים סחוטים שמהם הופחת פוטון, עם גלאי PNR P[271] — לא הפוטונים הבודדים שהמרשם רושם. מחקר על PT-1 ש-ORCA שותפה לכתיבתו השתמש בקו השהיה אחד D[466].
ההודעה של ORCA מ-2025-06-11 מכנה את המערכת ב-NQCC רק "PT Series"; דף ה-PT-2 מונה את סביבת הניסוי של NQCC כהצבה מ-2025. נכון ל-2026-09-26 לא הופיעה הפרכה קלאסית של Jiuzhang 4.0. לא פורסם: מצב הקלט של PT-2 באף מקור ראשוני של ORCA.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| USTC | מפתח | סין | סדרת Jiuzhang; 4.0 מחברת רשתות של 16 אופנים עם מערכי לולאות השהיה, קריאה ב-SNSPD | D[175] |
| Xanadu | מפתח | קנדה | Borealis: שלוש לולאות סיב המתוכנתות ב-EOM | D[270] |
| ORCA Computing | מפתח | בריטניה | דוגמי לולאה במשבצות זמן מסדרת PT, במסד | C[465] |
| QUBIG GmbH | ספק | גרמניה | רכיבי ה-EOM בלולאות של Borealis | D[270] |
| Google Quantum AI; Univ. of Chicago / Argonne | מאתגרים קלאסיים | ארה״ב | דוגמים בהתאמת התפלגויות שוליות ודוגמי MPS | S[461], [463] |
כספים.
- 2024-02-05 · NQCC · תחרות סביבות ניסוי בסך £30 M, ORCA אחת משבע הזוכות · הסכום לכל חברה לא פורסם · הוענק G[467]
- 2024-06-05 · Montana State University · שתי מערכות PT-1, במימון US Air Force · לא פורסם · נחתם חוזה C[468]
- 2025-06-11 · ORCA · סביבת הניסוי של NQCC הותקנה במסגרת היוזמה הבריטית בסך £121 M · לא פורסם · סופק C[469]
שוק ושרשרת אספקה. מבין 7 המכונות במרשם, רק PT-1 ו-PT-2 של ORCA נמכרות כמערכות; USTC היא מוסד אקדמי, והמרשם מסמן את Borealis כמי שהוחלפה בידי Aurora. ORCA אינה מפרסמת את רוב גיוסי ההון שלה P[470].
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאו ספירת פטנטים ייחודית לדוגמים או תקן של אמות מידה נכון ל-2026-09-26.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. סביבות הניסוי של NQCC היו אמורות להיות מוכנות עד מרץ 2025 G[467]; ORCA הודיעה על ההתקנה שלה ב-2025-06-11, רבעון מאוחר יותר C[469]. PT-3 "צפויה לצאת בהמשך 2026" עם שלושה מודולים ניתנים למיתוג, ולפי הטענה תגבר על פותרים קלאסיים בבעיות של עד 25,000 משתנים R[470].
פרשנות אסטרטגית. תחרות בין האובדן לסימולציה הקלאסית, לא דרך לחישוב; מה שנשאר הם הלולאות, מקורות הסחיטה והגלאים המבחינים במספר הפוטונים, שגם מכונות היתוך ו-CV צריכות. אם PT-3 תגיע למשטר שלוש הלולאות עם אובדן שפורסם, ל-ORCA יהיה הדוגם המסחרי היחיד שמעבר לסימולציה קלה; אם לא, הטכנולוגיה תישאר אקדמית.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 אף דוגם קלאסי לא ישתווה ל-Jiuzhang 4.0 באמות המידה של תת-המערכות שלה, ו-ORCA תפרסם את האופנים, הלולאות והאובדן של PT-3 עם השוואה קלאסית; להוריד בדרגה אם עד אז דוגם כזה ישתווה ל-Jiuzhang 4.0, או אם PT-3 תישלח ב-2026 בלי הנתונים האלה. שאלות פתוחות. (1) מהו האובדן לרכיב ברשתות הניתנות לתכנות של Jiuzhang 4.0? (2) האם התיקוף על תת-מערכות ניתן לאקסטרפולציה לקנה מידה מלא? (3) מה PT-2 מזריקה, ודרך כמה לולאות? (4) האם יישום GBS כלשהו שומר על האצה בעבירות של 33–51%? (5) האם דוגם לולאות יכול להפוך למכונת היתוך בהוספת בישור והזנה קדימה?
מקורות
- [175] H.-L. Liu et al., “Gaussian boson sampling with 1,024 squeezed states in 8,176 modes,” Nature, vol. 653, no. 8115, pp. 687–692, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10523-6. arXiv:2508.09092. D
- [268] C. S. Hamilton et al., “Gaussian Boson Sampling,” Phys. Rev. Lett., vol. 119, no. 17, Art. no. 170501, Oct. 2017, doi: 10.1103/PhysRevLett.119.170501. arXiv:1612.01199. G
- [269] H. Qi, D. J. Brod, N. Quesada, and R. García-Patrón, “Regimes of Classical Simulability for Noisy Gaussian Boson Sampling,” Phys. Rev. Lett., vol. 124, no. 10, Art. no. 100502, Mar. 2020, doi: 10.1103/PhysRevLett.124.100502. arXiv:1905.12075. S
- [270] L. S. Madsen et al., “Quantum computational advantage with a programmable photonic processor,” Nature, vol. 606, no. 7912, pp. 75–81, Jun. 2022, doi: 10.1038/s41586-022-04725-x. D
- [271] J. Park, S. Stepney, and I. D'Amico, “Benchmarking the ORCA PT-2 Boson Sampler using Minimum Dominating Set Problems,” arXiv:2605.30935, May 2026. P
- [337] E. Knill, R. Laflamme, and G. Milburn, “Efficient Linear Optics Quantum Computation,” Nature, vol. 409, pp. 46–52, Jun. 2000, doi: 10.1038/35051009. arXiv:quant-ph/0006088. G
- [452] M. Reck, A. Zeilinger, H. J. Bernstein, and P. Bertani, “Experimental realization of any discrete unitary operator,” Phys. Rev. Lett., vol. 73, no. 1, pp. 58–61, Jul. 1994, doi: 10.1103/PhysRevLett.73.58. G
- [453] W. R. Clements, P. C. Humphreys, B. J. Metcalf, W. S. Kolthammer, and I. A. Walmsley, “Optimal design for universal multiport interferometers,” Optica, vol. 3, no. 12, p. 1460, Dec. 2016, doi: 10.1364/OPTICA.3.001460. arXiv:1603.08788. G
- [454] K. R. Motes, A. Gilchrist, J. P. Dowling, and P. P. Rohde, “Scalable Boson Sampling with Time-Bin Encoding Using a Loop-Based Architecture,” Phys. Rev. Lett., vol. 113, no. 12, Art. no. 120501, Sep. 2014, doi: 10.1103/PhysRevLett.113.120501. arXiv:1403.4007. G
- [455] J. Carolan et al., “Universal Linear Optics,” arXiv:1505.01182, May 2015. D
- [456] S. Aaronson and A. Arkhipov, “The Computational Complexity of Linear Optics,” Theory of Computing, vol. 9, pp. 143–252, 2013, doi: 10.4086/toc.2013.v009a004. arXiv:1011.3245. G
- [457] J. Calsamiglia and N. Lütkenhaus, “Maximum efficiency of a linear-optical Bell-state analyzer,” Appl. Phys. B, vol. 72, no. 1, pp. 67–71, Jan. 2001, doi: 10.1007/s003400000484. arXiv:quant-ph/0007058. G
- [458] M. Liu, C. Oh, J. Liu, L. Jiang, and Y. Alexeev, “Simulating lossy Gaussian boson sampling with matrix-product operators,” Phys. Rev. A, vol. 108, no. 5, Art. no. 052604, Nov. 2023, doi: 10.1103/PhysRevA.108.052604. arXiv:2301.12814. S
- [459] J. J. Renema et al., “Efficient Classical Algorithm for Boson Sampling with Partially Distinguishable Photons,” Phys. Rev. Lett., vol. 120, no. 22, Art. no. 220502, May 2018, doi: 10.1103/PhysRevLett.120.220502. arXiv:1707.02793. S
- [460] H.-S. Zhong et al., “Quantum computational advantage using photons,” Science, vol. 370, no. 6523, pp. 1460–1463, Dec. 2020, doi: 10.1126/science.abe8770. arXiv:2012.01625. D
- [461] B. Villalonga et al., “Efficient approximation of experimental Gaussian boson sampling,” arXiv:2109.11525, Sep. 2021. S
- [462] Y.-H. Deng et al., “Gaussian Boson Sampling with Pseudo-Photon-Number-Resolving Detectors and Quantum Computational Advantage,” Phys. Rev. Lett., vol. 131, no. 15, Art. no. 150601, Oct. 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.131.150601. arXiv:2304.12240. D
- [463] C. Oh, M. Liu, Y. Alexeev, B. Fefferman, and L. Jiang, “Classical algorithm for simulating experimental Gaussian boson sampling,” Nat. Phys., vol. 20, pp. 1461–1468, Jun. 2024, doi: 10.1038/s41567-024-02535-8. arXiv:2306.03709. S
- [464] ORCA Computing, “Technology — ORCA Computing.” [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
technology/ C - [465] ORCA Computing, “ORCA PT-2 — ORCA Computing.” [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
orca-pt-2/ C - [466] A. Makarovskiy et al., “A Binary Optimisation Algorithm for Near-Term Photonic Quantum Processors,” arXiv:2510.08274, Oct. 2025. D
- [467] National Quantum Computing Centre, “Science Minister Andrew Griffith announces the results of the £30m quantum computing testbed competition,” NQCC, Feb. 5, 2024. [Online]. Available: https://www.nqcc.ac.uk/
updates/ Gscience-minister-andrew-griffith-announces-the-results-of-the-30m-quantum-computing-testbed-competition/ - [468] ORCA Computing, “Montana State University Selects ORCA Computing to Advance Distributed Quantum Computing and Communications,” Jun. 5, 2024. [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
montana-state-university-selects-orca-computing/ C - [469] ORCA Computing, “ORCA Computing Delivers First Photonic Quantum Computing System to UK's National Quantum Computing Centre,” Jun. 11, 2025. [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
installation-marks-key-milestone-in-the-uks-121m-quantum-initiative-advancing-practical-quantum-research/ C - [470] Tech Journal UK, “ORCA aims to beat classical computers with PT-3 quantum system,” Jul. 1, 2026. [Online]. Available: https://www.techjournal.uk/
p/ Rorca-aims-to-beat-classical-computers - [889] B. Seron, H. Thomas, E. Araujo, A. Arkhipov, C. Oh, and L. Novo, “Efficient classical algorithm for estimating linear statistics of Boson Sampling,” arXiv:2609.35447, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית)
התפתחות המילטוניאנית בזמן רציף (הרפיה חטופה קוהרנטית, 3.6–27 ns) המובילה ספיני איזינג או רידברג לעבר מצב יסוד; לא שער בדיד.
Verdict. נכון ל-4 בספטמבר 2026 לאף פלטפורמה אין טענת יתרון שלא ערערו עליה; הפסק יופרך אם טענה אחת תשרוד סבב מלא של הפרכה קלאסית עד 2028, והיעדר היתרון יאושר אם השחיקה תמשיך לחזור.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
התפתחות המילטוניאנית בזמן רציף — סריקה של שדה רוחבי, של ההיסט מהתהודה של הלייזר או של רדיוס החסימה — המובילה מערכת רבת-גופים לעבר מצב יסוד ללא שער בדיד. Kadowaki–Nishimori (1998) ו-Farhi ועמיתיו (2000) נתנו לה את צורתה; D-Wave מסחרה אותה מ-2011, ומערכי רידברג מריצים אותה באופטיקה במקום בשטף.
נושאים מיוצרים; הרפיה חטופה אופיינית של ~4 ns, אין פעולת שזירה דטרמיניסטית; אין קריאה משלו — מנגנון, לא קיוביט.
אינטראקציה ארוכת טווח; בקרה בתדר נמוך או בקרה אופטית, ב-mK או בוואקום; שגיאה קוהרנטית ועוד פאולי; ליתוגרפיה של מוליכי-על או אופטיקת מלקחיים.
פיזיקה וגבולות
שני שעונים תוחמים את לוח הזמנים. מלמטה — רוחב הפס של הבקרה (קצב השינוי של ה-DAC בשטף, זמן המיתוג של ה-AOM ברידברג): ההרפיות החטופות הקוהרנטיות המהירות ביותר של D-Wave נמשכות 3.6–27 ns על פני 1,222–5,627 קיוביטים D[221]. מלמעלה — הדה-קוהרנטיות. ביניהם ניצב תנאי האדיאבטיות, שבמופעים קשים דורש זמן הגדל ביחס הפוך לריבוע של פער הנסגר בעצמו באופן מעריכי — ולכן המשטר השימושי הוא הרפיה חטופה דיאבטית מהירה שהפלט שלה הוא דגימה, לא מינימום מאושר. רידברג מוסיף פליטה ספונטנית, והשטף מוסיף רעש 1/f. הרצפה זזה לא בזכות אלקטרוניקה מהירה יותר, אלא בזכות דרך לאשר את נכונות הדגימה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-03 | הרפיה חטופה קוהרנטית של 3.6–27 ns, עד 5,627 קיוביטים; טענה ליכולת שמעבר לקלאסית | D-Wave | D[221] |
| 2025–26 | הטענה נשחקה בידי רשתות טנזורים ו-t-VMC | Tindall; Mauron & Carleo | D[222], [223] |
| 2025 | סימולטור אנלוגי-ספרתי של 69 קיוביטים, מעבר לקלאסי ב-XEB בלבד | D[225] | |
| 2025 | Aquila, 256 אטומים, התפתחות רידברג אנלוגית: שבירת מיתר בתורת כיול, ללא טענה | QuEra | D[226] |
המגבלה השולטת: אין אישור מקובל לכך שהפלט האנלוגי תואם את ההמילטוניאן.
המימון המצטבר של QuEra (">$250 M") ורשימת המשקיעים המלאה יותר שלה (Valor Equity, Rakuten, Commonwealth of Massachusetts) מופיעים רק בדיווחים משניים; ההודעה הראשונית מ-2025-09-09 נוקבת ב-Google, ב-SoftBank Vision Fund 2 וב-NVentures. ההכנסות של Pasqal ב-2025, €16.5 M, באות מהעיתונות המקצועית, לא מדוח רשמי. לא פורסם: תאריך רכישת Aeponyx על ידי Pasqal, באף מקור ראשוני, ומבחן קלאסי נוסף ל-"most frustrated instances" של D-Wave מעבר ל-Tindall ול-Mauron/Carleo.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שתי שרשראות אספקה נושאות מנגנון אחד: ליתוגרפיה של מוליכי-על מסוג Nb/Al (D-Wave), ומערכות מלקחיים אופטיים של ואקום, לייזרים ו-AOM (QuEra, Pasqal). עומסי הקלט-פלט גדלים בכיוונים הפוכים: מחשבי הרפיה בשטף מעבירים הכול דרך שלב mK אחד, ב-DAC בריבוב על השבב, ואילו מכונות מלקחיים אופטיים מוסיפות הספק לייזר, מסיטים ודימות לכל אטום — השולחן האופטי הוא האילוץ. Pasqal החלה להחליף אופטיקה נפחית במעגל פוטוני משולב של ניטריד צורן: ארבע מלכודות משבב אחד, זמן חיים של אטום ~27.5 s Cfact. אף כלל יצוא אינו מזכיר התפתחות אנלוגית: החשיפה עוברת בירושה מהנושא — ECCN 4A906 ו-3A904 לקו השטף, ודבר לאופטיקת המלקחיים.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורה: "מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף", שבה הוא מנגנון השער היחיד. המרשם מונה 4 מכונות המשתמשות בו, ביניהן Advantage2 ו-Advantage של D-Wave ו-AQPU של Qilimanjaro. הוא רץ על נושא קיוביט השטף בלבד — מערכי רידברג משתמשים בטכנולוגיה הנפרדת של התפתחות המילטוניאן רידברג אנלוגית — ואינו מספק דבר למחסנית של מודל השערים; הטעות המקובלת בתחום היא לקרוא טענת דגימה אנלוגית כיתרון של מודל השערים. תוצאת המגנטיות של Quantinuum מצוטטת לצד אלה, אך היא סימולציה ספרתית בפירוק טרוטר המתחרה על אותו תקציב D[227]. אין כאן שעון נגזר; הנתון הוא זמן ההרפיה החטופה, מ-~4 ns ועד µs, ועוד מדידה אחת. האימות הוא השוואה מול פותרים קלאסיים, לעולם לא בחינת ביצועים אקראית, והמטרה נעה: הטענה של D-Wave ממרץ 2025 נשחקה בתוך שבועות [222], [223], והתשובה שלה טוענת שהגדלת רשתות הטנזורים ששימשה נגדה לא תוקפה P[224]. לא הוכרע נכון ל-4 בספטמבר 2026.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| D-Wave Quantum | מפתח | ארה״ב/קנדה | מחשב הרפיה בהרפיה חטופה קוהרנטית; הטענה השנויה במחלוקת | D[221] |
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | Aquila, מכונת רידברג ב-Braket (התפתחות רידברג אנלוגית, לא הרפיה); Libra ל-2028 | D[226] |
| Pasqal | מפתח | צרפת | מערכי רידברג אנלוגיים; ב-Nasdaq מאז 2026-08 | P[156] |
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | סימולטור אנלוגי-ספרתי; מסלול אטומים מ-2026-03 | fact |
כספים. 2025-09-09 · QuEra · הרחבת סבב B · $230 M+ USD · Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures · נסגר C[153]. 2026-08-28 · Pasqal · מיזוג SPAC · ~$360 M USD מזומנים · Nasdaq PSQL · נסגר P[156]. 2026-08-06 · D-Wave · הכנסות המחצית הראשונה של 2026, $5.9 M (−67% משנה לשנה) · דווח Cfact.
שוק ושרשרת אספקה. רידברג קונה לייזרים, מסיטים, ואקום ומצלמות מבסיס ספקים דל; השטף קונה ריצות במפעל ייצור ומקררים. הכסף כאן הוא הוצאה על מכשור מדעי ב-G1, ועוד קו הפותרים ההיברידיים של D-Wave ב-G5; G3/G4 אינם משלמים דבר.
קניין רוחני ותקנים. אין משפחת פטנטים או גוף תקינה ייחודיים למנגנון, מעבר לחומרת הנושא.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2024-01 · ל-2026 · QuEra, 100 קיוביטים לוגיים · הוחמץ, הוחלף ב-Libra ל-2028 עם >256 לוגיים) R[162]; (2024 · ל-2026 · Pasqal, 10,000 פיזיים · הוחמץ, נוסח מחדש ל-2028) P[156]; (2025-05 · ל-2029 · D-Wave, 20,000 קיוביטים · פתוח) Rfact. שתי ספקיות האטומים דחו יעד דגל בשנתיים; רק D-Wave מספקת לפי לוח הזמנים.
פרשנות אסטרטגית. אם טענה אנלוגית אחת תשרוד סבב קלאסי מלא, ספקיות המלקחיים האופטיים ילכדו את הערך, משום שבידיהן דרך למחשוב ספרתי; אחרת זהו מוצר גישור, ומי שיגיע ראשון להפעלת שערים ינצח. ספקי הלייזרים ומתקני הקירור שומרים על כוח התמחור.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם פלטפורמה כלשהי תגן לאורך 2028 על טענה שלא תופרך; להוריד בדרגה אם השחיקה תחזור. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: ספקיות הרידברג הופכות מערכים אנלוגיים למכונות ספרתיות עם תיקון שגיאות. התרחיש הגרוע ביותר: האנלוגי נשאר מכשיר לפיזיקה. פתוח: האם Pasqal תגיע ל-10,000 פיזיים עד 2028; האם Libra תעמוד ביעד של >256 לוגיים?
מקורות
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Rquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [221] A. D. King et al., “Beyond-classical computation in quantum simulation,” Science, vol. 388, pp. 199–204, 2025, doi: 10.1126/science.ado6285. arXiv:2403.00910. D
- [222] J. Tindall, A. Mello, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Dynamics of disordered quantum systems with two- and three-dimensional tensor networks,” Science, vol. 392, pp. 868–872, 2026, doi: 10.1126/science.adx2728. arXiv:2503.05693. D
- [223] L. Mauron and G. Carleo, “Challenging the Quantum Advantage Frontier with Large-Scale Classical Simulations of Annealing Dynamics,” arXiv:2503.08247, Mar. 2025. D
- [224] A. Nocera, J. Raymond, W. Bernoudy, M. H. Amin, and A. D. King, “Evaluating classical simulations with a quantum processor,” arXiv:2508.15759, Aug. 2025. P
- [225] T. I. Andersen et al., “Thermalization and criticality on an analogue–digital quantum simulator,” Nature, vol. 638, no. 8049, pp. 79–85, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08460-3. D
- [226] D. González-Cuadra et al., “Observation of string breaking on a (2 + 1)D Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 642, no. 8067, pp. 321–326, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09051-6. D
- [227] R. Haghshenas et al., “Digital quantum magnetism on a trapped-ion quantum computer,” Nature, vol. 653, pp. 56–62, 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10445-3. arXiv:2503.20870. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד)
שער שזירה במיקרוגל בלבד, המניע טרנסמון אחד בתדר קבוע בתדר של שכנו דרך אפיק סטטי; ללא קו שטף, ללא מצמד בר-כוונון.
Verdict. הוחלף בצי המכונות של IBM עצמה ב-Heron (2023-12), ועדיין הוא השער הדו-קיוביטי היחיד שאינו דורש שום בקרת מצמד; הוא יחזור רק אם כוונון התדר שלאחר הייצור יזול מ-DAC-שטף לכל מצמד.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הנעת טרנסמון בקרה בתדר של שכנו דרך אפיק קבוע יוצרת אינטראקציית ZX; Chow, Córcoles, Gambetta et al. (IBM), 2011 D[425]. Kandala et al. הגיעו ב-2021 ל-CNOT של 99.77(2)% בפולס יחיד של 180 ns, בזכות דיכוי מהותי של ה-ZZ הסטטי: שני רכיבי צימוד בתדר קבוע מכווננים מחדש את הרמות המולבשות, במקום הנעות ביטול נוספות D[287].
תכונות: נושא מיוצר, קישוריות סטטית, בקרה במיקרוגל מטמפרטורת החדר; שזירה דטרמיניסטית ב-10^-6.5 s (~320 ns באופן טיפוסי, 180 ns במיטבה).
שגיאה קוהרנטית ועוד פאולי; ליתוגרפיה סטנדרטית של מוליכי-על, ללא תהליך נוסף.
פיזיקה וגבולות
קצב ה-ZX הוא מסדר שני, ∝ JΩ/(Δ(Δ+α)), והוא המהיר ביותר במשטר הביניים (straddling regime), −α < Δ < 0, ולכן ההיסט בין התדרים חייב לשבת בתוך פס בסדר גודל של האנהרמוניות, ~300 MHz. ה-ZZ הסטטי, ∝ 2J²α/(Δ(Δ+α)), לעולם אינו נכבה, ולכן השגיאה הקוהרנטית שולטת בתקציב. הרצפה אינה זוג אחד אלא הפגיעה ביעדי התדר: כל שכן מוסיף אילוץ התנגשות בתוך הפס הזה, ופיזור הצמתים כפי שיוצרו הוא בסדר גודל של אחוז, ולכן שיעור התקינות ללא התנגשויות קורס ככל שהסריג גדל. מה שמזיז את הרצפה הוא כוונון לאחר הייצור — ריפוי הצמתים אל היעד, בהצלחה של 97.4% D[294] — לא פולסים טובים יותר.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
מעולם לא פורסם נתון CR ממוצע לצי המכונות; ה-EPLG של IBM כיום (3.7×10⁻³ D[34]) הוא של חומרת Heron, שהחליפה את ה-CR ב-2023-12 C[72]. נקודת ההשוואה הכואבת היא ה-CZ בצימוד קבוע של Oxford/OQC, 99.8% ב-25 ns C[423] — גם הוא ללא בקרת מצמד, ומהיר פי שבעה.
ה-PRL של Kandala ועמיתיו מדווח על דיכוי ZZ מובנה באמצעות שני רכיבי צימוד בתדר קבוע, לא על ביטול אקטיבי. לא פורסם: נאמנות CR ממוצעת-צי לדורות של IBM שלפני Heron (מ-Falcon עד Condor), מלבד ה-99.77(2)% לזוג מבודד, וספירה מתוארכת של פטנטים ייחודיים ל-CR.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין לו תהליך משלו. העלות נופלת על מיון וכוונון: אי אפשר להרחיק התנגשות בהיסט לאחר הייצור, רק למסך אותה בתוכנה או לסלק אותה בריפוי, ולכן הפגיעה ביעדי התדר — ריפוי בלייזר ב-IBM, ריפוי בממתח מתחלף ב-Rigetti D[294] — היא פריט שרשרת האספקה שה-CR מניע. היתרון שלו הוא בספר החשבונות של הקלט-פלט: קו הנעה אחד לכל קיוביט ושום דבר לכל מצמד, בעוד שמצמדים ברי-כוונון מוסיפים כל אחד קו שטף וערוץ DAC, בערך פי 1.5–2 קווים. ב-10³ זה ההבדל בין מקרר צפוף למקרר בלתי אפשרי; ב-10⁴–10⁶ זה כל תקציב החיווט. החשיפה לפיקוח יצוא היא של הנושא (ECCN 3A901).
תפקיד במחסנית
הענף בתדר קבוע של ארכיטקטורת סריג הטרנסמונים — IBM מ-Falcon ועד Condor, 2019–2023 C[72], ו-Advanced Quantum Testbed (AQT) של Lawrence Berkeley National Laboratory עד היום — המספק שזירה ללא בקרת מצמד; החלופה שלו היא המצמד בר-הכוונון, והמעבר הוא תכנון מחדש של השבב, לא עדכון קושחה. בשעון הנגזר הוא מפסיד: 180–500 ns לעומת ~50 ns ל-CZ במצמד בר-כוונון, ולכן כל מחזור תיקון שגיאות משלם פי 3–7 על שכבת השערים. אימות: ה-99.77% הוא בחינת ביצועים אקראית משולבת (interleaved RB) על זוג מבודד, עיוור לקיוביטים צופים; שגיאת ה-CR קוהרנטית, ולכן RB מעריך אותה בחסר, וטומוגרפיית ערכת שערים היא המדידה הכנה.
שחקנים וכלכלה
מי.
כספים.
2026-06-02 · IBM · התחייבות להשקעה · > $10 B על פני חמש שנים · הוכרז G[57]fact
2026-06-03 · OQC · סבב C · £260 M · בהובלת Bullhound · נסגר C[60]fact
אף אירוע מימון או שלב של QBI אינו נוקב בתהודה הצולבת.
שוק ושרשרת אספקה. אין ספק נוסף: אותה ליתוגרפיה, אותו קריוסטט ואותה שרשרת כבלים קואקסיאליים, בניכוי אלקטרוניקת השטף לכל מצמד. שילמו עליו רק ב-G1 ובשלבים המוקדמים של G2.
קניין רוחני ותקנים. IBM מחזיקה במשפחה היסודית (Chow 2011, Kandala 2021); נכון ל-2026-09-04 לא נמצאה ספירת פטנטים מתוארכת ייחודית ל-CR. Qiskit עדיין כולל את ה-CR כתבנית מובנית של שער דו-קיוביטי.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM (2022-05-10 · אין התחייבות ארוכת טווח ל-CR · הוצא משימוש לפי לוח הזמנים ב-Heron, 2023-12 fact). Hanyang (2026-06-25 · סימולציה בלבד · לא יוצר דבר). הרקורד של IBM טוב בדיוק משום שנטשה את ה-CR כששיעור התקינות התהפך לרעתו.
פרשנות אסטרטגית. איש אינו מרוויח מהחלפת ה-CR מלבד ספקי המצמדים ברי-הכוונון וספקי הבקרה הקריוגנית. הערך השיורי שלו הוא חיווט זול: אם הריפוי יגיע לשיעור תקינות כמעט מלא בפגיעה ביעדי התדר, שבבון בתדר קבוע יזול משבב עם מצמדים ברי-כוונון. הכוח נמצא כעת בידי ספקי אלקטרוניקת הבקרה — בדיוק מה שה-CR תוכנן להימנע ממנו.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028: מעבד בתדר קבוע שיוצר, של יותר משמונה קיוביטים, עם נאמנות CR שפורסמה בפעולה בו-זמנית, או טלאי Hanyang שנמדד מעל 98%; אחרת להוריד בדרגה למורשת. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: שבבון זול בתדר קבוע; התרחיש הגרוע ביותר: ה-CR שורד רק כיעד הידור של Qiskit. האם מישהו מחוץ ל-IBM מריץ CR בשימוש שוטף? האם הפגיעה ביעדי התדר תגיע לשיעור תקינות ללא התנגשויות מעבר ל-~100 קיוביטים? האם מפעל ייצור יבחר ב-CR בגלל העלות ולא בגלל הפיזיקה?
מקורות
- [34] IBM Quantum, “What's new at IBM Quantum - Q2 2026.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Dblog/ whats-new-q2-2026 - [57] IBM Quantum, “Why IBM is investing $10 billion into quantum computing,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Gblog/ 10-billion-investment-faq - [60] A. Curbison, “OQC raises £260m in Europe's largest ever private quantum computing funding round,” OQC, Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ Cnewsroom/ series-c - [72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
roadmaps/ Cquantum/ - [287] A. Kandala et al., “Demonstration of a High-Fidelity CNOT Gate for Fixed-Frequency Transmons with Engineered ZZ Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 127, no. 13, Art. no. 130501, Sep. 2021, doi: 10.1103/PhysRevLett.127.130501. D
- [294] D. P. Pappas et al., “Alternating-bias assisted annealing of amorphous oxide tunnel junctions,” Communications Materials, vol. 5, no. 1, Art. no. 150, Aug. 2024, doi: 10.1038/s43246-024-00596-z. D
- [423] A. Curbison, “Oxford research group demonstrate fundamental speed-up of two-qubit gate,” OQC, Mar. 21, 2025. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ Cnewsroom/ oxford-research-group-demonstrate-fundamental-speed-up-of-two-qubit-gate - [425] J. M. Chow et al., “Simple All-Microwave Entangling Gate for Fixed-Frequency Superconducting Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 107, no. 8, Art. no. 080502, Aug. 2011, doi: 10.1103/PhysRevLett.107.080502. D
- [426] C. Kim, J. Kang, and Y. Kwon, “Lattice patch structure for fixed-frequency transmon quantum computer with high-fidelity CNOT gates,” arXiv:2606.27017, Jun. 2026. S
The English text is loading…
Русский текст загружается…
שערים גאוסיים CV + פעולות לא-גאוסיות בסיוע GKP
מפצלי אלומה, מקורות סחיטה והזנה קדימה הומודינית על אופנים אופטיים, כשמצבי רשת GKP מספקים את המשאב הלא-גאוסי שהסבילות לתקלות דורשת.
Verdict. הסחיטה האפקטיבית של GKP על השבב היא 0.62 dB, מול ~10 dB שהארכיטקטורה צריכה — פער של ~8.7× בשונות רעש הרשת. אם אבן הדרך של Xanadu לסבילות לתקלות ב-2028–29 תידחה, זה המסלול הפוטוני האיטי ביותר.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
השערים פועלים על קוודרטורות אופטיות — מפצלי אלומה, הזזות פאזה, מקורות סחיטה — ונסגרים בהזנה קדימה הומודינית. פעולות גאוסיות עם גילוי הומודיני ניתנות לסימולציה קלאסית, ולכן האוניברסליות דורשת משאב לא-גאוסי: מצב הרשת של Gottesman–Kitaev–Preskill, מ-2001 S[413]. הריבוב בתחום הזמן קודם לחברות — University of Tokyo שזרה יותר מ-10,000 אופנים ב-2013 D[821]; Xanadu הוסיפה את הגרסה המודולרית על שבבים D[173] ואת מקור ה-GKP המשולב הראשון D[174]. תכונות: נושא מעופף, מיוצר בחלקו, צעד דטרמיניסטי של ~1 µs, שגיאה שבה שולטים רעש גאוסי ואובדן; בקרה אלקטרו-אופטית בטמפרטורת החדר, ייצור במעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
האובדן פועל על הרשת כערוץ גאוסי של הזזות אקראיות, ומטשטש את שיאי ה-GKP עד שמדידת הקוודרטורה המודולרית אינה יכולה להכריע את הערך הלוגי; הרצפה היא הסחיטה האפקטיבית, לא מספר השערים. המקור של Xanadu על השבב מדווח על 0.62 dB D[174] — שונות רעש הרשת ~0.87 מזו של הוואקום, לעומת ~0.10 ב-~10 dB המונחים, כלומר הפחתה של ~8.7× שעוד יש למצוא S, גודל שונה ממקדם האובדן של 24.1× מעל הסף של Xanadu C[178]. רק אובדן נמוך יותר לכל רכיב, מקורות טובים יותר וריבוב עמוק יותר מזיזים אותה. ההזנה קדימה מוסיפה רצפה שנייה: האלקטרוניקה חייבת לפעול בתוך השעון של ~1 µs, ולולאת ה-CV שפורסמה היא 196 ns P[822].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
אין קיוביט לוגי של GKP; Aurora רצה שעתיים ללא תיקון שגיאות ולא דיווחה על נאמנות לוגית, ולכן היא מראה יציבות, לא חישוב D[173].
התאריך, הפלטפורמה והפעולה בטמפרטורת החדר של תוצאת ה-GKP של 0.62 dB באים מסיקור העיתונות של המו״ל [642], ואף קבוצה בלתי תלויה לא שחזרה אותה. הערכות סף ה-GKP שפורסמו משתנות עם המפענח והארכיטקטורה, ולכן ~10 dB אינו ערך סמכותי יחיד. המרת השונות 0.87→0.10 נגזרה, לא צוטטה. מקדם האובדן של Xanadu, פי 24.1, והסחיטה האפקטיבית של 0.62 dB הם גדלים שונים שאף מקור אינו מיישב.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הייצור הוא ליתוגרפיה של ניטריד צורן על פרוסות מסדר 300 mm, המשותפת עם מגזר המשתנה הבדיד; התוספות הייחודיות ל-CV הן מקורות סחיטה ומקלטים הומודיניים בנצילות גבוהה, ולא מתגים, ומקור ה-GKP פועל בטמפרטורת החדר D[174]. הזיווד הוא מערכי סיבים של Corning וחיתוך הפרוסה לשבבים (singulation) של DISCO C[172]. הבקרה היא החלק הכבד: כל אופן צריך מקלט הומודיני, ADC ולולאה הנסגרת בתוך השעון, וכל אלה גדלים ליניארית ללא קיצור דרך שפורסם. ב-10³ אופנים זה מסד של מקלטים, ב-10⁴ שולט הקצה הקדמי האנלוגי, ושום דבר אינו מתמודד עם 10⁶. ECCN 4A906 חל על המכונה fact.
תפקיד במחסנית
שכבת השער של ארכיטקטורת המשתנה הרציף, הדורשת מקורות אור סחוט והזנה קדימה בטמפרטורת החדר. היא מחליפה את ההיתוך של המשתנה הבדיד ואינה משלימה אותו: CV מודד קוודרטורות, ואילו ההיתוך מגלה פוטונים בודדים, ולכן מעבר בין הארכיטקטורות מחליף יחד את המקורות, הגלאים והמפענחים. שעון נגזר: 1.0 MHz D[173]. האימות דל: ה-0.62 dB הוא של קבוצה אחת, לא שוחזר, ומתבלבל תדיר עם סחיטת קוודרטורה גולמית — ה-1.4 dB ב-TFLN בקיטוב מחזורי P[345] הוא גודל אחר.
שחקנים וכלכלה
מי.
כספים.
2025-11-06 · Xanadu · בחירה לשלב B של DARPA QBI · עד USD 15 M · DARPA · הוכרז fact
2026-03-26 · Xanadu · מיזוג SPAC עם Crane Harbor · ~USD 302 M ברוטו, ~40% מתחת לתוכנית · נסגר Cfact
2026-08-28 · Xanadu · מימון למפעל בטורונטו · CAD 195 M · Government of Canada · הוכרז C[178]
2026-08-31 · Xanadu · נזילות · ~USD 686 M ב-2026-06-30 · דווח Cfact
שוק ושרשרת אספקה. שחקן מסחרי אחד, ולכן אין שוק — רק קשרי האספקה של Xanadu וריכוזיות הזיווד שהיא חולקת עם הפוטוניקה בכלל. כיום משלמים על CV עבור G1; עבור G3/G4 — רק אם פער הסחיטה ייסגר; G6 הוא התחום הסמוך הטבעי.
קניין רוחני ותקנים. אין ספירת פטנטים מתוארכת של CV/GKP ממאגר נתונים מזוהה נכון ל-2026-09-04; Strawberry Fields/Blackbird היא מחסנית הקוד הפתוח היחידה שנבנתה מלכתחילה ל-CV, ואף ספק אחר אינו משתמש בה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. ההודעה מ-2026-08-31 היא לוח הזמנים המכומת הראשון של Xanadu (הובטח 2026-08: סבילות לתקלות ב-2028–29, 200 קיוביטים לוגיים ב-2029, 1,000+ עד 2031) — חדש מכדי לדרג אותו C[178]; מולו עומדת החטאה אחת, סגירת ה-SPAC ב-~40% מתחת לתוכנית Cfact. טענות הפיזיקה שלה ביקורתיות כלפי עצמן; טענות המימון שלה אינן.
פרשנות אסטרטגית. אם הסחיטה האפקטיבית תשתפר בסדר גודל, הנושא המעופף של CV, הפועל בטמפרטורת החדר, הוא המצע הטבעי לתקשורת ברשת, ו-G6 הוא של Xanadu — אלא אם תפסיד אותו. אם לא, אין שחקן שני שיירש את המסלול, והספקים שלו שווים יותר מהארכיטקטורה שלו.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2027: סחיטה אפקטיבית מעל 3 dB על השבב; להוריד בדרגה את אבן הדרך של 2028–29 אם היא תישאר מתחת ל-1 dB. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: קיוביט לוגי קטן של GKP במרחק נמוך. התרחיש הגרוע ביותר: ההדגמות ללא תיקון נמשכות, ולוח הזמנים נדחה כפי שנדחה המימון. פתוח: איזה חלק מהפער הוא אובדן ואיזה ייצור; האם הקצוות הקדמיים ההומודיניים גדלים בקנה מידה.
מקורות
- [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cxanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html - [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [174] M. V. Larsen et al., “Integrated photonic source of Gottesman–Kitaev–Preskill qubits,” Nature, vol. 642, no. 8068, pp. 587–591, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09044-5. D
- [178] Xanadu Quantum Technologies Limited, “Xanadu Charts Path to Over 1,000 Logical Qubits by 2031,” GlobeNewswire, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ C2026/ 08/ 31/ 3353211/ 0/ en/ xanadu-charts-path-to-over-1-000-logical-qubits-by-2031.html - [345] X. Shi et al., “Squeezed Light Generation in Periodically Poled Thin-Film Lithium Niobate Waveguides,” arXiv:2508.08599, Aug. 2025. P
- [413] D. Gottesman, A. Kitaev, and J. Preskill, “Encoding a qubit in an oscillator,” Phys. Rev. A, vol. 64, no. 1, Art. no. 012310, Jun. 2001, doi: 10.1103/PhysRevA.64.012310. arXiv:quant-ph/0008040. S
- [642] Xanadu, “Xanadu Unveils 1st On-Chip Error-Resistant Photonic Qubit,” HPCwire, Jun. 5, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ Pxanadu-unveils-1st-on-chip-error-resistant-photonic-qubit/ - [821] S. Yokoyama et al., “Ultra-large-scale continuous-variable cluster states multiplexed in the time domain,” Nat. Photon., vol. 7, no. 12, pp. 982–986, Dec. 2013, doi: 10.1038/nphoton.2013.287. D
- [822] D. Duggan et al., “FPGA Based Feedforward System for Photonic Quantum Computing Applications,” arXiv:2606.03500, Jun. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q)
סיבוב תהודתי במיקרוגל של ספין האלקטרון בפגם, סיבוב המותנה בצימוד העל-דק של הגרעינים השכנים לו, ופולסים אופטיים לאתחול ולקריאה.
Verdict. שגיאת שער מתחת ל-0.1% בצומת יחיד, אך המחזורים האופטיים המאתחלים וקוראים את הספין הם גם מקור הדה-קוהרנטיות השולט שלו, ואף מדד ביצועים שבשימוש אינו מפריד בין השניים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הנעת מיקרוגל תהודתית מסובבת את ספין האלקטרון של מרכז צבע בין תת-רמות של מצב היסוד — 2.87 GHz בשדה אפס ב-NV, זוג רמות המפוצל בפיצול זימן במרכזי קבוצה IV. צימוד על-דק לשכנים של ¹³C או ¹⁴N הופך אותם לניתנים למיעון בסיבובים מותנים — אוגר מפגם אחד. פולסים אופטיים מבצעים את האתחול ואת הקריאה שהמיקרוגל אינו יכול לבצע. הנעת ראבי קוהרנטית של פגם יחיד קיימת מאז 2004; אמת המידה היא טומוגרפיית ערכת שערים של Fujitsu/QuTech מתחת ל-0.1% P[208].
תכונות: מיקום מהונדס של פגם טבעי, סטטי, שזירה סביב 1 µs (אלקטרון) ובמילישניות (גרעין); בקרה במיקרוגל ועוד בקרה אופטית; שגיאת פאולי ושגיאה קוהרנטית.
פיזיקה וגבולות
שני קצבים קובעים את הארכיטקטורה: תדר ראבי של מגה-הרץ באלקטרון נותן שערים של עשרות עד מאות ננו-שניות, ואילו שערים גרעיניים המותנים בצימוד העל-דק פועלים בקילו-הרץ — איטיים בשלושה סדרי גודל, ולכן הזיכרון ארוך החיים הוא האיטי. הרצפה היא מחזור העבודה האופטי, לא הספק המיקרוגל: כל פולס אתחול או קריאה מעביר את הפגם דרך מצב מעורר שעלול ליינן אותו, ומזיז את סביבת המטען המקומית, ולכן השגיאה של השער הבא תלויה במספר הפוטונים שהקודם פיזר. טוהר איזוטופי של ¹²C מאריך את T₂ אך אינו עושה דבר בעניין זה; רק פחות מחזורים אופטיים לכל פעולה מזיזים את הרצפה, ולכן שיפור האיסוף של ~10× ב-Delft הוא תוצאה של שערים לא פחות מאשר של קישורים D[359].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
האיבר השולט: אי-יציבות מטען המושרית אופטית, לא בקרת המיקרוגל.
על ספיני חורים בגרמניום, צורה גיאומטרית של פולס תהודת ספין דיפולית-חשמלית (EDSR) — לולאה לא-אדיאבטית בת שלושה מקטעים, שהסיבוב שלה נקבע בידי הגיאומטריה של הלולאה ולא בידי הדינמיקה של הפולס — שמרה על X/2 ו-Y/2 מעל 99% בהיסט מיקרוגל של ±2.5 MHz ועל שער הסרק מעל 99% בהיסט של ±1.2 MHz, עם שיא של 99.98% (סרק), 99.80% (X/2) ו-99.97% (Y/2) בטומוגרפיית ערכת שערים P[888]. המחיר הוא משך ארוך פי ארבעה עד שישה מזה של השער הרגיל, והלולאה הטובה ביותר תלויה ברעש השולט.
נתון טומוגרפיית ערכת השערים של NV, מתחת ל-0.1%, נשען על הודעה משותפת לעיתונות של Fujitsu/QuTech שהועברה בעיתונות המקצועית [208], ללא מאמר בביקורת עמיתים עם תחומי שגיאה או תקציב שגיאות; הוא מסומן כאן P, ובדוח הראשי וברשומת הגרף D. לא פורסם: משכי שערים של ספין גרעיני לצד נאמנויות ה-NV, ולכן קצב ראבי בקילו-הרץ הוא מנגנון, לא נתון שנמדד בהתקן; תאריכים לאתרי ההצבה הנזכרים של Quantum Brilliance [823] וכל מימון אחרי סבב A מינואר 2025; ומפת דרכים מתוארכת עם מספרי קיוביטים מאף שחקן בתחום שערי הפגמים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
השער יורש את אילוצי היהלום: גידול CVD מ-Element Six, פגמים מושתלים, ננו-פוטוניקה לכל התקן. שום דבר בשרשרת ההנעה אינו ניתן לריבוב: כל פגם ממוען צריך קו לייזר תהודתי משלו, הזנת מיקרוגל וערוץ גלאי, ולכן החומרה גדלה ליניארית עם מספר האתרים — ההפך ממתקן מיקרוגל משותף. השהיית הבקרה נקבעת בידי הקישור, לא בידי השער: ה-CNOT בטלפורטציה נזקק להזנה קדימה בתוך זמן החיים של הזיכרון D[360]. ב-10³ אתרים החומה היא מספר הלייזרים ופריסת הקווים האופטית, ואין תוכנית שפורסמה. אף כלל יצוא אינו נוקב במרכזי צבע.
תפקיד במחסנית
דורש את נושא מרכז הצבע ומספק את השער שבו משתמשת ארכיטקטורת צומתי הפגם; הוא גם השער החלופי בארכיטקטורות של ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום ושל ספיני תורמים. המרשם מונה 5 מכונות המשתמשות בו, ביניהן QC2026 Dual Core של SaxonQ, Quoll / QB-QDK 2.0 של Quantum Brilliance ו-Diamond-spin quantum computer prototype של Fujitsu. התרומה שלו לשעון לעולם אינה מכרעת: שערי אלקטרון של ~10⁻⁷–10⁻⁶ s מול קריאה של ~100 µs וקישורים איטיים בשישה עד תשעה סדרי גודל; שום קוד אינו רץ בארכיטקטורת הפגמים, ולכן לסכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס אין כאן ערך, וקצב הקישור הוא השעון. אימות: הנתון שמתחת ל-0.1% מגיע משיתוף פעולה אחד ופורסם בהודעה לעיתונות, וטומוגרפיית ערכת השערים, כפי שיושמה, אינה מפרידה בין שגיאת המיקרוגל לשגיאת מצב המטען המושרית אופטית — נתון מורכב שלא יעבור למחזור עבודה אחר של קריאה. ה-CNOT בטלפורטציה הוא ללא תנאי, בניגוד לתוצאת מרכזי ה-T שנבחרה בדיעבד, בנאמנות בל של 0.60(8) P[363].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuTech | מפתח | הולנד | בקרת NV במהוד, שער מרוחק | D[359], [360] |
| Fujitsu | משתמש | יפן | תוכנית משותפת לשערי NV | P[208] |
| Quantum Brilliance | מפתח | אוסטרליה | יחידות בטמפרטורת החדר | P[823] |
| Photonic Inc. | מפתח | קנדה | בקרת ספין במרכזי T | P[363] |
| Element Six | ספק | בריטניה | יהלום CVD מסחרי | P[364] |
כספים. 2026-05-12 · Photonic Inc. · הון מניות · USD 200 M לפי שווי של USD 2 B · Microsoft משקיעה שוב · נסגר Cfact. 2026-07 · QuantumDiamonds · EUR 91 M, מתוכם EUR 76 M מ-EU Chips Act · נסגר P[364]. 2025-01 · Quantum Brilliance · סבב A · USD 20 M · ~USD 58 M במצטבר · נסגר P[364]. אף שלב של QBI אינו נוקב במנגנון השער הזה.
שוק ושרשרת אספקה. ספק מסחרי יחיד של יהלום ובסיס גלאים דל הם סיכוני הריכוזיות; חומרת המיקרוגל משותפת לכל הפלטפורמות. משלמים עליו ב-G6 ובחישה קוונטית; שום כסף של G3 או G4 אינו מגיע לשער הזה.
קניין רוחני ותקנים. אין משפחת פטנטים מתוארכת ממאגר נתונים מזוהה נכון ל-4 בספטמבר 2026; אף גוף תקינה אינו עוסק בבקרת ספיני פגם.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Quantum Brilliance (יחידות בשלוש מעבדות · סופקו, האתרים ללא תאריכים) P[823]. SaxonQ (QC2026 Dual Core · נשלח) P[364]. Photonic Inc. (סבילות לתקלות "בתוך חמש שנים" מ-2023-11 · טרם התממש). האמינות הפוכה: השחקנים הקטנים ביותר מספקים, והממומן ביותר מבטיח.
פרשנות אסטרטגית. השער הזה מנצח רק בתוך תזה של תקשורת ברשת או של מחשוב קצה, לא בתקציב הסבילות לתקלות. הספקים מחזיקים בכוח המיקוח: אף ספק אינו מוכר מחסנית משולבת לבקרת פגמים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה (12–24 חודשים): תוצאת ערכת שערים מתחת ל-0.1%, בביקורת עמיתים, עם איבר מפורש לשגיאת מצב המטען — מאשרת; עוד שנתיים של נאמנויות בהודעות לעיתונות — מורידות אותו בדרגה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: אוגר רב-צמתי קטן עם גילוי שגיאות. התרחיש הגרוע ביותר: שערים מצוינים שלעולם אינם נכנסים לקוד. פתוח: (1) האם אפשר לרבב את המיעון האופטי; (2) האם מישהו ידווח על זמני שערים גרעיניים לצד נאמנויות; (3) האם פלטפורמת פגמים תגיע לקיוביט לוגי.
מקורות
- [208] M. Swayne, “Fujitsu And QuTech Realize High-Precision Quantum Gates,” The Quantum Insider, Mar. 28, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P03/ 28/ fujitsu-and-qutech-realize-high-precision-quantum-gates/ - [359] J. Fischer et al., “Spin-photon correlations from a Purcell-enhanced diamond nitrogen-vacancy center coupled to an open microcavity,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11680, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66722-8. D
- [360] M. Iuliano et al., “Unconditionally teleported quantum gates between remote solid-state qubit registers,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 4694, May 2026, doi: 10.1038/s41467-026-72818-6. D
- [363] F. Afzal et al., “Distributed Quantum Computing in Silicon,” arXiv:2406.01704, Jun. 2024. P
- [364] M. U. Rehman, “Top Diamond NV-Centre Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, Jul. 10, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P07/ 10/ 8-quantum-computing-companies-working-with-nv-centre-in-diamond-technology/ - [823] Oak Ridge National Laboratory, “Quantum Brilliance, ORNL pioneer quantum-classical hybrid computing,” ORNL News, Sep. 2, 2025. [Online]. Available: https://www.ornl.gov/
news/ Also https://www.iaf.fraunhofer.de/quantum-brilliance-ornl-pioneer-quantum-classical-hybrid-computing en/ . Also https://quantumbrilliance.com/media-library/ press-releases/ first-room-temperature-quantum-accelerator-in-europe.html news/ . Psupercomputer-with-quantum-accelerator-pawsey-commissions-first-room-temperature-on-premises-quantum-computer-in-supercomputing-center/ - [888] Y.-C. Zhou et al., “High-fidelity geometric quantum gates exceeding 99.9% in germanium quantum dots,” arXiv:2609.33251, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מצמדים לטווח ארוך על השבב (מצמדי c, בסדר גודל של mm)
מצמדים ברי-כוונון המוארכים במוליך גל או במהוד, השוזרים קיוביטים מוליכי-על נייחים המרוחקים מילימטרים זה מזה, וקונים את הגרפים מדרגה 6 שקודי qLDPC צריכים.
Verdict. CZ אחד על פני 2 mm ב-99.81% (IQM, 2023) ורכיבי Loon של IBM ללא מספרים; להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 אף מצמד של ≥ 5 mm לא ידווח על CZ של ≥ 99.5% עם פסי שגיאה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מצמד לטווח ארוך על השבב הוא רכיב מיקרוגל — קבל מוארך, מקטע של קו תמסורת, מהוד או שרשרת שלהם, בדרך כלל עם טרנסמון או SQUID בר-כוונון בשטף באמצע — המתווך אינטראקציית חילוף או ZZ בין קיוביטים מוליכי-על שאינם שכנים בסריג, המרוחקים מילימטרים זה מזה, באמצעות חילוף פוטונים וירטואליים דרך האופן המוסט של המבנה. אפיק המהוד של Yale מ-2007-09 העביר אינפורמציה קוונטית בין קיוביטים "בצדדים מנוגדים של שבב" דרך מהוד "באורך של כמה מילימטרים" D[477]; האטומים הענקיים של MIT, המצומדים למוליך גל אחד בכמה נקודות, העניקו ב-2020-07 לקיוביטים מרוחקים חילוף חסין דה-קוהרנטיות D[478]; אפיק המטא-חומר של Caltech העניק ב-2023 לעשרה קיוביטים טווח דילוג בר-כוונון D[479]. רשומת הגרף מתארכת את הטכנולוגיה ל-2023, כאשר IQM פרסמה CZ של 99.81 ± 0.02% בין טרנסמונים המרוחקים 1.96 mm זה מזה, דרך מצמד טרנסמון צף ששני "מאריכי מוליך הגל" שלו נושאים הן את הצימוד קיוביט–מצמד והן את הצימוד הישיר קיוביט–קיוביט D[480]. ה"מצמד c" (c-coupler) של IBM (מינוח מ-2025-06; "מצמדי l" מקשרים בין שבבים C[481]) הוא אותו עצם, שנבנה עבור קוד, ו-Loon (2025-11) הוא השבב הראשון הטוען לסריג שלהם C[49].
תכונות (מקרא: a = זיקה טבעי↔מיוצר; b = זמן, דטרמיניסטי/מבושר; c = קריאה; d = ניידות; e = בקרה @ מיקום; f = מבנה השגיאות; g = ייצור), בציטוט מרשומת הגרף:
- a = 1.0: נושא מיוצר לחלוטין.
- b = אין זמן אופייני, הדטרמיניזם אינו ישים: הקישור אינו קובע שעון; ה-CZ שהוא מארח דטרמיניסטי, 33 ns בהתקן השיא D[480].
- c = אין פונקציית קריאה.
- d = טווח ארוך: קישוריות מעבר לשכן הקרוב בלי להזיז את הקיוביט.
- e = אין אופן בקרה ואין מיקום בקרה: קו השטף נזקף לחשבון הקיוביטים המחוברים.
- f = קוהרנטית: ZZ שיורי, כיול שגוי של הפאזה, הפרעה הדדית.
- g = ליתוגרפיה של מוליכי-על.
דירוג 2 מתוך 111; משותף לארכיטקטורות מוליכי-העל וההרפיה; הוא מצרף נושא מיוצר לניידות לטווח רחוק.
פיזיקה וגבולות
ב-4 GHz על צורן אורך הגל המונחה הוא כ-30 mm, ולכן מאריכי ה-2 mm של IQM הם קבלים קצרים חשמלית; נקודת הסרק של המצמד היא 3.195 GHz, מתחת לקיוביטים שב-4.10 וב-3.89 GHz, עם צימודי קיוביט–מצמד של 51.5 ו-53.9 MHz לעומת צימוד ישיר של 3.7 MHz, והחילוף נטו הוא ההפרש ביניהם D[480]. השער הוא סטיית שטף של המצמד, המפעילה את האינטראקציה |11⟩↔|20⟩ למשך 22 ns ועוד 11 ns של סרק; ההפרדה גם מורידה את הצימוד לשכן השני אל מתחת ל-30 kHz D[480]. מעבר לכמה מילימטרים, אופני הגל העומד של המאריך עצמו נכנסים לתחום התדרים של הקיוביטים (קו חצי-גל של 1 cm מהדהד סביב 6 GHz), ולכן הצימוד חייב לבוא מאופן היברידי של מהוד–טרנסמון: המצמד של 1 cm של Nanjing מודד 23.5 MHz של צימוד XX ועד 100 MHz של ZZ, הניתנים למיתוג ביחס של יותר מ-10² ו-10⁴, בהתאמה D[482]. קישורים של 1 cm עד 0.5 m קיימים רק בסימולציה S[483]–[485].
ארבע רצפות. אובדן: אופן מצמד עם T₁ > 40 µs D[480] עולה לכל היותר 33 ns/40 µs ≈ 8×10⁻⁴ לשער, ו-~10⁻⁵ בהשתתפות דיספרסיבית — מתחת ל-1.9 ± 0.2 ×10⁻³ של השיא, המיוחס "בעיקר" לירידת ה-T₁ של קיוביט אחד ל-14 µs במהלך סטיית השטף D[480]. צפיפות: כל אופן נוסף הוא התנגשות תדרים, וצומת מדרגה 6 מחזיק שישה מצמדים מחוץ לתהודה בבת אחת. שגיאה קוהרנטית: ZZ שיורי של פחות מ-2 kHz D[480] הוא 0.013 rad של פאזה מותנית לכל מיקרושנייה של סרק לכל זוג, מתואם ולא סטוכסטי. גאומטריה: דרגה מעל ארבע מחייבת הצלבות, ולכן שכבות ניתוב; גרף טאנר של קוד bivariate bicycle הוא "גרף מדרגה 6 המורכב משני תת-גרפים מישוריים זרים בקשתות" D[248], ולכן מבחינה טופולוגית שתי שכבות מספיקות. הרצפה זזה עם שכבות ניתוב בעלות הפסדים נמוכים יותר — Loon טוען ל"שכבות ניתוב מרובות, איכותיות ובעלות הפסדים נמוכים" C[49] — ועם קיוביטים שה-T₁ שלהם שורד כוונון שטף.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם: CZ של 99.81(2)% על פני 1.96 mm ב-33 ns (IQM, פורסם 2023-02) D[480]. הטיפוסי בקנה מידה, נכון ל-3 בספטמבר 2026: אין — אף מעבד רב-קיוביטי עם מצמדים בסדר גודל של mm לא פרסם נאמנויות שער; Loon מציג "חיבורי קיוביטים שישה-כיווניים" ללא מספרים C[49], [486], והתקני Star של IQM, בעלי רכזת מהוד, מגיעים ל"מעל 99.3%" ברצף MOVE–CZ–MOVE C[487].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג | מקור |
|---|---|---|---|---|
| 2007-09 | שני קיוביטים בצדדים מנוגדים של שבב, המצומדים דרך אפיק מהוד באורך כמה mm | Yale | D | [477] |
| 2023-02 | CZ 99.81(2)% על פני 1.96 mm, 33 ns, ZZ < 2 kHz | IQM | D | [480] |
| 2025-03 | מהוד כוכב של 6 קיוביטים: שגיאה לוגית של [[4,2,2]] למחזור 0.25(2)–0.91(3)% | IQM | D | [488] |
| 2025-05-20 | Advantage2 בזמינות כללית, 4,400+ קיוביטים בדרגה 20 (16 מצמדים פנימיים + 2 חיצוניים + 2 מסוג odd) | D-Wave | C | [489] fact |
| 2025-06 | מצמד אופן היברידי של 1 cm, XX 23.5 MHz, ניגודיות ZZ > 10⁴, ללא שער | Nanjing | D | [482] |
| 2025-11-12 | Loon: חיבורים שישה-כיווניים, מצמדים ארוכים יותר, ניתוב רב-שכבתי, ללא מספרים | IBM | C | [49], [486] |
איבר השגיאה השולט כיום: רלקסציית הקיוביט במהלך סטיית השטף (T₁,eff של 14 µs בקיוביט אחד ו-43 µs בשני) D[480]; לסריגים מדרגה 6 התקציב לא פורסם.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ליתוגרפיה סטנדרטית של צמתי ג'וזפסון מ-Nb/Al, ועוד ניתוב רב-שכבתי בעל הפסדים נמוכים כדי שמצמדים יוכלו לחצות שורות של קיוביטים. IBM בונה את Loon על פרוסות של 300 mm ב-Albany NanoTech, וזוקפת לזכות הקו "עלייה של פי עשרה" במורכבות השבב C[49], [486]; דוח ה-10-K של D-Wave מתאר "תהליך של מעגלים משולבים רב-שכבתיים" G[490]. כל מצמד בר-כוונון מוסיף צומת ג'וזפסון וקו שטף: מודול של קוד gross עם 288 קיוביטים בדרגה 6 D[248] נושא 864 מצמדים אם כולם ברי-כוונון, שלושה לקיוביט לעומת 1.8 ב-Nighthawk (218 מצמדים, 120 קיוביטים) C[49]. שיעור התקינות לכל מצמד לא פורסם.
שרשרת האספקה: IBM מייצרת בתוך הבית יחד עם NY CREATES C[49]; IQM ב-Espoo D[480]; D-Wave משתמשת ב"מפעלי ייצור קיימים של צד שלישי", הדגימה מקור שני עם ה-2000Q LN G[491], ודוחות ה-10-K שלה מזכירים את SkyWater (תשעה אזכורים בחיפוש טקסט מלא, 2023–2026) G[492] — מפעל ייצור שנמצא מאז 2026-07-31 בבעלות IonQ, מתחרה מפלטפורמה אחרת C[493] fact. נקודות הכשל היחידות הן שלושה או ארבעה מפעלים בעלי תהליכים רב-שכבתיים מוסמכים בעלי הפסדים נמוכים. החשיפה לפיקוח על יצוא: התקנה של BIS מ-2024-09-06 G[301] fact מפקחת על מקררי דילול (3A904) ועל מחשבים קוונטיים רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך (4A906) — לא על תכנוני מצמדים.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
מצמד בר-כוונון לטווח ארוך צריך קו שטף אחד ופולס שטף בסדר גודל של 22 ns D[480]; רכזת מהוד קבועה אינה צריכה קו כזה, אך משלמת בפעולות MOVE C[487], [494]. בדרגה 6 קווי השטף של המצמדים לבדם הם שלושה לקיוביט, מעבר להנעה, לשטף הקיוביט ולקריאה המרובבת — חמישה עד שישה קווים לקיוביט. ב-10³ קיוביטים מדובר ב-5,000–6,000 קווים ובריבוב בשלב הקר; ב-10⁴ — ב-40,000 הקווים ש-QuantWare מבטיחה ל-2028 C[536] fact; ב-10⁶ רק יצירת שטף על השבב (CMOS קריוגני או SFQ, כשבקרת ה-mK של SEEQC היא האינדיקציה שפורסמה fact) סוגרת את הפער. השהיית הלולאה אינה משתנה: סבב של קוד bivariate bicycle הוא "מעגל בעומק 7 המורכב משערי CNOT בין שכנים קרובים" D[248]; מה שהמצמד מזיז הוא המפענח, שכן לקודי ה-bicycle חסרים מפענחי הזיווג השומרים על פענוח קוד המשטח בתוך מיקרושנייה.
תפקיד במחסנית
שתי ארכיטקטורות: טרנסמונים מוליכי-על והרפיה קוונטית. הוא דורש ליתוגרפיה של מוליכי-על עם ניתוב רב-שכבתי, ומספק את הבדיקות לטווח ארוך מדרגה 6 שקודי bivariate bicycle צורכים: 12 קיוביטים לוגיים ב-288 פיזיים, במקום שבו קוד משטח צריך "כמעט 3000" בשגיאה פיזית של 0.1% D[248], ו-121 קיוביטים לוגיים ממערכת gross של 5,000 קיוביטים ב-p = 10⁻³ במחקר הארכיטקטורה של IBM, שדרגתה "אינה עולה על שבע" S[496]. הוא מחליף את המצמדים לשכנים קרובים במחיר של צומת ג'וזפסון וקו שטף לכל קשת נוספת, שתי שכבות ניתוב או יותר, ומצמד שה-T₁ שלו והאופנים הטפיליים שלו נכנסים לתקציב — מחיר המשולם לכל תכנון, לא לכל שער. בהשוואה בין המשפחות: נושא מיוצר שקונה בליתוגרפיה את הניידות לטווח רחוק שאטומים ויונים מקבלים מתנועה. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס עבור הארכיטקטורה: בארכיטקטורת הטרנסמונים הסבב הוא 0.65 µs, והקריאה, 282 ns, היא האיבר הגדול בו; ה-CZ לטווח ארוך של 33 ns D[480] הוא 5% מהסבב, ומגביל רק אם רצף MOVE–CZ–MOVE עולה על איבר הקריאה; בארכיטקטורת ההרפיה, לוח הזמנים של ההרפיה הוא השעון. משבצות ריקות סמוכות: מצמד ה-l משבב לשבב שהובטח ל-Cockatoo של IBM ב-2027 R[481], וקישור המהוד לקיוביטי ספין, שבו Delft הראתה תנודות iSWAP בין ספינים המרוחקים 250 µm זה מזה D[497] ללא נאמנות שער.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
ה-99.81% הוא בחינת ביצועים אקראית משולבת (interleaved RB), ושגיאתו, 1.9(2)×10⁻³, פורקה בסימולציה לחלק המוגבל בקוהרנטיות, שבו שולט ה-T₁,eff של 14 µs של קיוביט אחד; ה-ZZ < 2 kHz נמדד בנקודת הסרק D[480]. הנתונים של Nanjing הם צימודים ספקטרוסקופיים, לא שערים D[482]. תוצאות הכוכב של IQM הן נאמנויות של מצבים לוגיים של קוד [[4,2,2]], הכוללות בתוכן את הקריאה והסרק D[488]; ה"מעל 99.3%" שלה הוא נתון של החברה ללא פרוטוקול C[487]. הטענות על Loon הן נוסח של הודעה לעיתונות C[49], [486].
מה שאינו נמדד: הפרעה הדדית על מאריכים משותפים כשכמה מצמדים של אותו צומת פועלים יחד; ה-T₁ בנקודות השטף שכל מצמד כופה על הקיוביטים שלו; דליפה אל אופני המאריך; סחיפה של נקודת האיפוס של ה-ZZ. שחזורים בלתי תלויים של CZ בסדר גודל של mm עם פסי שגיאה: אין, נכון ל-3 בספטמבר 2026. סתירות: דרגה 6 D[248] לעומת "אינה עולה על שבע" S[496] — הקשת השביעית היא המתאם ליחידת הלוגיקה, ולכן שתיהן נכונות; ה-"≥ 2 mm" של רשומת הגרף הוא ה-1.96 mm של המאמר D[480]; ה-99.3% של IQM (תא Constellation) וה-99.81% (זוג מבודד) הם פעולות שונות, לא נסיגה.
התלות של D-Wave ב-SkyWater נשענת על תשע התאמות בחיפוש טקסט מלא ב-EDGAR G[492]; הטקסט של D-Wave עצמה מדבר על "בתי יציקה קיימים של צד שלישי", עם מקור שני שהודגם ב-2000Q LN G[491]. ה"מעל 99.3%" של IQM Constellation מובא ללא פרוטוקול או שגיאה C[487]. במצמד של 1 ס"מ מנאנג'ינג נמדד XX של 23.5 MHz, ואילו ה-ZZ של 100 MHz מוצהר בלי לציין אם נמדד או סומלץ D[482]. זמן הקריאה של 282 ns שמאחורי השעון הנגזר הוא הערך האופייני לארכיטקטורה מוליכת-העל, לא נתון ייעודי למצמדים ארוכי-טווח. המטא-נתונים של הפטנט [498] לקוחים מהאינדקס של Justia, לא מרשומות הטקסט המלא של USPTO. לא פורסם: מספר הקיוביטים של IBM Loon, אורך ה-c-coupler וכל נאמנות שער C[49], [486]; העלות, האנרגיה והתפוקה למצמד, אצל אף שחקן; ספירת משפחות פטנטים למצמדים ארוכי-טווח; והאם מוצרי Crystal ש-IQM מספקת משתמשים במצמד המוארך של 2 mm מ-[480].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הוא עושה בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IBM | מפתח | ארה״ב | מצמדי c ב-Loon; מודול qLDPC של Kookaburra (2026); Starling (2029) | C[49], [481] fact |
| IQM Quantum Computers | מפתח | פינלנד | שיא המצמד של 2 mm; רכזות Star; Constellation ב-2030+ | D[480] C[70], [487], [494] |
| D-Wave Quantum | מפתח | ארה״ב | מחשבי הרפיה Zephyr מדרגה 20 | C[489] fact |
| Nanjing University | מחקר | סין | מצמד אופן היברידי של 1 cm; תאוריה של ZZ לטווח ארוך | D[482] S[484] |
| QuTech | מחקר | הולנד | קישור מהוד בין ספינים המרוחקים 250 µm זה מזה | D[497] |
| SkyWater Technology | ספק | ארה״ב | מפעל הייצור הנקוב בדוחות ה-10-K של D-Wave; בבעלות IonQ מאז 2026-07-31 | G[492] C[493] |
| QuantWare | ספק | הולנד | שבבים בניתוב תלת-ממדי; מפת הדרכים VIO-40K | P[495] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI כולל את IBM (עד $15 M) | G[65] fact |
כספים.
- 2025-09-03 · IQM · סבב B · $320 M · נסגר fact
- 2025-11-06 · DARPA QBI שלב B · IBM בין אחד-עשר הצוותים · עד $15 M לכל צוות · רשמי G[65] fact
- 2026-05-21 · IBM/Anderon; D-Wave; GlobalFoundries · מכתבי כוונות של CHIPS מטעם US DoC · $1 B (+ $1 B במזומן מ-IBM); $100 M; $375 M · מכתבי כוונות, לא מחייבים G[300] fact
- 2026-06-02 · IBM · התחייבות להשקעה קוונטית · > $10 B על פני חמש שנים · הוכרזה C[57] fact
- 2026-07-02 · IQM · רישום למסחר ב-Nasdaq וב-Helsinki · מזומנים פרו-פורמה €337 M; הכנסות המחצית הראשונה של 2026 €8.9 M · נסגר C[58] fact
- 2026-07-31 · IonQ · רכישת SkyWater · ~$1.8 B · נסגרה C[19] fact
- 2026-08-06 · D-Wave · תוצאות הרבעון השני של 2026 · הכנסות המחצית הראשונה $5.9 M (הרבעון השני $3.1 M), מזומנים $546.2 M · דווחו C[15] fact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר מצמד לטווח ארוך; זהו רכיב תכנון בתוך השבב של ספק, והשוק הוא שלושה או ארבעה מפעלים שמסוגלים להדפיס אותו — Albany C[49], המפעל של IQM עצמה D[480], מפעלי הייצור של צד שלישי של D-Wave G[491], [492], GlobalFoundries במסגרת מכתב הכוונות שלה fact — ועוד QuantWare, המוכרת המסחרית היחידה של שבבים בניתוב תלת-ממדי P[495]. העלות המבנית היא 1.5–3 מצמדים נוספים לקיוביט, מול חיסכון של 10× בקיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי D[248]. מי משלם: G4 (Starling של IBM), G3 אם Kookaburra יפעל, G5 בארכיטקטורת ההרפיה C[489], G1/G2 באמצעות פחות פעולות SWAP ברכזות Star C[494].
קניין רוחני ותקנים. IBM: US 12,517,856 (הוגש 2022-09-28, הוענק 2026-01-06) על רמות קישוריות מודולריות, US 12,587,192 (הוענק 2026-03-24) על שרשראות מהודים עם מצמדים השראתיים ברי-כוונון, US 2024/0169232 A1 (הוגש 2022-11-18) על צימוד לטווח ארוך של פלוקסוניום G[498]. D-Wave: US 10,268,622 (הוענק 2019-04-23), US 11,507,871 ו-US 11,494,683 (שניהם 2022-11) על מצמדים לטווח ארוך G[498]. לא נמצאה התדיינות משפטית; אין תקן. הסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30 מונה ל-IBM 4,388 משפחות פטנטים קוונטיות, 783 מהן בהתקני מוליכי-על Pfact; אין ספירה למצמדים לטווח ארוך.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות.
- IBM: הובטח 2025-06-10 · Loon ב-2025 עם מצמדי c · סופק 2025-11-12 כרכיבים ללא נתוני ביצועים C[49], [481].
- IBM: הובטח 2025-06-10 · Kookaburra ב-2026, Cockatoo ב-2027 (מצמדי l), Starling ב-2029 (200 לוגיים, 10⁸ שערים) · Kookaburra לא סופק נכון ל-2026-09-03, והשאר תלויים ועומדים R[481] C[72] fact.
- IQM: הובטח 2026-01-05 · נאמנות 2Q מעל 99.94% ב-2025–26; מדגימי qLDPC ב-2027–28; Constellation עם מצמדים לטווח ארוך ב-2030+ · תלוי ועומד R[70].
- D-Wave: תואר 2021-09-22 · טופולוגיית Zephyr · סופקה עם הזמינות הכללית של Advantage2 ב-2025-05-20 C[489] fact.
אמינות: IBM מספקת את המעבד שהיא נוקבת בו בשנה שבה היא נוקבת (Nighthawk סופק 2025-12 fact), אך לא פרסמה אף נתון של מצמד עשרה חודשים אחרי Loon; IQM סיפקה את תוצאת הפיזיקה של 2023 ומספקת מערכות Star, עם מפת דרכים שאינה נוקבת במספרי קיוביטים; D-Wave סיפקה את הטופולוגיה שלה בקנה מידה, להרפיה בלבד.
פרשנות אסטרטגית. אם מצמדים בסדר גודל של mm יגיעו לנאמנות של שכנים קרובים בדרגה 6, מספר הקיוביטים הפיזיים לכל קיוביט לוגי יירד בסדר גודל D[248]; המנצחים יהיו הספקים המחזיקים הן במצמד והן בקוד — IBM ובהמשך IQM — ועוד המפעלים המחזיקים בתהליכים רב-שכבתיים; המפסידות יהיו מפות הדרכים של קוד המשטח על סריגי שכנים קרובים, כולל זו של Google fact. איומי תחליף: מצמדי l משבב לשבב R[481]; אטומים ויונים, המקבלים קישוריות מתנועה; שערי שכנים קרובים טובים יותר עם רשתות SWAP. כוח המיקוח נמצא בידי ספקי הפלטפורמות בתכנון ובידי המפעלים המעטים בשכבות הניתוב; IonQ–SkyWater הוא המקרה הראשון של ספק פלטפורמה המחזיק במפעל הייצור הנקוב בשמו של מתחרה G[492] fact.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם: IBM תפרסם נאמנויות CZ של מצמדי c של ≥ 99.5% עם פסי שגיאה ב-≥ 5 mm, וניסוי זיכרון של קוד gross על Kookaburra, עד סוף 2027 fact; קבוצה כלשהי תדגים CZ על השבב על פני ≥ 1 cm ב-≥ 99.5% D[482]; IQM תציג תא Constellation ב-≥ 99.9% C[487]. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 אף מצמד בסדר גודל של mm לא ידווח על ≥ 99.9%, או שאף קוד עם בדיקות לטווח ארוך על חומרת מוליכי-על לא ידווח על Λ > 1. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: מודולים ברמת Starling של קודי gross בני 288 קיוביטים עם מצמדים ב-99.9% D[248] R[481]. התרחיש הגרוע ביותר: המצמדים נשארים ב-99.8% על זוגות מבודדים, קודי qLDPC נודדים לאטומים וליונים, והמכונה של IBM ל-2029 הופכת למכונת קוד משטח.
שאלות פתוחות: (1) האם ה-T₁ של קיוביט שורד את נקודות השטף ששישה מצמדים כופים עליו? (2) מהי ההפרעה ההדדית בשערים מקביליים בצומת שהמאריכים שלו חולקים שכבת ניתוב? (3) איזה מפענח מריץ קודי bicycle בתוך זמן המחזור? לעקוב: כל מאמר של IBM על מצמדים, מצבו של Kookaburra ב-2026, תאריך המוצר של Constellation של IQM, השער של 1 cm של Nanjing.
מקורות
- [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ - [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance C - [57] IBM Quantum, “Why IBM is investing $10 billion into quantum computing,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ 10-billion-investment-faq - [58] IQM Quantum Computers, “IQM Quantum Computers Becomes First European Quantum Computing Company Listed on a Major U.S. Exchange,” Jul. 2, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/
press-releases/ Ciqm-quantum-computers-becomes-first-european-quantum-computing-company-listed-on-a-major-u-s-exchange/ - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [70] IQM Quantum Computers, “Development Roadmap,” Jan. 5, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/
technology/ Croadmap - [72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
roadmaps/ Cquantum/ - [248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915. D
- [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [477] J. Majer et al., “Coupling superconducting qubits via a cavity bus,” Nature, vol. 449, no. 7161, pp. 443–447, Sep. 2007, doi: 10.1038/nature06184. D
- [478] B. Kannan et al., “Waveguide quantum electrodynamics with superconducting artificial giant atoms,” Nature, vol. 583, no. 7818, pp. 775–779, Jul. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2529-9. D
- [479] X. Zhang, E. Kim, D. K. Mark, S. Choi, and O. Painter, “A scalable superconducting quantum simulator with long-range connectivity based on a photonic bandgap metamaterial,” arXiv:2206.12803, Jun. 2022. D
- [480] F. Marxer et al., “Long-Distance Transmon Coupler with cz-Gate Fidelity above 99.8%,” PRX Quantum, vol. 4, no. 1, Art. no. 010314, Feb. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.010314. arXiv:2208.09460. D
- [481] R. Mandelbaum et al., “How IBM will build the world's first large-scale, fault-tolerant quantum computer,” IBM Quantum Computing Blog, Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Rblog/ large-scale-ftqc - [482] J. Xu et al., “Tunable hybrid-mode coupler enabling strong interactions between transmons at centimeter-scale distance,” Phys. Rev. Appl., vol. 25, no. 1, Art. no. 014016, Jan. 2026, doi: 10.1103/ls5b-279m. arXiv:2506.14128. D
- [483] P. Zhao, P. Xu, and Z.-Y. Xue, “Long-range tunable coupler for modular fluxonium quantum processors,” arXiv:2604.12261, Apr. 2026. S
- [484] X. Deng et al., “Long-Range ZZ Interaction via Resonator-Induced Phase in Superconducting Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, no. 2, Art. no. 020801, Jan. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.020801. arXiv:2408.16617. S
- [485] P. Zhao, Y. Zhang, G. Xue, Y. Jin, and H. Yu, “Tunable coupling of widely separated superconducting qubits: A possible application towards a modular quantum device,” Appl. Phys. Lett., doi: 10.1063/5.0097521. arXiv:2201.03184. S
- [486] R. Mandelbaum, “Scaling for quantum advantage and beyond,” IBM Quantum Computing Blog, Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ qdc-2025 - [487] F. Vigneau, “IQM Constellation: A New Quantum Processor Architecture for Scalable Error Correction,” IQM Quantum Computers, Sep. 30, 2025. [Online]. Available: https://iqm.tech/
blog/ Ciqm-constellation-a-new-quantum-processor-architecture-for-scalable-error-correction/ - [488] F. Vigneau et al., “Quantum error detection in qubit-resonator star architecture,” arXiv:2503.12869, Mar. 2025. D
- [489] K. Boothby, A. D. King, and J. Raymond, “Zephyr Topology of D-Wave Quantum Processors,” D-Wave Systems Inc., Sep. 2021. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
media/ C2uznec4s/ 14-1056a-a_zephyr_topology_of_d-wave_quantum_processors.pdf - [490] D-Wave Quantum Inc., “Form 10-K for the fiscal year ended December 31, 2025,” U.S. Securities and Exchange Commission (EDGAR), Feb. 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ Gedgar/ data/ 1907982/ 000190798226000026/ qbts-20251231.htm - [491] D-Wave Quantum Inc., “Form 10-K for fiscal year 2024,” SEC EDGAR, Mar. 14, 2025. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ Also https://www.sec.gov/edgar/ data/ 1907982/ 000190798225000060/ qbts-20241231.htm Archives/ . Gedgar/ data/ 1907982/ 000190798225000060/ 0001907982-25-000060-index.htm - [492] U.S. Securities and Exchange Commission, “EDGAR full-text search: ‘SkyWater’ in D-Wave Quantum Inc. 10-K filings,” SEC EDGAR Full-Text Search, Feb. 26, 2026. [Online]. Available: https://efts.sec.gov/
LATEST/ Gsearch-index?q=%22SkyWater%22&forms=10-K&ciks=0001907982 - [493] IonQ, “IonQ to Acquire SkyWater Technology, Creating the Only Vertically Integrated Full-Stack Quantum Platform Company,” Jan. 26, 2026. [Online]. Available: https://investors.ionq.com/
news/ Cnews-details/ 2026/ IonQ-to-Acquire-SkyWater-Technology-Creating-the-Only-Vertically-Integrated-Full-Stack-Quantum-Platform-Company/ default.aspx - [494] E. Stuart, “Jumping Off the Grid in Quantum Processor Innovation: Introducing IQM Star,” IQM Quantum Computers blog, Apr. 30, 2025. [Online]. Available: https://iqm.tech/
blog/ Cjumping-off-the-grid-in-quantum-processor-innovation-introducing-iqm-star/ - [495] M. Abdel-Kareem, “QuantWare Debuts VIO-40K™ Architecture to Enable 10,000-Qubit Superconducting Processors,” Quantum Computing Report, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantware-debuts-vio-40k-architecture-to-enable-10000-qubit-superconducting-processors/ P - [496] T. J. Yoder et al., “Tour de gross: A modular quantum computer based on bivariate bicycle codes,” arXiv:2506.03094, Jun. 2025. S
- [497] J. Dijkema et al., “Cavity-mediated iSWAP oscillations between distant spins,” Nat. Phys., vol. 21, no. 1, pp. 168–174, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41567-024-02694-8. arXiv:2310.16805. D
- [498] Justia Patents, “Patent search: ‘long-range coupler’ qubit (results as of Sep. 3, 2026).” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
search?q=%22long-range+coupler%22+qubit Also https://patents.google.com/patent/ . Also https://patents.google.com/US12517856B2/ en patent/ . GUS12587192B2/ en - [536] QuantWare, “QuantWare announces scaling breakthrough with VIO-40K™, delivering 10,000 qubit Quantum Processors for the first time,” Dec. 8, 2025. [Online]. Available: https://quantware.com/
news/ Cquantware-announces-scaling-breakthrough-with-vio-40k
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הסעת ספינים (מצב מסוע)
הובלה קוהרנטית של קיוביט ספין לאורך מסוע המוגדר באלקטרודות שער, הקונה מרחק ודלילות פריסה בתקציב דה-פאזה ולא בחיווט.
Verdict. ההובלה אינה עוד השגיאה המגבילה במעגל הסעה; שערי החילוף הסטטיים הם המגבילים. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 אף קישור מסוע ממפעל ייצור של 300 mm לא יגיע ל-99% לכל 10 µm.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הסעת ספינים במצב מסוע מזיזה ספין יחיד לאורך תעלה המוגדרת באלקטרודות שער, על גל פוטנציאל נע: אלקטרודות clavier חופפות, המונעות בארבעה אותות סינוסיים בהפרשי פאזה קבועים (שמונה בהנעה דו-טונית), והנושא רוכב על המינימום הנע. הסעה בשיטת שרשרת הדליים (bucket-brigade) צריכה אות בקרה מפולס אחד לכל דילוג; מסוע צריך מספר אותות בקרה שנקבע במספר הפאזות, לא במרחק. זה כל הטיעון הכלכלי של הטכנולוגיה, והתקציר הזה עוסק במחיר שלו. הקבוצה של Bluhm ב-RWTH Aachen וב-Forschungszentrum Jülich הציגה אותה בשם QuBus: תעלה של 420 nm, ארבעה אותות סינוסיים, הסעת אלקטרון יחיד ב-99.42 ± 0.02% — מטען, לא ספין D[510]. קוהרנטיות של ספין לאורך מרחק הגיעה אחר כך מ-Delft D[196].
תכונות. a — זיקה: מיוצר לחלוטין, אלקטרון בבאר ²⁸Si/SiGe ליתוגרפית. b — זמן: ~2 × 10⁻⁷ s למעבר של 10 µm (מצטבר, הסעה הלוך ושוב) D[196]; שזירה — לא ישים, זו הובלה. c — קריאה: אין לה קריאה משלה; היא שואלת את חיישן המטען של האוגר. d — ניידות: הובלה, כל תפקידה של הטכנולוגיה. e — בקרה: ללא אופן או מיקום משלה; הנעה משותפת אחת בתדר רדיו. f — השגיאה כפי שהקוד רואה אותה: קוהרנטית — דה-פאזה וסיבובים התלויים במיקום, ללא ערוץ אובדן. g — ייצור: CMOS, אותו קו של 300 mm שמייצר את הנקודות.
פיזיקה וגבולות
אלקטרודות שער בפסיעה של 180 nm, המונעות עד 300 MHz, יוצרות מינימום כליאה נע; הנושא עוקב אחריו באופן אדיאבטי ב-36 m/s בהנעה חד-טונית וב-64 m/s בהנעה דו-טונית D[196]. האדיאבטיות חוסמת את זמן המעבר מלמטה דרך פיצולי המסלול והעמקים, וקוהרנטיות הספין חוסמת אותו מלמעלה. צימוד ספין–מסלול וגרדיאנטים של מיקרו-מגנט הופכים את ההובלה לסיבוב דטרמיניסטי התלוי במיקום — קוהרנטי, ולכן ניתן לכיול עקרונית — והתנועה גם מסייעת: Delft מייחסת את הקוהרנטיות המשופרת של ספינים נעים למיצוע תנועתי D[193]. רעש מטען ואי-סדר מקבעים את הנושא במקומו ומעוררים אותו בחציות נמנעות של עמק–מסלול S[511]. שום דבר תרמודינמי אינו חוסם כל זאת, ולכן הרצפה היא החומרים: אחידות פיצול העמקים לאורך קו, ורעש המטען. הזזתה דורשת הנדסת ממשקים, ערימות שער שקטות יותר, הד במהלך ההובלה (בגרמניום, ההד העלה את מספר ההסעות האופייני מ-64–77 למעל 300 D[512]) או אפנון של הכליאה S[513]. סימולציה של קוד המשטח נותנת סף דה-פאזה של כמה אחוזים ותקורה מתונה עד שגיאה של ~1% להסעה S[514] — סלחני, אך בתנאי שהשערים והקריאה כבר נמצאים מתחת לסף, ובספינים הם אינם.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2021-08 | מסוע של 420 nm, ארבעה אותות בקרה, הסעת אלקטרון יחיד (מטען) ב-99.42 ± 0.02% | RWTH Aachen | D[510] |
| 2024-07-08 | חורים בגרמניום, שרשרת דליים: 99.97% להסעה, מצבי בסיס בלבד, 312 µm אפקטיביים | QuTech | D[512] |
| 2025-06-09 | מסוע: 10 µm אפקטיביים (הלוך ושוב) בפחות מ-200 ns בנאמנות ספין של 99.54 ± 0.03% | QuTech | D[196]fact |
| 2026-05-06 | שער פאזה מבוקרת בין שני ספינים נעים: 98.86 ± 0.29%, 240 nm, 58 ns | QuTech | D[193] |
| 2026-07-29 | זוגיות ממשקל ארבע, קיוביט עזר נייד: 97.7(1)% לכל הלוך-ושוב של 1.2 µm; זוגיות Z של 72.2(6)% | QuTech | D[349] |
איבר השגיאה השולט מנוגד לאינטואיציה: בהתקן הזוגיות בן חמשת הקיוביטים המגבלה היא רעש לא קוהרנטי באינטראקציית החילוף, ואילו הדה-פאזה במהלך ההסעה ובזמן הסרק היא כרבע מהסך הכול D[349]. ההובלה חדלה להיות הדבר הגרוע ביותר במעגל הסעה; השערים הסטטיים הם הגרועים, והדרך אל מעבר ל-99% היא שינוי ערימת השער, לא מסועים מהירים יותר. ערך טיפוסי בקנה מידה אינו קיים: כל תוצאה לעיל נמדדה על הטרו-מבנה ממעבדת ייצור מחקרית, ואף קישור מסוע לא פורסם על התקן של 300 mm.
דילוג בשיטת שרשרת הדליים (ספין המועבר מנקודה לנקודה בפולסי שער עוקבים, בשונה מהובלה במצב מסוע בתוך בור פוטנציאל נע) חוצה כעת מערך דו-ממדי: בסריג 6×6 של נקודות חורים בגרמניום של QuTech, עם שער מחסום משותף אחד, ספין חצה 26 מעברים מנקודה לנקודה לאורך 5.2 µm, עם חסמים תחתונים של 99.96 ± 0.01% לכל דילוג למצבי בסיס ו-99.68 ± 0.04% לסופרפוזיציות; בעזרת אותה הסעה כוונו 30 מתוך 36 הנקודות P[898].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שלוש שכבות חופפות של אלקטרודות שער בפסיעה של ~180 nm מעל באר ²⁸Si/SiGe מועשרת, בעובי 7 nm ב-Delft D[196] — תואם 300 mm באופן נומינלי, והתלות הקשיחה של הטכנולוגיה היא בדיוק זו: אלקטרודות מסוע אחידות על קו CMOS. נקודות צריכות רק להיות דומות זו לזו; אפיק חייב להיות אחיד לכל אורכו, משום שפגם מקבע אחד קוטע את התעלה, ולמסוע אין יתירות. לא פורסמה סטטיסטיקה של שיעור תקינות או של אחידות למסועים — היעדר בולט לצד יותר מ-24,000 התקני הספין לפרוסה של Intel D[199] ו-96% הצלחה בכוונון ב-232 התקנים בפרוסה אחת D[766]. אספקה: ²⁸Si מועשר מקומץ מתקני הפרדת איזוטופים — נקודת הכשל היחידה שארכיטקטורת ספיני הצורן כבר חולקת — ואפיטקסיה של SiGe ויישור שכבות (overlay) ב-imec, ב-Intel, ב-GlobalFoundries וב-STMicroelectronics. העלות לאפיק אינה ניתנת לציטוט; לא נטען כאן שום מיפוי ECCN של משטר הפיקוח הקוונטי על פריטים דו-שימושיים.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
ארבעה או שמונה קווי תדר רדיו משותפים מניעים אפיק באורך שרירותי, ולכן מספר הקווים גדל עם מספר האפיקים, לא עם המרחק או עם מספר התחנות שהאפיק משרת; קישור בשיטת שרשרת הדליים באותו טווח צריך קו מפולס אחד לכל דילוג. הדלילות היא שמאפשרת לאלקטרוניקה הממוקמת לצד הקיוביטים להיכנס — הטיעון שהבקר של HRL ב-4 K מעלה מהקצה השני, עם ≤3.5 W ו-366 DAC ל-18 קיוביטים D[190]fact. לטכנולוגיה אין קריאה; קיוביט עזר נייד נמדד באתר ייעודי D[349]. ההשהיה אינה האילוץ המחייב: דילוגים של 4 ns ושערים של 58 ns בין ספינים נעים נמצאים שניים עד שלושה סדרי גודל מתחת לקריאת הספין, 1–100 µs, ולכן ההסעה אינה מאריכה את מחזור הסינדרום. החומות: ב-10³ קיוביטים — אחידות התעלות על 300 mm; ב-10⁴ — כיול הפאזה על פני אלפי מסועים הנתונים לסחיפה; ב-10⁶ — תקציב הדה-פאזה: ב-10⁻³ לכל µm, מיקרון אחד של תנועה לכל חילוץ סינדרום הוא בר השגה, ומאה מיקרונים אינם.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה שייכת לארכיטקטורת הספינים בנקודות קוונטיות בצורן ובגרמניום (Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL תחת IBM, QuTech, Quobly). היא דורשת ספינים בנקודות המוגדרות באלקטרודות שער, שאותם היא מזיזה, ומפעל CMOS של 300 mm לאלקטרודות מסוע אחידות, ואינה מספקת דבר בהמשך המחסנית: ערכה מתממש בתוך הארכיטקטורה שהיא משרתת, ולכן היא לעולם לא תימכר כמוצר. היא מחליפה את החילוף הסטטי בין שכנים קרובים, שאינו עולה שגיאת הובלה; קישור מוסע קונה מרחק בתקציב דה-פאזה ובעומס כיול, ומחיר זה כדאי רק כאשר יש לשלב את אלקטרוניקת הבקרה והקריאה בין הקיוביטים. הטכנולוגיה יושבת רחוק מאשכול הייצור שהיא תלויה בו: את הפיזיקה שלה קובע אי-הסדר בהטרו-מבנים מחקריים, ואת הכלכלה שלה — קו של 300 mm שמעולם לא רצה עליו. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: ההובלה תורמת 2.0 × 10⁻⁷ s והשערים 5.8 × 10⁻⁸ s כל אחד, ולכן הארכיטקטורה נשארת מוגבלת-קריאה ב-8.5 × 10⁻⁶ s, מתוכם 6.3 µs קריאה ו-1 µs איפוס. משבצות ריקות שכנות: הובלה על פני גבול של פיסה, וקישור עם גילוי דליפה במהלך התנועה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
נתון הצורן מגיע מבחינת ביצועים אקראית משולבת (interleaved RB) של "שער" הסעה לאורך מסלול אפקטיבי של 10 µm, הלוך ושוב D[196]; נתון הגרמניום — מהתאמות מעריכיות למספר הסעות אופייני D[512]. אלה גדלים נצפים שונים, המצוטטים דרך שגרה זה לצד זה: 99.97% להסעה בגרמניום הוא נתון של מצבי בסיס בלבד, ו-99.54% בצורן הוא נאמנות ספין לאורך מסלול. בחינת ביצועים של הסעה מניח גם שאפשר לסחרר את השגיאה (twirling) — הנחה מפוקפקת לגבי סיבוב דטרמיניסטי התלוי במיקום, שכן מיצוע תנועתי יכול לשטח את תוצאת המדידה אל מתחת לשגיאה הפיזיקלית בכל נקודה בודדת. אף אחד משני הפרוטוקולים אינו מדווח על דליפה אל מחוץ לתת-המרחב של העמק או של המסלול, ואף תוצאת הסעה לא נבחנה בבחינת ביצועים מחזורית (cycle benchmarking) או בבחינת ביצועים מראה (mirror benchmarking), ולכן השגיאה המתואמת שקוד היה רואה לא נמדדה. הובלה במסוע הוצגה ברמת המטען ב-RWTH Aachen וברמת הספין ב-Delft; לנתון של 10 µm אין שחזור בלתי תלוי נכון ל-3 בספטמבר 2026.
ה"99.97% להעברה" בגרמניום [512] הוא נתון למצבי בסיס, שאינו בר השוואה לנאמנות הספין של המסוע בסיליקון [196]. לא פורסם: סבב המימון, הסכום והמשקיעים של ARQUE Systems [515], מספר עובדיה ואבן דרך מתוארכת להתקנה ב-Jülich Supercomputing Centre; ונתוני תפוקה, אחידות ערוצים או עלות לפס עבור מבני מסוע בכל קו 300 mm.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuTech | מחקר | הולנד | כל שיאי הספין במסוע: הסעה אפקטיבית של 10 µm, שער בין ספינים נעים, קיוביט עזר נייד | D[193], [196], [349] |
| RWTH Aachen | מחקר | גרמניה | המציאה את מצב המסוע; ארכיטקטורת SpinBus | D[510]S[514] |
| Forschungszentrum Jülich | מחקר | גרמניה | שותפה להולדת המסוע; מארחת את המערכת הראשונה של ARQUE | C[515] |
| ARQUE Systems | מפתח | גרמניה | מוכרת נתיבי הסעה מוגנים בפטנט; מעבד בן חמישה קיוביטים | C[515] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | רכשה את HRL: צורן בחילוף בלבד ועוד CMOS קריוגני ב-4 K | G[10] |
| Diraq | מפתח | אוסטרליה | צורן MOS על 300 mm עם imec; פריסות דלילות עומדות בבסיס טענת העלות שלה | D[189] |
| Quantum Motion | מפתח | בריטניה | CMOS ב-22FDX, מערכת מלאה (full-stack) ב-NQCC | C[355] |
| imec | ספק | בלגיה | קו ספינים של 300 mm; הוא שהיה מייצר כל מסוע ממפעל ייצור | D[189] |
כספים.
- 2022-09 · ARQUE Systems · חברה שיצאה מהמחקר, שייסדו Bluhm ושלושה עמיתים · לא פורסם · Jülich, RWTH Aachen · הוכרז C[515]
- 2025-11-06 · DARPA QBI שלב B · אחד-עשר צוותים, ובהם Diraq ו-Quantum Motion · עד $15 M לכל אחד · הוכרז G[65]fact
- 2026-05-07 · Quantum Motion · סבב C · $160 M · DCVC, Kembara · נסגר C[355]fact
- 2026-05-21 · Diraq · מכתב כוונות של CHIPS · עד $38 M · US Commerce · מכתב כוונות G[300]fact
- 2026-06-03 · Quobly · סבב A · €115 M · Bpifrance, SEALSQ, STMicroelectronics · נסגר C[350]fact
- 2026-07-23 · IBM · רכישת HRL Laboratories · לא פורסם · הוכרז; העסקה נסגרה ב-2026-08-26 G[10]factfact
אף אחד מאלה אינו מימון להסעה כשלעצמה: זו יכולת הממומנת בתוך חברות של קיוביטי ספין, לא סעיף שאפשר לממן בנפרד, ו-ARQUE היא היוצא מן הכלל היחיד — והמימון שלה לא פורסם.
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר הסעה. האספקה המאפשרת היא ליתוגרפיה ויישור שכבות ב-300 mm, אפיטקסיה של SiGe, מצעי ²⁸Si מועשר ומחוללי צורות גל רב-ערוציים. G3 ו-G4 משלמים עליה, משום שהדלילות מצדיקה את מחיר הדה-פאזה שלה רק בקנה מידה של קוד; G7 — באופן שולי, דרך ההתקנה ב-Jülich; G1 ו-G5 — כלום.
קניין רוחני ותקנים. משפחת הפטנטים של המסוע מקורה ב-RWTH Aachen וב-Forschungszentrum Jülich; ARQUE ממסחרת מנגנון הסעה מוגן בפטנט C[515]. אין לטכנולוגיה זו ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ממאגר נתונים מזוהה, ולכן לא מצוטטת כאן ספירה כזו, ואף גוף תקינה אינו עוסק בהובלת ספינים.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (הובטח ב-2021-08 · המסוע כאפיק הניתן להגדלה · מצב נכון ל-2026-09-03: רק ברמת תעלה בודדת, מעולם לא על פרוסה ממפעל ייצור). (ARQUE Systems, הובטח ב-2026 · מעבד הסעה בן חמישה קיוביטים ב-Jülich · מצב: ההתקנה בעיצומה, אין נתוני קבלה C[515]). (QuTech, הובטח ב-2026-07 · זוגיות מוסעת מעל 99% באמצעות שינוי ערימת השער · מצב: 97.7% להסעה D[349]). (Diraq, הובטח ב-2026-08-27 · 150 k קיוביטים פיזיים ו-1 k לוגיים עד 2029 · מצב: התקן ממפעל ייצור בן שמונה קיוביטים עם זוג פועל אחד, והודעתה שלה מיולי אומרת "אלפים עד 2029" Cfactfact). QuTech היא השחקן החזק ביותר כאן; ARQUE לא הוכיחה את עצמה, אך היא הגוף היחיד עם תאריך אספקה; המספרים של Diraq זזים מהר יותר מההתקנים שלה.
פרשנות אסטרטגית. אם המסוע יגיע לאחידות של מפעל ייצור, המרוויחים יהיו ספקי הספינים ב-CMOS שהתזה שלהם היא צפיפות באמצעות דלילות — IBM עם HRL, Diraq, Quantum Motion, Quobly — וספקי הבקרה הקריוגנית, שכן סריגים דלילים הם שמאפשרים לאלקטרוניקה הממוקמת לצד הקיוביטים להיכנס. המפסידים: ארכיטקטורות חילוף צפופות של שכנים קרובים, ומפעלי ייצור המוכרים אחידות של נקודות ולא אחידות של קווים. כוח המיקוח בידי קווי ה-300 mm וספקי הצורן המועשר; פרימיטיב הובלה ללא מוצר עצמאי ייבלע כעמדת קניין רוחני — וזה בדיוק מה שהפטנטים של Aachen ושל Jülich כבר הם.
תחזית ושאלות פתוחות
אבני דרך הניתנות להפרכה ל-12–24 חודשים. לאשר: קישור ספין במסוע על התקן ממפעל ייצור של 300 mm ב-≥99% לכל 10 µm עד 2027-09; בדיקת זוגיות בקיוביט עזר מוסע מעל 99%, היעד שמחברי Delft הציבו לעצמם D[349]; שחזור בלתי תלוי בידי קבוצה שאינה Delft. להוריד בדרגה: אם הזוגיות בקיוביט עזר מוסע תישאר מתחת ל-~90% לאורך 2027, הטיעון בעד ארכיטקטורה דלילה יאבד את הרגל הניסויית היחידה שלו; או אם השונות בפיצול העמקים לאורך התעלות תתברר כבלתי ניתנת לצמצום בחומר של מפעל ייצור. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: טלאי של קוד משטח במרחק 3 עד 5 על סריג ספינים דליל, עם חילוץ סינדרום בהסעה; התרחיש הגרוע ביותר: ההסעה נשארת התמחות של Delft ו-Aachen על הטרו-מבנים מחקריים.
שאלות פתוחות. (1) האם בחינת ביצועים של הסעה נותנת נאמנות בעלת משמעות, או תוצר לוואי של מיצוע תנועתי? (2) האם המיצוע התנועתי שורד אי-סדר מטען ברמה של מפעל ייצור, או מתהפך לקיבוע? (3) מהו קצב הדליפה בחציות הנמנעות של העמקים? (4) האם אפשר למכן את כיול הפאזה של המסוע על פני אלפי אפיקים? (5) האם ספין יכול לחצות גבול של פיסה? לעקוב: כל תוצאת הסעה על 300 mm מ-imec, מ-Intel, מ-GlobalFoundries או מ-STMicroelectronics; נתוני הקבלה של ARQUE ב-Jülich; ההמשך של QuTech להתקן הזוגיות ממשקל ארבע.
מקורות
- [10] IBM, “IBM to Acquire HRL Laboratories to Power the Future of Quantum,” Jul. 23, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-07-23-ibm-to-acquire-hrl-laboratories-to-power-the-future-of-quantum G - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. D
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [193] Y. Matsumoto et al., “Two-qubit logic and teleportation with mobile spin qubits in silicon,” Nature, vol. 653, no. 8114, pp. 391–397, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10423-9. D
- [196] M. De Smet et al., “High-fidelity single-spin shuttling in silicon,” Nat. Nanotechnol., vol. 20, no. 7, pp. 866–872, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41565-025-01920-5. D
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. D
- [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [349] B. Undseth et al., “Weight-four parity checks in a spin-shuttling architecture,” Nature, vol. 655, no. 8125, pp. 1160–1166, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10766-3. D
- [350] Quobly, “Quobly secures €115 million Series A to bring silicon-based quantum computers to market,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quobly.io/
press-releases/ Cquobly-secures-e115-million-series-a-to-bring-silicon-based-quantum-computers-to-market - [355] Quantum Motion, “Quantum Motion Raises $160 Million Series C to Deliver Quantum Computing's "Transistor Moment,” May 7, 2026. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-raises-160-million-series-c-to-deliver-quantum-computings-transistor-moment/ C - [510] I. Seidler et al., “Conveyor-mode single-electron shuttling in Si/SiGe for a scalable quantum computing architecture,” arXiv:2108.00879, Aug. 2021. D
- [511] N. Ciroth et al., “Numerical simulation of coherent spin-shuttling in a QuBus with charged defects,” arXiv:2512.03588, Dec. 2025. S
- [512] F. van Riggelen et al., “Coherent spin qubit shuttling through germanium quantum dots,” Nat. Commun., vol. 15, Art. no. 5716, Jul. 2024, doi: 10.1038/s41467-024-49358-y. D
- [513] D. Q. L. Nguyen, M. Rimbach-Russ, and S. Bosco, “Suppressing spin qubit decoherence during shuttling via confinement modulation,” arXiv:2605.00611, May 2026. S
- [514] B. Yenilen, A. Sala, H. Bluhm, M. Müller, and M. Rispler, “Performance of the spin qubit shuttling architecture for a surface code implementation,” Quantum, vol. 10, Art. no. 2219, Sep. 2026, doi: 10.22331/q-2026-09-30-2219. arXiv:2503.10601. S
- [515] Forschungszentrum Jülich, “Jülich-Aachen Start-up Paves the Way for Scalable Quantum Computers,” fz-juelich.de, Apr. 8, 2026. [Online]. Available: https://www.fz-juelich.de/
en/ Cnews/ archive/ press-release/ 2026/ julich-aachen-start-up-arque-systems - [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. D
- [898] A. S. Ivlev et al., “Sparse qubit operation in a 6×6 quantum dot array,” arXiv:2610.07683, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
סריג סטטי של שכנים קרובים
גרף צימוד שנקבע ברמת המסכה, שבו כל קיוביט מקיים אינטראקציה רק עם שכניו הליתוגרפיים; טופולוגיית ברירת המחדל שבבסיס כל מעבד מוליך-על וכל מעבד ספינים שהוצבו בשטח.
Verdict. לא בחירת תכנון אלא שארית של הליתוגרפיה המישורית. מטעמי גאומטריה הוא מגביל את הקודים למשפחת קודי המשטח והצבע, וכל מפלט ממנו שהוכרז הוא מפת דרכים, לא חומרה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
פרימיטיב של קישוריות, לא סוג של קיוביט: גרף האינטראקציות מוקפא ברמת המסכה, וכל אתר מצומד רק לשכניו הליתוגרפיים, משום שצימודים קיבוליים/השראתיים וצימודי חילוף דועכים על פני מיקרונים וננומטרים. נקודת העוגן היא Barends et al. (Google/UCSB, 2014-02): חמישה קיוביטי Xmon במערך ליניארי של שכנים קרובים, 2Q עד 99.4%, בסף של קוד המשטח D[284]. סריג ה-heavy-hex של IBM הופיע ב-2019 כבנייה של קוד — הכלאה של קוד המשטח וקוד Bacon–Shor עם קיוביטי דגל, שהפחיתה את התנגשויות התדר בין קיוביטים בתדר קבוע "בכמה סדרי גודל" במחיר מספר התיאום S[476]; מעבד הדגל חזר מאז לסריג ריבועי C[49].
תכונות: זיקה מיוצרת לחלוטין; אין לו קבוע זמן, קריאה או בקרה משלו — טופולוגיה, לא התקן; סטטי, ליתוגרפי, שגיאה קוהרנטית: "סריג heavy-hex (דרגה 2.3) או סריג ריבועי (דרגה 3.5–3.6) עם מצמדים על השבב; ההפרעה ההדדית ZZ היא המס" (רשומת הגרף).
פיזיקה וגבולות
הרצפה אינה רצפת קוהרנטיות. צימוד הפועל תמיד משאיר ZZ שיורי; מצמדים ברי-כוונון מאפסים את החלק הסטטי, אך מוסיפים קו שטף, מסלול דליפה ורגישות לרעש שטף S[476]. בתקציב השגיאות המלא היחיד שפורסם בקנה מידה של קוד — הריצה של Google במרחק d=7 על Willow — ההפרעה ההדדית של ה-CZ תורמת 5.5×10⁻⁴ D[1]. האילוץ המכריע הוא גאומטרי: קוד מייצב עם בדיקות מקומיות דו-ממדיות מקיים את חסם Bravyi–Poulin–Terhal, kd² ≲ n, ולכן הטופולוגיה הזאת מארחת רק את משפחת קודי המשטח והצבע, בסדר גודל של 2d² קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי — קצב שאף קיוביט טוב יותר אינו יכול להעלות. המס השני הוא הניתוב: אינטראקציה שרירותית על גרף מדרגה 2.3–3.6 עולה בעומק SWAP הגדל עם קוטר הסריג. רק שבירת המקומיות הדו-ממדית מזיזה את הרצפה.
לסימולציה ספרתית של המילטוניאנים סריגיים שאינם תלויים בזמן ובעלי טווח סופי, בממד קבוע, קישוריות של שכנים קרובים היא כמעט מיטבית: מעגל של שכנים קרובים מגיע לעומק O(T log(nT/ε)) עם O(nT log(nT/ε)) שערים ו-O(n) קיוביטי עזר, עבור n קיוביטים, זמן התפתחות T ושגיאה ε, לעומת חסם תחתון בלתי מותנה של Ω(log n / log log n) לעומק, עבור דינמיקת XXZ אחידה בזמן קבוע P[894]. הספירה מניחה סיבובים חד-קיוביטיים מדויקים; סינתזה מעל ערכת שערים סופית מוסיפה גורם פולי-לוגריתמי.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם הוא זוג מבודד: CZ של IQM במצמד בר-כוונון בשטף, 99.93% לאורך 40 שעות, עם 1Q של 99.98% וקריאה בו-זמנית של >99.94% באותו התקן D[38]. הטיפוסי בקנה מידה הוא השגיאה לכל שער בשכבה בצי המכונות של IBM, 3.7×10⁻³ טיפוסית ו-1.9×10⁻³ במיטבה (יולי 2026), שנמדדה על כל הרוחב D[33]. הפער של ≈5× בין זוג מאופיין לשכבה ברוחב מלא הוא מס הסריג; בתוכו שולט השער הדו-קיוביטי, כ-40% מתקציב קוד הצבע של Google D[41]. מערכי ספין ממפעלי ייצור נמצאים דור אחד מאחור, 2Q של 99.04–99.56% D[189].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2014-02 | מערך ליניארי של חמישה קיוביטים, 2Q עד 99.4% | Google/UCSB | D[284] |
| 2024-12 | קוד משטח d=7, 105 q, Λ=2.14; הפרעה הדדית של CZ 5.5×10⁻⁴ | Google Quantum AI | D[1] |
| 2025-11 | Nighthawk: 120 q, 218 מצמדים, 5,000 שערי 2Q למעגל | IBM | C[49] |
| 2026-04 | שנים-עשר שבבונים בריצוף של 108 q, חציון 2Q 99.1% (99.5% ב-36 q) | Rigetti | C[36] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
סריגי מוליכי-על הם שכבות דקות של צמתי Nb/Al המעוצבות בליתוגרפיית DUV או בקרן אלקטרונים; EUV אינו נדרש, ואף סריג טרנסמונים שהוצב בשטח אינו משתמש בו — IBM מייצרת על 300 mm ב-Albany, ו-Google בתוך הבית. מערכי נקודות ספין מתאימים מלכתחילה למפעלי ייצור ותלויים ב-EUV: Intel על 300 mm, >24,000 התקנים לפרוסה D[199] ו-96% הצלחה בכוונון ב-232 התקנים בפרוסה אחת D[766]; GlobalFoundries 22FDX עבור Quantum Motion; FD-SOI של STMicroelectronics עבור Quobly Cfact. האחידות, לא הנאמנות המרבית, היא שמגבילה את הענף הזה: בהתקן שמונת הקיוביטים של imec היה שער דו-קיוביטי מתוקף באחד מארבעת הזוגות D[197]. החשיפה לפיקוח על יצוא נצמדת למכונה, לא לטופולוגיה (ECCN 4A906, 3A904, 3A901.a) G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הסריג אינו קונה חיסכון בחיווט. Nighthawk נושא 218 מצמדים ברי-כוונון עבור 120 קיוביטים: מספר המצמדים — כ-1.8 קווי שטף לקיוביט מעבר לקווי ההנעה והקריאה — קובע את צמת החיווט C[49]. ב-10³ אפשר לבנות את צמת החיווט; ב-10⁴ היא נתקלת במגבלות השטח והעומס התרמי של הקריוסטט, שלפיהן מתוכננים שטח החיווט של 0.53 m² ונפח הוואקום של 2.75 m³ לכל תא מודולרי של IBM C[50]; ב-10⁶ שום פתרון בטמפרטורת החדר אינו סוגר את החשבון. שתי דרכי ההפחתה נמצאות הרחק מתחת לקנה המידה של סריג: בקרת ה-SFQ של SEEQC בטמפרטורת מיליקלווין, המשולבת עם הקיוביטים בשיטת השבב ההפוך, 1Q עד 99.9% D[304], ומתזמן ה-CMOS הקריוגני של HRL ב-4 K, המריץ 18 קיוביטים ללא אלקטרוניקת זמן אמת בטמפרטורת החדר D[190].
תפקיד במחסנית
הוא עומד בבסיס ארכיטקטורת הטרנסמונים (IBM, Google, Rigetti, IQM, Fujitsu), הארכיטקטורה הבוזונית וארכיטקטורת המסילה הכפולה במוליכי-על, ארכיטקטורת הספינים בנקודות קוונטיות בצורן ובגרמניום (Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL→IBM), ארכיטקטורת ספיני התורמים בצורן, צומתי ספיני הפגם וארכיטקטורת הטטרון הטופולוגית (מיורנה). הוא מספק את הבדיקות המקומיות הדו-ממדיות שקוד המשטח המסובב וקוד הצבע צריכים, והוא החלופה למצמדים לטווח ארוך על השבב, לספינים מוסעים ול-crossbar בקווים משותפים; המעבר עולה בתכנון מחדש של המסכה. הוא מתנגש עם קודי qLDPC מדרגה ≥6, קודים בעלי קצב גבוה בקישוריות כל-לכל, סכמות של תמורות טרנסוורסליות ומהודים תלת-ממדיים בסדר גודל של cm. מאחר שאין בו שלב הובלה, הוא מוסיף אפס לאיבר ההובלה של השעון הנגזר (= סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס); העלות שלו מסתתרת באיבר השערים כעומק SWAP. המשבצת הריקה הסמוכה היא סריג סטטי מדרגה ≥6 בנאמנות שווה לזו של דרגה 3.5.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
נתוני ההפרעה ההדדית והמצמדים מגיעים מבחינת ביצועים אקראית או מבחינת ביצועים באנטרופיה צולבת על זוגות או על תת-קבוצות קטנות. ההפרעה ההדדית של ה-CZ, 5.5×10⁻⁴, היא רכיב מותאם בתקציב השגיאות של ההתקן כולו של Google, לא מדידה עצמאית; אף ספק אינו מפרסם הפרעה הדדית בו-זמנית על פני הסריג כולו. השגיאה לכל שער בשכבה היא המדד היחיד ברוחב מלא שבשימוש בצי מכונות, ורק IBM מדווחת עליו, ולכן השוואה בין ספקים של מס הסריג אינה אפשרית כיום. הירידה בחציון של Rigetti, 99.5%→99.1%, לאורך הריצוף 36→108 קיוביטים, אינה מיוחסת לגורם כלשהו C[36].
ספירות הפטנטים של PatSnap לקוחות ממקורות משניים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IBM | מפתח | ארה״ב | סריגי heavy-hex ואחריהם סריגים ריבועיים; Nighthawk עם 120 q | C[49] |
| Google | מפתח | ארה״ב | סריגים ריבועיים; קוד d=7 על 105 קיוביטים | D[1] |
| Rigetti | מפתח | ארה״ב | מרצפת שבבונים ל-108 קיוביטים | C[36] |
| IQM | מפתח | פינלנד | קו טרנסמונים; CZ של 99.93% בזוג מבודד | D[38] |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | פרוסות 22FDX לנקודות ספין | Cfact |
כספים.
- 2026-05-21 · US Dept of Commerce · מכתבי כוונות של CHIPS, תשע חברות (IBM/Anderon $1 B, GlobalFoundries $375 M, Diraq ≤$38 M) · $2.013 B · מכתבי כוונות, לא מחייבים fact
- 2026-06-02 · IBM · התחייבות קוונטית לחמש שנים · >$10 B · הוכרזה Cfact
- 2026-07-02 · IQM · רישום למסחר ב-Nasdaq/Helsinki · מזומנים €337 M פרו-פורמה · נסגר Cfact
- 2026-08 · Rigetti · תוצאות הרבעון השני של 2026 · הכנסות $5.1 M, מזומנים $541.3 M · דווחו Cfact
שוק ושרשרת אספקה. סריגי טרנסמונים צורכים כלי DUV וקרן אלקטרונים, מכונות הדבקה בשיטת השבב ההפוך, מגברי TWPA ומסדי בקרה; סריגי ספינים צורכים EUV של ASML בתוך Intel, GlobalFoundries ו-STMicroelectronics — נקודת כשל יחידה שענף מוליכי-העל אינו חולק. G1–G3 משלמים על הסריג; G4 הוא היעד שהסריג אינו יכול להשיג בכוחות עצמו.
קניין רוחני ותקנים. הקניין הרוחני הוא ברמת המצמד: US 11,727,297 B2 של IBM (הוענק 2023-08-15) תובע מסלול צימוד שני בסימן הפוך המבטל שגיאה קוהרנטית Pfact. סך משפחות הפטנטים הקוונטיים בסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30: IBM 4,388, Google 2,385 P[312]. אין תקן לטופולוגיה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM Nighthawk (הובטח 2025-06-10, ל-2025, סופק 2025-12) Cfact; Kookaburra, הצעד הראשון אל מחוץ לקישוריות טהורה של שכנים קרובים (הובטח 2022-05-10 ל-2025, הוגדר מחדש ל-2026, לא סופק נכון ל-2026-09-04) Rfact; Rigetti, חציון של 99.5% ב-108 q (הובטח לסוף 2025, נדחה ל"מאוחר יותר ב-2026", לא קוים) Rfact. IBM מספקת את הסריג הבסיסי בזמן ומחטיאה כל תאריך שמעבר לו.
פרשנות אסטרטגית. אם הטופולוגיה הזאת תישאר היחידה שניתן לייצר, המנצחים יהיו מי שמחזיקים בפענוח המקומי הדו-ממדי ובשיעור התקינות — IBM ו-Google במוליכי-על, מפעלי CMOS בספינים — והמפסידות יהיו חברות הזנק של קודים בעלי קצב גבוה, המהמרות על קישוריות שאיש אינו יכול לייצר. אם הדרגה תעלה, המנוף יעבור לקניין הרוחני של המצמדים והזיווד — מה שהפטנטים של IBM על מצמדים ורכישת HRL קונים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: האם Kookaburra יסופק עם זיכרון qLDPC על חומרה עם מצמדי c, או יידחה שוב; האם Rigetti תגיע לחציון של 99.5% ב-108 קיוביטים; האם ספק כלשהו יפרסם נתון של הפרעה הדדית בו-זמנית על פני הסריג כולו. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: ניתוב מדרגה 6 על השבב מסופק ללא פגיעה בנאמנות, וסריג מישורי מארח זיכרון בעל קצב גבוה. התרחיש הגרוע ביותר: מספר התיאום נשאר סביב 3.5, וקנה המידה נקנה בתקורה של 2d². פתוח: האם הפער בין זוג לרוחב מלא הוא מהותי.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [33] IBM, “IBM Quantum Computing — Hardware and roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Dhardware - [36] Rigetti Computing, Inc., “Rigetti Announces General Availability of 108-Qubit System,” Apr. 7, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system - [38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437. D
- [41] N. Lacroix et al., “Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 614–619, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09061-4. arXiv:2412.14256. D
- [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance C - [50] C. Dundon, S. Hall, M. Hollister, and A. Lindler, “IBM's new modular architecture for cryogenic systems,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ modular-cryogenics - [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. D
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [197] A. Nickl et al., “Eight-qubit operation of a 300 mm SiMOS foundry-fabricated device,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 5878, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-74597-6. D
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. D
- [284] R. Barends et al., “Superconducting quantum circuits at the surface code threshold for fault tolerance,” Nature, vol. 508, no. 7497, pp. 500–503, Apr. 2014, doi: 10.1038/nature13171. arXiv:1402.4848. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. D
- [312] PatSnap, “Quantum Computing Patent Landscape 2026,” Jun. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ quantum-computing-patent-landscape/ - [476] C. Chamberland, G. Zhu, T. J. Yoder, J. B. Hertzberg, and A. W. Cross, “Topological and subsystem codes on low-degree graphs with flag qubits,” arXiv:1907.09528, Jul. 2019. S
- [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. D
- [894] Z. Shen, Y. Wu, P. Yao, X. Yuan, and Y. Zhang, “Toward optimal circuit depth for geometrically local Hamiltonian simulation,” arXiv:2610.01839, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת)
הזזת יונים לכודים בין אזורים דרך צמתים או מלכודות רשת, כך שגביש קטן שאפשר להפעיל עליו שערים יורש קישוריות של כל-לכל.
Verdict. מיון, פיצול וקירור מחדש — לא ההזזה ולא השער — קובעים את שעון היונים (~55 ms לשכבה ברוחב מלא ב-Helios). בלי קיצוץ של 10x עד 2028, QCCD של יונים יישאר בעל נאמנות גבוהה ותפוקה נמוכה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
QCCD, שהוצע בידי Kielpinski, Monroe ו-Wineland ב-2002 D[499], מחלק את האוגר לאזורים ומשתמש במתחי אלקטרודות משתנים בזמן כדי להזיז יונים בין אזורי זיכרון לאזורי אינטראקציה, כך שאף שרשרת אינה צריכה להיות גם ארוכה וגם כזאת שאפשר להפעיל עליה שערים — ניתוב הנקנה בשטח מלכודת. צמתים הופכים אותו לדו-ממדי; מלכודות רשת מחליפות את מקומות היונים כמו בפאזל של אריחים מחליקים.
ניידות וזמן: הנושא עצמו נע, ב-1.7–4 m/s שנמדדו D[114], [117], ולכן הקישוריות היא לוח זמנים, לא מפת מצמדים; הזזה ועוד קירור מחדש ~2 ms, ושאלת הדטרמיניזם של השזירה אינה ישימה. שגיאה וייצור: עירור תנועתי קוהרנטי ועוד אובדן יונים, הנראים כאי-נאמנות דו-קיוביטית מוגברת וכדליפה; שבבי אלקטרודות משטח ברמת MEMS המופעלים בצורות גל DC.
פיזיקה וגבולות
שינוי הדרגתי של מתחי מקטעים שכנים גורר באר פוטנציאל, ואת היון שבה, לאורך הציר — וההזזה אינה חייבת להיות איטית: ב-NIST הוזז ⁹Be⁺ לאורך 370 µm ב-8 µs, כשהעירור מגיע לשיא של 1.6 קוונטים וחוזר ל-0.2 בזכות תכנון צורת הגל D[500]. לכן העלות ברמת המילישניות אינה ההזזה עצמה, אלא פיצול גבישים ואיחודם מחדש (שני יונים שפוצלו ב-55 µs שמרו ~2 קוונטים כל אחד D[500]) וקירור פס הצד המשקם את אופני השער.
בצומת, האפס של שדה ה-RF אינו רציף: היון חוצה גבשושית בפסאודו-פוטנציאל עם מיקרו-תנועה עודפת, והיא שקובעת את מהירות המעבר ואת החימום. מתחת לכך נמצא החימום האנומלי מרעש פני האלקטרודות, החריף ככל שהיון מתקרב לפני השטח, ולכן כליאה הדוקה יותר אינה יכולה לקנות אדיאבטיות. מה שמזיז את הרצפה הוא שער הסובל גביש חם: השער האלקטרוני הגיע לשגיאה של 8.4×10⁻⁵ ללא קירור למצב היסוד D[102], ומוחק את איבר הקירור מחדש במקום לכווץ אותו.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2022-06 | הלוך ושוב דרך צומת X, ממוצע 4 m/s, 0.013(1)–0.030(2) קוונטים | Quantinuum | D[114] |
| 2023-02 | קישור חומר משבב לשבב, 2,424 העברות/s, אי-נאמנות של אובדן < 7×10⁻⁸ | Universal Quantum | D[117] |
| 2024-03 | החלפת יונים במלכודת רשת ב-2.5 kHz | Quantinuum | D[113] |
| 2025-11 | 55 ms לשכבה ברוחב מלא, 98 יונים, 8 אזורים | Quantinuum | D[97] |
הפער בין הפרימיטיב למוצר הוא הממצא: שער דו-קיוביטי ב-Helios אורך ~70 µs לעומת ~55 ms לשכבה, וב-H2 ההובלה היוותה ~60% מזמן הריצה D[97], [110]. האיבר השולט הוא לוח הזמנים — מיון, פיצול/איחוד, קירור מחדש, ביצוע סדרתי על פני שמונה אזורים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
המלכודות הן שבבים של אלקטרודות מקוטעות. Honeywell היא המפעל הפנימי של Quantinuum, והיא שייצרה את שבב הרשת הדו-ממדי של Sol, הנמצא בתיקוף נכון לרבעון השני של 2026 C[124]. Infineon Villach היא הקו המסחרי — פרוסות של 6–12 אינץ', אלקטרודות מחוץ למישור מהדור השלישי, שלפי הטענה מגבירות את הכליאה ~10× — המשרת בו-זמנית את Oxford Ionics, eleQtron, Innsbruck ו-ETH C[320]. IonQ שברה את הדואופול הזה ברכישת SkyWater תמורת ~$1.8 B, שנסגרה ב-2026-07-31: ספקית היונים הראשונה המחזיקה בייצור משלה G[19]. MESA של Sandia נשאר מחקרי בלבד G[501]. אין נתון פומבי על שיעור תקינות; המחיר היחיד הוא EUR 9.8 M למערכת של 20 קיוביטים של AQT המוכנה להפעלה, ≈ EUR 0.5 M לקיוביט C[323]. נקודות כשל יחידות: הקו היחיד של Infineon, ולייזרי UV, שבהם שולטת TOPTICA ושבהם ה-369 nm עבור Yb⁺ מוגבל P[322]. אף ECCN אינו נוקב במלכודות יונים, אך מכונה מוגמרת נופלת תחת 4A906, בתוקף מ-2024-09-06 G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הזזה היא צורת גל DC מסונכרנת על פני עשרות אלקטרודות בקצב עדכון של µs, ולאחריה קירור, ובשערי לייזר — גם מיעון מחדש של האלומות. Helios נושא 1,228 אלקטרודות עבור 98 יונים D[97]: מספר האלקטרודות הוא מה שגדל, והעדכונים נכנסים בשלושה סדרי גודל בתוך השכבה של 55 ms, ולכן האלקטרוניקה אינה הקיר. ב-10³ יונים מדובר ב-~10⁴ ערוצי DC מסוננים, ש-Oxford Ionics הייתה מצמצמת ל-~200 מקורות חיצוניים בהצבת אלקטרוניקת מיתוג על השבב — מחקר תכנון, שום שבב לא נבנה S[325]. ב-10⁴–10⁶ האילוץ הוא ניתוב אור הקירור ואור השערים לאזורים רבים בבת אחת (Helios צריך ≥7 אורכי גל): אף מערכת אינה מפעילה יותר מכמה עשרות אזורים בו-זמנית.
תפקיד במחסנית
ההסעה משרתת שתיים משלוש הארכיטקטורות של יונים לכודים — QCCD (Quantinuum), שבה היא הטכנולוגיה הראשית, ובקרה אלקטרונית של הקיוביט (IonQ/Oxford Ionics, eleQtron), שבה היא החלופית — ומספקת את הקישוריות בין כל זוג שרירותי שזיכרונות qLDPC מסוג bivariate bicycle וקודים טרנסוורסליים בעלי קצב גבוה מניחים: ההדגמה של Quantinuum עם [[80,48,4]] משלמת עליה בהובלה, בעוד שנקודת האיזון של IonQ עם qLDPC הושגה על שרשרת סטטית של 40 יונים, בלעדיה. היא מחליפה את השרשרת הארוכה הסטטית, שספקטרום האופנים שלה מצטופף ככל שמוסיפים יונים; המחיר הוא שהקישוריות הופכת לתזמון, והשעון עובר מהשער אל ההזזה — שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס ≈ 9.7 ms, מהם 9.0 ms הובלה, לעומת שכבה ברוחב מלא שנמדדה ב-~55 ms D[97]. משבצת ריקה סמוכה: יותר משני מודולים מקושרים — הקישור בין שני מודולים קיים D[117], שום דבר גדול יותר.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
להובלה אין מדד ביצועים עצמאי. מסיקים אותה מתרמומטריית פסי צד סביב הזזה — הנתונים של 0.013(1)–0.030(2) קוונטים D[114] — ומנאמנות דו-קיוביטית לאחר רצף הובלה, המקפלת את ההובלה לתוך שגיאת השער. אף אחת מהן אינה לוכדת חימום מצטבר לאורך מעגל עמוק, אובדן בצמתים בקנה מידה, או הפרעה הדדית בין אזורים. השכבה של 55 ms וקצב ההחלפה של 2.5 kHz מדווחים בידי הספק ולא שוחזרו מבחוץ נכון ל-2026-09-04; הנפח הקוונטי של AQT, 32,768, אינו מדידת הובלה ואינו חושף שום תזמון C[128].
הנתון EUR 0.5 M לקיוביט הוא מחיר מערכת מוכנה מ-2023, לא עלות שבב. לא פורסם: מספר אתרי הסריג במלכודת הסריג [113]; הארכיטקטורה של AQT LYNX (עם צמתים או קווית בלבד) וזמני ההעברה והשערים שלה; והתפוקה, האחידות או העלות לשבב בכל קו ייצור של מלכודות יונים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים כאן | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | QCCD עם צומת טבעתי, מלכודת רשת ל-Sol | D[97] |
| Honeywell | ספק | ארה״ב | מפעל פנימי, ייצר את השבב של Sol | C[124] |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | מלכודות עם צמתים, בעלת SkyWater | G[19] |
| Infineon | ספק | אוסטריה | מפעל ייצור מסחרי למלכודות, דור 3 | C[320] |
| Universal Quantum | מפתח | בריטניה | קישור החומר היחיד משבב לשבב | D[117] |
| AQT | מפתח | אוסטריה | מודול LYNX, יחידות ברבעון הרביעי של 2026; הארכיטקטורה לא נחשפה | C[128] |
| Quantum Art | מפתח | ישראל | ארגון מחדש אופטי של מערכי יונים | P[125] |
כספים. 2022-11-02 · Universal Quantum · חוזה DLR · EUR 67 M · לא סופק P[328]. 2025-09-04 · Quantinuum · סבב · $600 M לפי שווי של $10 B לפני הכסף · NVentures, Quanta, QED, JPMorgan · נסגר G[122]. 2025-11-06 · Quantinuum ו-IonQ · שלב B של QBI · ≤$15 M לכל אחת · פעיל fact. 2026-05-05 · eleQtron · סבב A · EUR 57 M G[129]. 2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור · $1.68 B ברוטו, Nasdaq QNT, מזומנים $2.1 B G[124]. 2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater · ~$1.8 B, אחרי Oxford Ionics תמורת $1.075 B G[18], [19].
שוק ושרשרת אספקה. ייצור המלכודות היה קו פנימי אחד ועוד קו מסחרי אחד; SkyWater מוסיפה קו שלישי משולב אנכית — האירוע המשמעותי ביותר של השנה בשרשרת האספקה C[320]G[19]. לייזרי ה-UV נשארים צוואר הבקבוק הקשה יותר P[322]. G2 משלם על ההסעה, והיא תנאי מוקדם ל-G3 ול-G4.
קניין רוחני ותקנים. לא פורסמה ספירת משפחות פטנטים ייחודית להסעה. הקרוב ביותר המתוארך: IonQ הגישה 9+ משפחות של יונים לכודים ב-JP/EP/IL בשנים 2025–26; ל-Quantum Art שני פטנטים תלויים ועומדים ב-IL/KR על ארגון מחדש אופטי של מערכי יונים P[375]. אין מחסנית תוכנה בקוד פתוח להסעה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Quantinuum: Helios (הובטח 2024-09-10, הושק 2025-11-05 — קוים); Sol (2027, השבב בתיקוף ברבעון השני של 2026 — לפי התוכנית); Apollo (2029 — טרם הוערך) R[118]C[124]; אמינה. IonQ: 10,000 פיזיים על שבב אחד עד 2027, 2 M עד 2030, ללא נתוני חימום או הובלה שפורסמו למלכודת דו-ממדית, ומפת דרכים מ-2020 שהחטיאה את 4,000 הקיוביטים ב-~40× — כוונה, לא תוכנית R[132]. Universal Quantum לא סיפקה דבר מאז 2022 P[502].
פרשנות אסטרטגית. קיצוץ של זמן השכבה ב-10× יאפשר ליונים להמיר יתרון בנאמנות לסבילות לתקלות תחרותית בתפוקה; כישלון — והם יזכו בכותרות על קיוביטים לוגיים אך יפסידו בריצות לשנייה. המנצחות בכל מקרה: Infineon ו-Honeywell, המוכרות את המשאב הנדיר. איום התחליף: מלקחיים אופטיים של אטומים ניטרליים ומצמדים לטווח ארוך במוליכי-על — קישוריות ללא הובלה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: Sol יסופק ב-2027 עם זמן לשכבה שפורסם; ספק כלשהו יפרסם שכבה ברוחב מלא מתחת ל-10 ms; Universal Quantum תקשר יותר משני מודולים. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: שכבות של פחות מ-10 ms מביאות את השעון הלוגי של היונים לטווח של ~10× ממוליכי-העל. התרחיש הגרוע ביותר: זמן השכבה נשאר בטווח של 2× מ-55 ms, והיונים נשארים פלטפורמה שמדגימה קודים ולא מריצה אלגוריתמים. פתוח: האם החימום האנומלי יכפה מלכודות קריוגניות ב-10⁴ יונים; האם אפשר להפוך פיצול/איחוד לנקיים מעירור קוונטים בבקרה אופטימלית; האם שערים הסובלים גביש חם מוחקים את הקירור מחדש; האם יופיע מפעל מסחרי שני. לעקוב: התיקוף של Sol, כושר הייצור של Infineon, המלכודת הראשונה של IonQ מ-SkyWater.
מקורות
- [18] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Oxford Ionics, Rapidly Accelerating Its Quantum Computing Roadmap,” Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Gionq-completes-acquisition-of-oxford-ionics-rapidly-accelerating-its-quantum - [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Gionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [110] S. A. Moses et al., “A Race Track Trapped-Ion Quantum Processor,” Phys. Rev. X, vol. 13, Art. no. 041052, Dec. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041052. arXiv:2305.03828. D
- [113] R. D. Delaney et al., “Scalable Multispecies Ion Transport in a Grid-Based Surface-Electrode Trap,” Phys. Rev. X, vol. 14, Art. no. 041028, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041028. arXiv:2403.00756. D
- [114] W. C. Burton, B. Estey, I. M. Hoffman, A. R. Perry, C. Volin, and G. Price, “Transport of multispecies ion crystals through a junction in an RF Paul trap,” Phys. Rev. Lett., vol. 130, Art. no. 173202, Apr. 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.130.173202. arXiv:2206.11888. D
- [117] M. Akhtar et al., “A high-fidelity quantum matter-link between ion-trap microchip modules,” Nat. Commun., vol. 14, no. 1, Art. no. 531, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-022-35285-3. D
- [118] Quantinuum, “Quantinuum Unveils Accelerated Roadmap to Achieve Universal, Fully Fault-Tolerant Quantum Computing by 2030,” Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Rquantinuum-unveils-accelerated-roadmap-to-achieve-universal-fault-tolerant-quantum-computing-by-2030 - [122] Honeywell, “Honeywell Announces $600 Million Capital Raise for Quantinuum at $10B Pre-Money Equity Valuation to Advance Quantum Computing at Scale,” Sep. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.honeywell.com/
us/ Gen/ news/ press-releases/ 2025/ 09/ honeywell-announces-600-million-capital-raise-for-quantinuum-at-10b-pre-money-equity-valuation-to-advance-quantum-computing-at-scale - [124] Quantinuum, “Quantinuum Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 11, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Cquantinuum-reports-second-quarter-2026-results - [125] M. Abdel-Kareem, “Quantum Art Extends Series A to $140M to Scale Trapped-Ion Architecture,” Quantum Computing Report, Apr. 27, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantum-art-extends-series-a-to-140m-to-scale-trapped-ion-architecture/ P - [128] Alpine Quantum Technologies GmbH, “AQT Sets New European Industry Standard: Introducing the ‘LYNX’ Series with Record-Breaking Quantum Volume,” AQT, May 5, 2026. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
lynx-quantum-volume-record/ C - [129] A. Cordes, “Quantum computing scale-up eleQtron secures €57 million in one of the largest Series A funding rounds worldwide,” eleQtron, May 5, 2026. [Online]. Available: https://eleqtron.com/
en/ Gquantum-computing-scale-up-eleqtron-secures-57-million-in-one-of-the-largest-series-a-funding-rounds-worldwide/ - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ Rionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [320] Infineon Technologies AG, “Trapped ion quantum computing.” [Online]. Available: https://www.infineon.com/
promo/ Ctrapped-ions - [322] M. Ivezic, “The Optical Table's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Trapped-Ion Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Oct. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ Ptrapped-ion-quantum-ecosystem/ - [323] AQT, “AQT lands million euro contract,” Dec. 5, 2023. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
aqt-lands-million-euro-contract/ C - [325] M. Malinowski, D. Allcock, and C. Ballance, “How to Wire a 1000-Qubit Trapped-Ion Quantum Computer,” PRX Quantum, vol. 4, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.040313. arXiv:2305.12773. S
- [328] A. Ingall, “German government tasks Sussex spin-out with building a powerful quantum computer in €67M contract,” University of Sussex Broadcast, Nov. 2, 2022. [Online]. Available: https://www.sussex.ac.uk/
broadcast/ Pread/ 59206 - [375] PatSnap, “Trapped Ion Quantum Computing: Technology Landscape 2026,” Apr. 23, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ trapped-ion-quantum-computing-2026-patsnap-eureka/ - [499] D. Kielpinski, C. Monroe, and D. J. Wineland, “Architecture for a large-scale ion-trap quantum computer,” Nature, vol. 417, no. 6890, pp. 709–711, Jun. 2002, doi: 10.1038/nature00784. D
- [500] R. Bowler et al., “Coherent Diabatic Ion Transport and Separation in a Multi-Zone Trap Array,” Phys. Rev. Lett., vol. 109, no. 8, Art. no. 080502, 2012, doi: 10.1103/PhysRevLett.109.080502. arXiv:1206.0780. D
- [501] T. Rummler, “In the Mountain West, a quantum computing collaboration announces major results,” Sandia Lab News, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.sandia.gov/
labnews/ G2026/ 08/ 27/ in-the-mountain-west-a-quantum-computing-collaboration-announces-major-results/ - [502] M. Abdel-Kareem, “Universal Quantum and Atlas Copco Partner to Industrialize Vacuum Systems for Scalable Quantum Computers,” Quantum Computing Report, Dec. 18, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
universal-quantum-and-atlas-copco-partner-to-industrialize-vacuum-systems-for-scalable-quantum-computers/ P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים)
מסיטים אקוסטו-אופטיים מוצלבים מזיזים מלקחיים אופטיים כדי להסיע אטומים בין אזורי אחסון, שזירה וקריאה, ב-~99.95% להזזה.
Verdict. ממשי: 610 µm ב-1.6 ms בהישרדות של 99.95%; 448 אטומים תחת בקרה סובלנית לתקלות. לא מאומת: רוחב הפס של ערוצי ה-AOD מעבר ל-10⁴ אטומים. להוריד בדרגה אם עד 2028 אף מערכת מחולקת לאזורים של >10³ אטומים לא תריץ תיקון שגיאות עם זיכרון ארוך.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
תדר RF בגביש יוצר סריג עקיפה אקוסטי שזווית העקיפה שלו מסדר ראשון עוקבת אחר התדר, ולכן סריקת ה-RF סורקת מלקחיים אופטיים ואת האטום שבהם; מסיטי x/y מוצלבים הופכים מסרק של תדרים לרשת של מלכודות ניידות. הארכיטקטורה המחולקת לאזורים מחלקת את המישור לאזורי אחסון, שזירה וקריאה, ושואבת את הקישוריות מהזזת אטומים ולא מצימודים קבועים — ארכיטקטורה שהוצגה לראשונה במעבד ההובלה הקוהרנטית של Bluvstein et al. מ-2022 (Harvard/MIT).
תכונות. ניידות: הובלה — אטומים עוברים מאות µm בין אזורים, הצימוד היחיד לטווח ארוך של הפלטפורמה. זמן ~10⁻³ s להזזה, מיקום מחדש קלאסי, לא שזירה דטרמיניסטית ולא מבושרת; השגיאה היא אובדן, לא פאזה.
פיזיקה וגבולות
שני שעונים תוחמים הזזה: זמן המעבר האקוסטי על פני מפתח האלומה קובע כמה מהר יכול התדר להשתנות (µs למפתחים של מילימטרים), והתדר הרדיאלי של המלכודת קובע כמה מהר יכול האטום להאיץ בלי להתחמם עד כדי בריחה. השני הוא השולט — שגיאת ההובלה היא אובדן בשחרור ובלכידה מחדש, המונע בטלטלה (jerk) של המסלול, ולכן פרופילים של טלטלה מינימלית ומלכודות מעבר עמוקות יותר, ולא אלקטרוניקה מהירה יותר, הם שקונים נאמנות. נמדד: 610 µm ב-1.6 ms ב-99.95%, 270 µm ב-400 µs ב-99.8% D[138].
הקוהרנטיות אינה המגבלה כאן: ה-T2 של הקיוביט העל-דק הוא 12.6 s באותו מערך של 6,100 אטומים D[138], ו-1.09(3) s בניתוק דינמי במערכת של 3,000 אטומים הנטענת מחדש ברציפות D[144]. לכן החתימה היא אובדן — הניתן לגילוי בדימות, ומכאן ניתן להמרה למחיקה, ויותר מ-80% מכל הדליפה; כששימש כבדיקת-על (supercheck) בפענוח בלמידת מכונה הוא נתן דיכוי של 2.14(13)× במעבר d=3→5 D[4]fact. מה שמזיז את הרצפה: מסלולים של טלטלה מינימלית, מלכודות מעבר עמוקות יותר, ועדשה אקוסטו-אופטית המוסיפה את הממד הצירי — לעת עתה מחקר תכנון ללא אטומים S[503].
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם: 610 µm ב-1.6 ms ב-99.95% D[138]. הטיפוסי בקנה מידה הוא המעבד המחולק לאזורים של 448 אטומים, שבו ההובלה משולבת בין השערים ואינה נמדדת בנפרד D[4].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-03 | מערך Cs של 6,100 אטומים, T2 על-דק 12.6 s; הזזות של 610 µm/1.6 ms ב-99.95% | Caltech | D[138] |
| 2025-09 | 3,217 אטומים במילוי של 99.3% שנשמרו >2 h, 30,000 קיוביטים מאותחלים/s | Harvard | D[144] |
| 2025-11 | 448 אטומים תחת בקרה סובלנית לתקלות, עד 96 קיוביטים לוגיים פעילים | Harvard/MIT/QuEra | D[4] |
איבר השגיאה השולט: אובדן אטומים בשחרור ובלכידה מחדש — הערוץ שהופך את הפלטפורמה לידידותית למחיקה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין כאן מפעל — אופטיקה במרחב חופשי המוברגת לתא ואקום, ולכן "שיעור התקינות" הוא שיעור המילוי של המערך: 99.3% אחרי סידור מחדש D[144], ו-60.5% לפניו במערך מטא-משטח D[145]. החומרה הנקובה בשמה במערכת 448 האטומים: AOD מוצלבים (DTSX-400, AA Opto-Electronic), מאפנן ומצלמה של Hamamatsu, מחוללי צורות גל שרירותיות (AWG) של Spectrum Instrumentation, מקורות מיקרוגל של Rohde & Schwarz D[4]; Gooch & Housego מספקת מסיטים במאמרים על 3,000 ו-6,100 הקיוביטים P[504]. זהו סיכון הריכוזיות: שני יצרני אקוסטו-אופטיקה משרתים את התחום כפי שהוא משתקף בפרסומים — Gooch & Housego, הנסחרת בשוק AIM של הבורסה של לונדון, ו-AA Opto-Electronic שבבעלות פרטית. העלות לערוץ אינה ניתנת לציטוט. החשיפה לפיקוח על יצוא אפסית — התקנה של BIS מ-2024-09-06 אינה נוקבת באופטיקת מלקחיים או במסיטים fact; היא מפקחת רק על המכונות שנבנות מהן (4A906), וגם עליהן רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
העומס הוא תדר RF אחד לכל מלכודת לכל ציר, המסונתז ב-AWG; המספר גדל עם האטומים, לא עם האזורים, והאינטרמודולציה בין התדרים — לא הספק הלייזר — מגבילה את מספר המלכודות הבו-זמניות. המחזור הוא העלות האמיתית: הובלה של 0.4–1.6 ms ועוד דימות של 0.5–1 ms נותנים סבבי תיקון שגיאות של 1–4.5 ms, ~10³× ממחזור של מוליכי-על, והמפענח נדרש לעמוד בקצב. ב-10³ אטומים מספיקים כמה ערוצי AWG; ב-10⁴ הקיר הוא היגוי האלומות — מסיט מבחין במספר נקודות השווה למכפלת רוחב הפס שלו בתדר הרדיו בזמן מעבר הגל האקוסטי דרך האלומה, ואותו זמן מגביל את מהירות ההכוונה מחדש — פשרה שאף מקור שנבדק כאן אינו מכמת כפונקציה של מספר האטומים; ב-10⁶ נקודת התכנון היחידה מציבה את RSA-2048 על 19 M אטומים ו-5.6 ימים במחזורים של 1 ms S[31].
תפקיד במחסנית
הוא דורש בקרה אופטית של לייזר ועוד AOD/SLM, ומספק את מה שצריכים קודי qLDPC מסוג bivariate bicycle, קודים משורשרים בעלי קצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים וסבילות תקלות אלגוריתמית — שאף אחד מהם אינו בר-השגה בצימוד קבוע לשכנים קרובים, ולכן הוא תנאי מוקדם, לא נוחות. הארכיטקטורות שהוא משרת: מערכי מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) ואלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), והסימולטור האנלוגי של אטומים ניטרליים. בגרף אין טכנולוגיה המחליפה אותו או מתנגשת בו; הלחץ בא מפיזיקה אחרת של הובלה — המערכת הרציפה של 3,000 הקיוביטים מזיזה אטומים 0.5 m על מסועים של סריג אופטי, ומשתמשת במלקחיים אופטיים רק לסידור מחדש מקומי D[144]. התרומה לשעון הנגזר: שולטת — ב-~2.0×10⁻⁴ s להזזה היא 0.80 ms מתוך 1.31 ms של סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס בשתי הארכיטקטורות של מודל השערים, שכן ה-CZ פועל ב-270 ns.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
נאמנות ההזזה היא ההישרדות לאחר הלכידה מחדש, הנמדדת בדימות פלואורסצנציה: מדד של אובדן, לא נאמנות מצב, ולכן 99.95% מאשר שהאטום הגיע, לא שהפאזה שלו הגיעה. אף מקור אינו מבודד את שגיאת ההובלה לבדה ברמה הלוגית; תוצאות 448 האטומים מקפלות יחד הובלה, שערים וקריאה D[4]. הראיה השלילית החדה ביותר היא ריצת קוד הטורוס של Atom Computing, שבה הדיכוי על פני ארבעה מחזורים נעלם ברגע שנכללה טעינה מחדש רציפה (0.63% לעומת 0.64% למחזור לאורך 90 סבבים) D[148] — הטעינה מחדש וההובלה הן הפעולות שבאחריות הטכנולוגיה הזאת. Harvard ו-Caltech מדווחות על הישרדות של 99.8–99.95% בחומרת מסיטים שונה — עקבי, אך לא שחזור.
הטווח הצירי, המהירות והשרידות ב-[503] לקוחים ממחקר תכנון אופטי ללא אטומים כלואים, לא מניסוי. לא פורסם: מספר הערוצים, או הפשרה של המסיט בין מספר הנקודות למהירות ההכוונה מחדש, כפונקציה של מספר האטומים; משפחת פטנטים מתוארכת (בעלים ושנה) להעברת אטומים בין אזורים מבוססת AOD; והקיבולת ותוכניות ההרחבה של AA Opto-Electronic ושל Gooch & Housego.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Harvard | מחקר | ארה״ב | יזמה את ההובלה בארכיטקטורה המחולקת לאזורים; מערכות 448 האטומים ו-3,000 הקיוביטים | D[4] |
| QuEra | מפתח | ארה״ב | מסחרת את הארכיטקטורה המחולקת לאזורים; שלב B של QBI | C[153] |
| Caltech | מחקר | ארה״ב | מערך של 6,100 אטומים, שיאי נאמנות הזזה | D[138] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | מערכת אלקלית-עפרורית מחולקת לאזורים; נתוני טעינה מחדש עם תיקון שגיאות | D[148] |
| Pasqal | מפתח | צרפת | מערכות AOD/SLM; חלופה של לכידה בשבב פוטוני | C[330] |
| Infleqtion | מפתח | ארה״ב | ספקית אטומים ניטרליים הנסחרת ב-NYSE | G[332] |
| AA Opto-Electronic | ספק | צרפת | AOD מוצלבים (DTSX-400) במערכת 448 האטומים | D[4] |
| Gooch & Housego | ספק | בריטניה | מסיטים במאמרים על 3,000 ו-6,100 הקיוביטים | P[504] |
כספים.
- 2025-07-17 · QuNorth · הזמנה של Magne (Atom Computing/Microsoft, 50 לוגיים) · €80 M · EIFO + Novo Nordisk Foundation · אספקה במפנה 2026/27 G[11]
- 2025-09-09 · QuEra · סבב מימון · $230 M+ · Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures · נסגר C[153]
- 2026-06-16 · Atom Computing · סבב C ועוד מכתב כוונות של CHIPS · >$300 M בסך הכול · Third Point · נסגר + מכתב כוונות C[154]fact
- 2026-08-12 · Infleqtion · הכנסות הרבעון השני, תחזית לשנת הכספים · $12.6 M, ~$43 M לשנת הכספים 2026 · — · דווחו G[332]
- 2026-08-28 · Pasqal · השלמת מיזוג SPAC (Nasdaq PSQL) · ~$360 M במזומן · — · נסגר P[156]
שוק ושרשרת אספקה. הציוד הוא פוטוניקה גנרית, למעט חריג אחד: AOD מוצלבים, שבהם AA Opto-Electronic ו-Gooch & Housego הן הספקיות היחידות הנקובות בחומר המתועד D[4]P[504]. הביקוש לערוצי מסיטים גדל ליניארית עם מספר האטומים, ולכן ספק קטן עלול לחסום פלטפורמה שלמה. כלכלת היחידה אינה ניתנת לציטוט. G3 ו-G4 משלמים ישירות; G1 בחלקו; G2, G5, G6, G7 בעקיפין.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת, עם בעל זכויות ושנה, להובלה מבוססת-AOD בארכיטקטורה מחולקת לאזורים, ואין גוף תקינה המסדיר חומרת מלקחיים אופטיים. מפרט הספק היחיד עם מספרים הוא דף ה-Gemini של QuEra: 260 קיוביטים פיזיים, נאמנות דו-קיוביטית גלובלית של 99.2%, ריצה אחת לשנייה Cfact.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. QuEra (הובטח בינואר 2024 · 100 קיוביטים לוגיים ב-2026 · מצב ב-2026-09-03: הוחלף ב-Libra ל-2028, >256 לוגיים — דחייה של שנתיים) R[162]. Atom Computing/Microsoft (2025-07 · Magne, 50 לוגיים, מפנה 2026/27 · בהתקנה) G[11]. Pasqal (2024 · 10,000 פיזיים ב-2026 · נדחה ל-2028) C[156]. Google נכנסה לתחום במרץ 2026 ללא תוצאת חומרה C[9]. הקבוצות הניסיוניות מספקות את מה שהן מפרסמות; תאריכי הקיוביטים הלוגיים של הספקים נדחו בכשנתיים כל אחד.
פרשנות אסטרטגית. אם ההובלה בארכיטקטורה המחולקת לאזורים תגדל בקנה מידה, החברות שיצאו מבית Harvard ושני יצרני המסיטים ינצחו, ומכונות רידברג בעלות קישוריות קבועה יאבדו את משפחות הקודים החשובות. איום התחליף הוא אופטיקה אחרת, לא טכנולוגיה אחרת: מערכי מטא-משטח (11,022 אטומים, ללא שערים) D[145] והולכת מלכודות בשבב פוטוני (4 אטומים, 27.5 s, קיצוץ נטען של 50× בטביעת הרגל) C[330] יחליפו את מערכות ה-AOD/SLM הנפחיות אם יגיעו לאיכות שערים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד סוף 2027 מערכת מחולקת לאזורים המחזיקה >1,000 אטומים תחת בקרה סובלנית לתקלות; להוריד בדרגה אם עד סוף 2028 אף קבוצה לא תציג דיכוי בזיכרון ארוך (Λ > 2) עם טעינה מחדש רציפה — המקרה שבו הדיכוי כבר נעלם פעם אחת D[148]. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: אובדן ההובלה מקוצץ פי כמה והממד הצירי בשימוש, מה שפותח אזורים של 10⁴ אטומים. התרחיש הגרוע ביותר: מספר הערוצים ורוחב הפס של המסיטים מגבילים את האזורים לסביבות 10³–10⁴ אטומים. שאלות פתוחות: האם נאמנות ההזזה מחזיקה במחזורי העבודה של תיקון שגיאות תחת טעינה מחדש; האם מספר הערוצים יכול לגדול מעבר למגבלת רוחב הפס כפול זמן המעבר של המסיט; מי עוד מספק מסיטים בכמויות?
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [9] H. Neven, “Building superconducting and neutral atom quantum computers,” Google, Mar. 24, 2026. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ Ctechnology/ research/ neutral-atom-quantum-computers/ - [11] Novo Nordisk Foundation, “New quantum computer with great potential to boost Nordic research and innovation,” Novo Nordisk Fonden, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://novonordiskfonden.dk/
en/ Gnews/ new-quantum-computer-with-great-potential-to-boost-nordic-research-and-innovation/ - [31] H. Zhou et al., “Resource Analysis of Low-Overhead Transversal Architectures for Reconfigurable Atom Arrays,” Proc. 52nd Annu. Int. Symp. Comput. Archit. (ISCA), 2025, doi: 10.1145/3695053.3731039. arXiv:2505.15907. S
- [138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits,” Nature, vol. 647, pp. 60–67, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09641-4. arXiv:2403.12021. D
- [144] N.-C. Chiu et al., “Continuous operation of a coherent 3,000-qubit system,” Nature, vol. 646, no. 8087, pp. 1075–1080, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09596-6. D
- [145] Y. Wang et al., “Trapping 11,000 Atoms in a Tweezer Array Generated by a Single Metasurface,” arXiv:2606.02715, Jun. 2026. D
- [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026. D
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Rquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [330] Pasqal, “Pasqal brings qubit control on-chip, advancing the path to fault-tolerant quantum computing at scale,” Aug. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
news/ Cpasqal-brings-qubit-control-on-chip-advancing-the-path-to-fault-tolerant-quantum-computing-at-scale/ - [332] Infleqtion, “Infleqtion Reports Record Q2 Revenue, Raises 2026 Outlook as Quantum Commercialization Accelerates,” Aug. 12, 2026. [Online]. Available: https://ir.infleqtion.com/
news-events/ Gpress-releases/ detail/ 201/ infleqtion-reports-record-q2-revenue-raises-2026-outlook-as-quantum-commercialization-accelerates - [503] Z. Guo, R. A. van Herk, E. J. Vredenbregt, and S. J. Kokkelmans, “Acousto-optic lens for 3D shuttling of atoms in a neutral atom quantum computer,” arXiv:2510.09398, Oct. 2025. S
- [504] Gooch & Housego (G&H), “G&H Acousto-Optic Deflectors Referenced in Nature Papers Demonstrating 3,000 & 6,100 Qubit Quantum Systems,” G&H, Mar. 2026. [Online]. Available: https://gandh.com/
news-and-resources/ Pg-and-h-acousto-optic-deflectors-in-nature-papers
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה)
מתגים אלקטרו-אופטיים ומתגי MEMS מנתבים פוטונים בין מוליכי גל לפי החלטת בישור בזמן אמת — שכבת ההובלה שבה שולט האובדן, המשותפת לכל ארכיטקטורה פוטונית.
Verdict. אובדן המתג הטוב ביותר בקו שפורסם הוא 100 mdB (BTO של PsiQuantum), ~14x מתקציב הסבילות לתקלות של ~7 mdB, נכון ל-4 בספטמבר 2026; התקנים לא-נדיפים פותרים את בעיית ההספק הסטטי, לא את האובדן.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
רכיב אלקטרו-אופטי או מכני בתוך אינטרפרומטר מאך–צנדר קובע את יחס הפיצול שלו, ולכן רשת של אינטרפרומטרים כאלה מממשת כל אוניטרי, וכשהיא מונעת בידי הקלקת בישור של גלאי שקדמה לה, היא מנתבת פוטונים בזמן אמת. השושלת מתחילה בשבב של Carolan מ-2015, בן שישה אופנים ו-15 MZI D[455] — תרמו-אופטי, ניתן להגדרה מחדש "בתוך שניות", הקצה ההפוך של ציר המהירות וההספק ממה שההיתוך צריך. כל מה שבא אחריו ניסה לשמור על יכולת התכנות הזו ולהיפטר מהאובדן ומההספק הסטטי שלה.
- b/e: מיתוג בתחום ns–µs (10⁻⁶·⁰ s), אלקטרו-אופטי, מעגלי הנעה בטמפרטורת החדר; אינו שוזר בעצמו.
- d/g: פוטונים מעופפים המנותבים במוליכי גל של מעגל פוטוני משולב; כל שלב גובה מס מתקציב האובדן.
פיזיקה וגבולות
האובדן כפלי, ולכן הארכיטקטורה קובעת תקציב לכל שלב — ההתקן עומד בו, או שהמכונה אינה קיימת: מול תקציב פוטון כולל בסדר גודל של 0.5 dB לאורך עומק רשת ההיתוך, המכסה לכל מתג היא ≈7 mdB D[173]. סבילות לתקלות מבוססת-היתוך סובלת אובדן של 2.7% לפוטון עם מצבי משאב של טבעת-6, ו-17% רק עם מצבים של 168 קיוביטים שאיש אינו יודע לבנות D[179]. המשפחות מתפשרות באופן שונה: מסיטי פאזה תרמו-אופטיים הם בעלי אובדן נמוך, אך כל אחד מהם מפזר מיליוואטים וממתג בתחום ה-µs, ולכן אינם שמישים ב-2 K על פני 10⁴ ערוצים; בריום-טיטנאט וליתיום ניובט בשכבה דקה ממתגים בתחום ה-ns בהספק נמוך, אך מוסיפים אובדן בחומר ובמעברים בין חומרים. אופן הכשל השני הוא הכחדה סופית: משרעת שדלפה ליציאה הלא נכונה היא שגיאה לא מבושרת, לא אובדן. הזזת הרצפה דורשת מקדמים אלקטרו-אופטיים גבוהים יותר (ה-r האפקטיבי של בריום-טיטנאט הוא ~30× מזה של ליתיום ניובט, ולכן מסיטי הפאזה מתקצרים ומאבדים פחות), מעברים בין חומרים באובדן נמוך יותר ואי-נדיפות.
מצב ההנדסה העדכני
המתג הטוב ביותר בקו שפורסם: מתג הבריום-טיטנאט של PsiQuantum, עם אובדן החדרה של 100 mdB וצימוד סיב–שבב של 52(12) mdB ב-~2 K D[169]fact. Aurora היא הנתון היחיד בקנה מידה של מערכת: 35 שבבים, 0.19 dB לכל MZI, ~14 dB אובדן כולל, ללא חישוב עם תיקון שגיאות D[173]. מערך הבריום-טיטנאט הלא-נדיף מ-2026 ממתג ב-80 ns עם 1.48 dB לתא, ובהספק סטטי אפסי לאחר שנקבע מצבו D[516] — תוצאה של הספק סטטי, לא של אובדן. השגיאה השולטת: אובדן החדרה מצטבר, ואחריו הצימוד.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-01 | 0.19 dB/MZI; ~14 dB אובדן מערכת; דרישה של ≈7 mdB | Xanadu | D[173] |
| 2025-02 | מתג BTO של 100 mdB; סיב–שבב 52(12) mdB | PsiQuantum | D[169] |
| 2026-06 | תא BTO לא-נדיף: 80 ns, 1.48 dB, הספק סטטי אפסי | UPV iTEAM | D[516] |
| 2026-08 | מתג MEMS תואם מפעל ייצור, <1.5 dB, הכחדה של >30 dB, ~20 nW | UC Berkeley | P[517] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מוליכי גל של ניטריד צורן או של ליתיום ניובט בשכבה דקה, בריום-טיטנאט לרכיב הפעיל, וגלאי ננו-תיל מוליכי-על על אותה פרוסה של 300-mm; התהליך של PsiQuantum רץ ב-GlobalFoundries, שהשיקה ב-2026-05-21 יחידת ייצור קוונטית על רקע מכתב כוונות של CHIPS בסך $375M C[353]. בריום-טיטנאט על צורן הוא שיקוע שמעט קווי ייצור מסוגלים לבצע; בסיס הספקים המסחרי של ליתיום ניובט בשכבה דקה הוא שני ספקים בקנה מידה של חברות הון סיכון, HyperLight ו-Lightium P[518]. הזיווד הוא צוואר הבקבוק השני: תוצאת הצימוד של Xanadu נזקקה למערכי סיבים של Corning ולחיתוך הפרוסה לשבבים (singulation) של DISCO C[172]. אין נתון פומבי של שיעור תקינות; אף קטגוריה של פיקוח על יצוא אינה נוקבת במתגים פוטוניים, ותקנת BIS מ-2024 מגיעה אליהם רק דרך ECCN 4A906 fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הזנה קדימה פירושה שהפוטון ממתין בקו השהיה בזמן שהקלקה של גלאי קריוגני מסווגת והמתג מונע, וזה קושר את ההשהיה לאובדן — באכזריות, כשמדובר בשבב. באובדן ההתפשטות של ניטריד צורן, ננו-שנייה אחת של השהיה על השבב עולה כמה עשיריות dB, יותר מכל תקציב השלב, ואילו אותה ננו-שנייה בסיב, ב-≈0.2 dB/km, היא חינם: ההזנה קדימה חיה בסיב וחייבת להכריע בתוך ננו-שניות. QuiX מציינת את אלקטרוניקת ההזנה קדימה כאחת משתי הבעיות שהמערכת שלה מ-2026 חייבת לפתור C[177]. הקלט-פלט גדל עם עומק הרשת, לא עם מספר הקיוביטים; ב-10⁴–10⁶ אופנים האילוצים המחייבים הם מספר ערוצי הגלאים וההספק הקריוגני המחזיק כל מתג במצבו.
תפקיד במחסנית
ההובלה של שלוש הארכיטקטורות הפוטוניות: מכונות משתנה בדיד מבוססות-היתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX), ארכיטקטורת המשתנה הרציף / GKP (Xanadu) ודוגם הבוזונים. היא דורשת תהליך של מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים, ומספקת את הניתוב ההופך תוצאות היתוך מבושרות למצב אשכול; שום דבר אינו מחליף אותה. כל שחקן בענף תלוי באותו מספר, וזה הופך אותה לנקודת הכשל היחידה של הענף. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס — אינו מוגדר כאן, שכן ארכיטקטורת ההיתוך אינה מריצה סבב סינדרום; רצפת ה-~1 µs נקבעת בידי ההזנה קדימה וזמן ההתאוששות של הגלאים, לא בידי המתג. משבצת ריקה שכנה: מתג לא-נדיף מתחת ל-10 mdB.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
אובדן המתג וההכחדה שלו מגיעים מאפיון ישיר של אובדן ההחדרה מול מסלולי ייחוס על השבב — מספרים קשיחים יותר מנאמנויות שער, והפחות ברי השוואה, שכן כל ספק מצטט גבול אחר. ה-0.19 dB של Aurora הוא לכל MZI כולל החיבורים; ה-100 mdB של PsiQuantum הם של רכיב המתג לבדו; ה-0.085 dB לפאה של Xanadu הוא צימוד סיב–שבב, המשווק כאמת מידה של התעשייה C[172], אף ש-PsiQuantum פרסמה 52(12) mdB לאותו ממשק שנה קודם לכן D[169]. אין לחבר אותם או לדרג אותם בלי פרוטוקול משותף, ואף אחד מהם לא שוחזר מחוץ לקבוצה שממנה יצא. אימות המערכת הוא תקציב אובדן, לא עדות לנאמנות לוגית.
"אובדן מוליך גל של 0.5 dB/m" עבור Omega בדוח הראשי סותר את נתון המאמר לסיליקון ניטריד חד-אופני, 1.8(2) dB/m fact; אף אחד מהם אינו נתון של מתג.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | מתגי BTO של 100 mdB, תחת אימות ותיקוף (V&V) של DARPA | D[169] |
| Xanadu | מפתח | קנדה | רשת המתגים של Aurora; צימוד וזיווד | D[173] |
| QuiX Quantum | מפתח | הולנד | חומרת הזנה קדימה; Carina ב-DLR | C[177] |
| Quandela | מפתח | צרפת | מערכת ממותגת של 12 קיוביטים ב-CEA | C[176] |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | קו של 300-mm; מכתב כוונות של CHIPS בסך $375M | C[353] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | כספי שלב C קונים תיקוף של מתגי BTO | P[181] |
כספים.
| תאריך | שחקן | אירוע | סכום | תוכנית / מוביל | מצב |
|---|---|---|---|---|---|
| 2025-09-10 | PsiQuantum | סבב E | $1B לפי שווי של $7B | BlackRock, Temasek | נסגר C[519] |
| 2026-03-26 | Xanadu | מיזוג SPAC | ~$302M, 40% מתחת לתוכנית | Crane Harbor | נסגר C[178] |
| 2026-05-21 | US Commerce | מכתבי כוונות של CHIPS | $375M, $100M | GlobalFoundries, PsiQuantum | מכתב כוונות fact |
| 2026-07-22 | PsiQuantum | הרחבה בשלב C של QBI | $125M לאחר $31.8M | DARPA | רשמי P[181] |
| 2026-08-28 | Xanadu | מימון למפעל ב-Toronto | CAD 195M | Government of Canada | נסגר C[178] |
שוק ושרשרת אספקה. הציוד המאפשר אינו קוונטי: CMOS של 300-mm (GlobalFoundries), הרכבת מערכי סיבים (Corning), חיתוך פרוסות לשבבים (DISCO), ובסיס של ליתיום ניובט בשכבה דקה הנשען על שני ספקים קטנים P[518]. הריכוזיות יושבת בשרשראות המרכזיות של התעשייה, שבהן לחברה קוונטית פוטונית אין כוח מיקוח ואין מקור שני לחיבור מערכי הסיבים. G3 ו-G4 משלמים על הרכיב הזה — אין קיוביט לוגי פוטוני בלי לסגור את פער האובדן — G1/G5 אינם משלמים.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים ייחודית למיתוג פוטוני קוונטי; הפטנט הסמוך הקרוב ביותר שהוענק הוא US 12,437,225 של ORCA Computing, על מדידות GHZ מקודדות באופטיקה ליניארית (2025-10-07) fact. הקניין הרוחני הקלאסי של מתגי MZI נרחב ואינו קוונטי; הספירות של PatSnap אינן מפולחות עד לשכבה הזו Pfact. אין גוף תקינה, אין התדיינות משפטית, אין ממשק הזנה קדימה משותף.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. PsiQuantum (2024-04, למכונה שימושית עד סוף 2027) — נכון ל-4 בספטמבר 2026 נערך רק טקס הנחת אבן הפינה, ב-2026-06-17, לאחר החלפת אתר P[183], אספקת המתקן הקריוגני של Linde צפויה במחצית השנייה של 2027 Cfact, ואין פרסום חומרה מ-2026; רכיבים חזקים, מערכת ללא ראיות. Xanadu (2026-08-31, לאובדן של 1.0× הסף ב-2030, מ-24.1×) — מפת הדרכים הכמותית הראשונה בתחום, והיא נוקבת בפער של הרכיב הזה. QuiX (2025-07, למערכת אוניברסלית ב-2026) — Carina סופקה ביולי 2026, וההכנסה לשירות ממתינה. Quandela — Lucy סופקה, ואבן הדרך של קיוביט לוגי ל-2025 הוחטאה.
פרשנות אסטרטגית. מי שיספק ראשון מתג לא-נדיף מתחת ל-10 mdB יחזיק בצוואר הבקבוק של שתי הארכיטקטורות הפוטוניות בבת אחת, שכן הדרישה אינה תלויה בקידוד; לכן שלב C של DARPA קונה תיקוף של מתגים, זיווד וקריוגניקה, לא אלגוריתם. אם הפער לא ייסגר, הענף כולו מפסיד יחד — אין חלופה פוטונית שעוקפת את המיתוג — ואילו פלטפורמות מבוססות-חומר אינן ניצבות מול משוכה שקולה של מספר יחיד. המנוף נמצא בידי GlobalFoundries, Corning ו-DISCO.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: מתג לא-נדיף מתחת ל-50 mdB; שחזור בלתי תלוי של נתון ה-100 mdB; המתקן הקריוגני של PsiQuantum ב-Moreton Bay מסופק במחצית השנייה של 2027, כמובטח; לולאת הזנה קדימה שפורסמה מתחת ל-100 ns. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מיתוג לא-נדיף ברמה של mdB חד-ספרתי, וה-24.1× של Xanadu נסגר כמובטח. התרחיש הגרוע ביותר: האובדן נתקע סביב 100 mdB, והסבילות לתקלות הפוטונית נדחית אל מעבר ל-2031 עבור הענף כולו. פתוח: האם בריום-טיטנאט מגיע לשיעור תקינות סביר ב-300 mm; האם אפשר להשיג מקור שני לחיבור מערכי סיבים; האם ההכחדה תהפוך לאילוץ ברגע שהאובדן ירד. לעקוב אחר נתון האובדן של Xanadu ל-2027.
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cxanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html - [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [176] Quandela, “Quandela delivers Lucy, the most advanced photonic quantum computer worldwide, to EuroHPC and GENCI at CEA's TGCC,” Oct. 23, 2025. [Online]. Available: https://www.quandela.com/
about-us/ Cnewsroom/ quandela-delivers-lucy-the-most-advanced-photonic-quantum-computer-worldwide-to-eurohpc-and-genci-at-ceas-tgcc/ - [177] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Delivers Carina Core Hardware Platform to DLR QCI, Advancing Europe's Universal Photonic Quantum Computing Roadmap,” Jul. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ Cquix-quantum-delivers-carina-core-hardware-platformto-dlr-qci - [178] Xanadu Quantum Technologies Limited, “Xanadu Charts Path to Over 1,000 Logical Qubits by 2031,” GlobeNewswire, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ C2026/ 08/ 31/ 3353211/ 0/ en/ xanadu-charts-path-to-over-1-000-logical-qubits-by-2031.html - [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310. D
- [181] M. Abdel-Kareem, “PsiQuantum Secures $125 Million Expanded Agreement with DARPA under QBI Program,” Quantum Computing Report, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
psiquantum-secures-125-million-expanded-agreement-with-darpa-under-qbi-program/ P - [183] D. Van Boom, “PsiQuantum ditches Brisbane Airport plan in bid to break ground on supercomputer,” Forbes Australia, May 20, 2026. [Online]. Available: https://www.forbes.com.au/
news/ Pinnovation/ psiquantums-stalled-quantum-plant-to-break-ground-after-location-switch/ - [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ . Cnews-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [455] J. Carolan et al., “Universal Linear Optics,” arXiv:1505.01182, May 2015. D
- [516] C. Català-Lahoz et al., “High-speed non-volatile barium titanate field-programmable photonic gate array,” Nat. Photon., vol. 20, no. 8, pp. 932–940, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41566-026-01934-y. D
- [517] A. Roy et al., “Zero-change foundry compatible silicon photonics MEMS optical switch,” arXiv:2608.03146, Aug. 2026. P
- [518] optics.org, “Lithium niobate in vogue as thin-film developers raise cash,” Sep. 24, 2024. [Online]. Available: https://optics.org/
news/ Plithium-niobate-in-vogue-as-thin-film-developers-raise-cash - [519] PsiQuantum, “PsiQuantum Raises $1 Billion to Build Million-Qubit Scale, Fault-Tolerant Quantum Computers,” Sep. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.psiquantum.com/
news-import/ Cpsiquantum-1b-fundraise
The English text is loading…
Русский текст загружается…
טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי)
מאגר אטומים המוזן ברציפות (מסועים של סריג אופטי מ-MOT מרוחק, סריג מוגבר-מהוד או אלומה הנעצרת במולסה), שממנו מלקחיים אופטיים שולפים אטומים טריים אל המערך בזמן שהקיוביטים המאוחסנים שומרים על הקוהרנטיות שלהם.
Verdict. הודגם כגורם מאפשר: Harvard/MIT החזיקו יותר מ-3,000 אטומים למשך יותר מ-2 h וממיינים 15,000 קיוביטים/s, נתון המספיקות שהמחברים עצמם נותנים למעבד של ~10,000 קיוביטים; נכון ל-2026-09-26, ריצת תיקון השגיאות הגדולה ביותר עם טעינה מחדש ממאגר שנמצאה בפרסומים היא של 64 אטומים, ולמכונה היחידה במרשם הנושאת את הטכנולוגיה כטכנולוגיה ראשית אין תוצאת שזירה.
MOT = מלכודת מגנטו-אופטית; AOD = מסיט אקוסטו-אופטי; DD = ניתוק דינמי (XY16 = הרצף שלו בן 16 הפולסים); T2 / T2* = זמן הקוהרנטיות בהד / בניסוי ראמזי; ³P₀ = מצב השעון המטא-יציב של Sr ו-Yb; QEC = תיקון שגיאות קוונטי; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מערך מלקחיים אופטיים נטען בדרך כלל פעם אחת וממוין בהזזות AOD — 6,100 האטומים של Caltech ממלאים כמחצית מ-~12,000 אתרים D[138] — ומאז רק מאבד אטומים. הטכנולוגיה הזאת מוסיפה מאגר הממולא מחדש במהלך החישוב, שממנו מלקחיים אופטיים שולפים אטומים טריים בלי להפריע לקיוביטים המאוחסנים. ההזנות: מסועי סריג מ-MOT המרוחק 0.5 m (Harvard/MIT, Rb) D[144]; סריג מוגבר-מהוד הממולא שוב ושוב (Atom Computing, ¹⁷¹Yb) D[505]; מאגר הנעצר במולסה במרחק כמה מאות µm מהקיוביטים (Princeton, ¹⁷¹Yb) D[506].
תכונות: נושא טבעי; ניידות של הובלה; מסלק אובדן; בקרה אופטית בטמפרטורת החדר; ייצור אופטי.
פיזיקה וגבולות
N אטומים בעלי זמן חיים τ אובדים בקצב N/τ: האובדן הראשון מגיע אחרי ~τ/N, וזמן חיים אחד משאיר e⁻¹ ≈ 37 % מהמערך S. בזמן האחסון של ~60 s ב-Harvard D[144], 3,000 אטומים מאבדים 50 בשנייה; בזמן של 23 min ב-Caltech D[138], הראשון מבין 10⁴ אטומים אובד אחרי ~0.14 s S. הפעולות מאבדות יותר: שגיאות שזירה וקריאה מצטרפות לזמן החיים במלכודת כמקורות אובדן D[144], והאובדן הוא "חלק משמעותי מכלל השגיאות" D[506]. Chiu et al. מעריכים ש-15,000 קיוביטים מסודרים מחדש/s מספיקים כדי לחדש ~10,000 קיוביטים בנאמנות שער של ~99.5 % וב-1 ms לשכבה S[144] — 1.5 × 10⁻³ החלפות לקיוביט לשכבה, ש-~1 % מהן נובעות מזמן חיים של 60 s S. זמני חיים קריוגניים של 5,000–6,000 s D[507]D[146] מסלקים רק את ה-1 % הזה.
האור מגביל את המילוי מחדש: אור ה-MOT ואור הדימות קרובים לתהודה עבור קיוביטי Rb, ולכן Harvard מוסיפה מרחק, צינור שאיבה דיפרנציאלית המוטה ב-~4°, והזזת אור של 5P₃/₂ ב-1529 nm המדכאת את הפיזור פי >10⁴ D[144]. קיוביט ה-³P₀ של Yb מבודד מאור הקירור והדימות D[506]; אטומי ⁸⁸Sr המאוחסנים מוחזקים במצב ³P₀ (זמן חיים של 13 s) כשמשאבת החזרה (repumper) של ה-MOT כבויה D[259].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2021-06 | מלקחיים אופטיים ב-~4 K, זמן חיים >6,000 s | Institut d'Optique | D[507] |
| 2024-01 | 1,225 אתרי Yb, 99 % מלאים ממאגר סריג | Atom Computing | D[505] |
| 2024-02 | >1,000 אטומי Sr, ~130 ממולאים מחדש בכל מחזור של 2.5 s, >1.5 h | MPQ | D[259] |
| 2024-03 | >6,100 אטומים, טעינה יחידה, זמן חיים של 23 min | Caltech | D[138] |
| 2025-06 | 7.3 × 10⁴ אטומים/s נשלפים; 1 ms להחלפה | Princeton | D[506] |
| 2025-09 | 3 × 10⁵ אטומים/s אל המלקחיים האופטיים; >3 × 10⁴ קיוביטים/s; >3,000 אטומים למשך >2 h | Harvard/MIT | D[144] |
| 2026-04 | מערכים של 1,024 אטומים ללא פגמים ב-4 K, ~5,000 s | Lim et al. | D[146] |
| 2026-06 | קוד הטורוס, 90 מחזורים עם טעינה מחדש ממאגר | Atom Computing/Microsoft | D[148] |
Harvard/MIT ממיינים 15,000 קיוביטים/s במנות של 600 קיוביטים D[144], מנה אחת בכל ~40 ms S; אחד משישה תת-מערכי אחסון של 540 אתרים ממולא מחדש בכל ~80 ms D[144], ולכן כל אטום מוחלף בערך כל 0.5 s — 6.75 × 10³ אטומים/s לאורך >2 h, ה-~5 × 10⁷ שדווחו S. הריצה מוכיחה תפוקה ומילוי של 99.3 % D[144], לא הישרדות של קיוביטים לאורך שעות S.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ואקום ואופטיקה, לא רכיב מיוצר: תא MOT שני מאחורי צינור שאיבה דיפרנציאלית ושני שלבי סריג, של ~39 cm ו-~17 cm, המספקים ~2.5 × 10⁶ אטומים בכל ~150 ms D[144]; ה-MOT של Atom Computing נמצא 30 cm מתחת למערך שלה D[148]. האספקה, ~1.7 × 10⁷ אטומים/s, עולה על טעינת המלקחיים האופטיים פי ~50, ולכן השליפה היא שחוסמת את השטף S. הגישה האופטית לאזור הניסוי, המשותפת למלקחיים אופטיים, לאלומות רידברג ולדימות, היא מגבלת ההגדלה S.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
שלוש לולאות מסונכרנות — אספקה למאגר (~150 ms), שליפת מנות, דימות ומיון, ומילוי מחדש של האחסון (~80 ms) — משתלבות עם DD מסוג XY16 על הקיוביטים המאוחסנים D[144]. כל אטום טרי עובר דימות: 25–50 פריימים של מצלמה ופתרונות סידור מחדש בשנייה S. Yb אינו זקוק למיגון; Princeton מכינה 30 מערכים שלמים בשנייה D[506].
תפקיד במחסנית
משבצת 4 של "מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs)" ושל "מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr), מחיקה מובנית", לצד cx_aod. הוא דורש את ct_laser (אור הסריג והמלקחיים האופטיים) ואת fab_optics (אזור MOT שני, אופטיקת המסוע, ואקום). הוא מחליף טעינה חד-פעמית (הקשת מ-cx_aod), אף שכל מכונה שומרת על מלקחי AOD לשליפה ולמיון. פנקס הפערים עומד בעינו: הזזות AOD משתרעות על מאות מיקרומטרים ב-0.4–1.6 ms; מסוע נושא מאגר של ~10⁶ אטומים לאורך חצי מטר D[144]. מסווג לפי תפקוד: מאגר סריג או אלומה הנעצרת במולסה עושים אותה עבודה. ההתנגשויות עם alkali (אור MOT מפוזר) ועם ae_atom (משאבת חזרה המדלדלת אטומים מאוחסנים) מותנו (2025-09; 2024-02). הוא מספק שטף טעינה מחדש ואורך ריצה: >2 h, >5 × 10⁷ אטומים דרך 3,000 אתרים D[144].
הטעינה מחדש סוגרת את הלולאה שההמרה למחיקה פותחת: המרה של 98 % משגיאות ¹⁷¹Yb למחיקות העלתה את הסף המודמה מ-0.937 % ל-4.15 % S[8]; Atom Computing תיקנה בממוצע 1.8 אטומים אבודים על פני 24 קיוביטים לוגיים D[149]; פענוח מחיקות מושהה מנצל אובדן שעיתויו אינו ידוע S[508]. כל שגיאה שהומרה היא חור שדימות באמצע המעגל מאתר והמאגר ממלא D[148]; בלי טעינה מחדש, ההמרה מקצרת את הריצה.
המרשם: שתי מכונות — continuously reloaded 3,000-atom machine (Harvard/MIT, ראשית, הודגמה בספטמבר 2025), תא ✅ מאומת (arXiv:2506.20660, איור 1a), שגיאה דו-קיוביטית: לא ישים — גורם מאפשר ללא תוצאת שזירה; ו-Phoenix (Gen-1) and Gen-2 (Atom Computing, חלופית), תא ✅.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המבחן המבחין הוא הקוהרנטיות של הקיוביטים המאוחסנים כשהטעינה מחדש פועלת לעומת כשהיא כבויה. Harvard (Rb, XY16): T2 של 1.34(4) s בייחוס, 1.15(3) s עם ה-MOT, 1.09(3) s בתוספת דימות ומיגון D[144] — נמוך ב-14–19 %, ~4–5σ S. Princeton (Yb): T2 בהד 5.4(9) לעומת 7(1) s, ו-T2* של 0.73(2) לעומת 0.69(2) s, ללא שינוי בתוך 1.5σ D[506]. נכון ל-2026-09-26 לא פורסמה נאמנות שער על קיוביטים מאוחסנים במהלך טעינה מחדש. הנתון הלוגי היחיד: שגיאה של 0.63(3) % ו-0.64(4) % למחזור לאורך עד 90 מחזורים עם טעינה מחדש, בקודי טורוס של 32 ו-64 אטומים, בלי שזמן המחזור צוין D[148]. השטף מצוטט כאטומים, כקיוביטים מאותחלים או כקיוביטים ממוינים, פיזור של פי עשרה; האטלס משתמש בקיוביטים מאותחלים/s.
קצב המנות של Harvard/MIT נגזר מהשטף ומגודל המנה, ואינו מצוטט מהמקור.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Harvard University / MIT | מחקר | ארה״ב | מסוע סריג דו-שלבי, מערך רציף של 3,000 אטומים | D[144] |
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | מפת הדרכים Libra עם מאגר טעינה מחדש | R[509] |
| Atom Computing (עם Microsoft) | מפתח | ארה״ב | מאגר סריג; קוד הטורוס עם טעינה מחדש | D[505]D[148] |
| Princeton University | מחקר | ארה״ב | מאגר מטא-יציב של Yb | D[506] |
| MPQ | מחקר | גרמניה | מערך סריג של Sr הממולא מחדש | D[259] |
| Caltech | מחקר | ארה״ב | מערך ייחוס בטעינה יחידה | D[138] |
כספים. נכון ל-2026-09-26 אין פריט כספי מתוארך הייחודי לטעינה מחדש רציפה.
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק נפרד: היצרנים בונים מאגרים מסוגי הלייזרים, המאפננים והוואקום שהם כבר קונים. משלמים על הטכנולוגיה ב-G1, ב-G3 וב-G7, משום שהיא מסירה את חסם העומק.
קניין רוחני ותקנים. לא נבדקה ספירת פטנטים; נכון ל-2026-09-26 אין תקן המגדיר כיצד מדווחים על שטף הטעינה מחדש או על הקוהרנטיות במהלכה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (ל-2028 · QuEra Libra · >10,000 פיזיים, 256 קיוביטים לוגיים ב-10⁻⁶, קיוביטים טריים הנטענים "באמצע המעגל מתוך מאגר הטעינה מחדש של Libra") R[509]; Chiu et al.: נאמנות של ~99.9 % עם 80,000 קיוביטים/s יכולה להריץ כמה מאות קיוביטים לוגיים של קוד משטח ב-10⁻⁸ S[144]. השטף מקדים את התוכנית; השילוב מפגר — שערים יחד עם טעינה מחדש פורסמו רק ב-64 אטומים.
פרשנות אסטרטגית. הטעינה מחדש הופכת את האובדן לשגיאה הזולה ביותר לתיקון, כפי שמניחות תוכניות תיקון השגיאות של שתי ארכיטקטורות האטומים. שיא השטף מגיע מקבוצה שמחבריה הבכירים הם ממייסדי QuEra D[144]; רק המאגר של Atom Computing פעל בתוך תיקון שגיאות. אם הקוהרנטיות ונאמנות השער יחזיקו תחת טעינה מחדש ב-10³–10⁴ אטומים, העומק יחדל להיות נקודת התורפה של פלטפורמת האטומים; אם לא, הריצות יישארו חסומות ב-τ/N.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 ניסוי שפורסם יריץ שערים או סבבי תיקון שגיאות על ≥1,000 אטומים תוך כדי טעינה מחדש, עם שגיאה לוגית שטוחה לאורך אירועי הטעינה; להוריד בדרגה אם עד אז לא יהיה למאגר של QuEra ל-2028 מבשר כזה. שאלות פתוחות. (1) האם השטף גדל עם שטח המערך, או שהשליפה והדימות מגבילים אותו? (2) איזה מס בנאמנות השער משלמים הקיוביטים המאוחסנים לצד אזור הכנה פעיל? (3) כמה זמן עולה קירור מחדש של אטומים טריים? (4) האם מסוע יכול לחלוק גישה אופטית עם ארכיטקטורה מחולקת לאזורים ב-10⁴ אתרים? (5) בזמני חיים קריוגניים של 5,000–6,000 s, האם האובדן הנגרם מהפעולות הוא התקציב כולו?
מקורות
- [8] Y. Wu, S. Kolkowitz, S. Puri, and J. D. Thompson, “Erasure conversion for fault-tolerant quantum computing in alkaline earth Rydberg atom arrays,” Nat. Commun., vol. 13, Art. no. 4657, 2022, doi: 10.1038/s41467-022-32094-6. arXiv:2201.03540. S
- [138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits,” Nature, vol. 647, pp. 60–67, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09641-4. arXiv:2403.12021. D
- [144] N.-C. Chiu et al., “Continuous operation of a coherent 3,000-qubit system,” Nature, vol. 646, no. 8087, pp. 1075–1080, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09596-6. D
- [146] D. Lim et al., “Defect-free arrays at the thousand-atom scale in a 4-K cryogenic environment,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 033032, Apr. 2026, doi: 10.1103/45t1-vl5y. arXiv:2604.07205. D
- [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026. D
- [149] B. W. Reichardt et al., “Fault-tolerant quantum computation with a neutral atom processor,” arXiv:2411.11822, Nov. 2024. D
- [259] F. Gyger et al., “Continuous operation of large-scale atom arrays in optical lattices,” Phys. Rev. Research, vol. 6, no. 3, Art. no. 033104, Feb. 2024, doi: 10.1103/PhysRevResearch.6.033104. arXiv:2402.04994. D
- [505] M. A. Norcia et al., “Iterative assembly of ¹⁷¹Yb atom arrays with cavity-enhanced optical lattices,” PRX Quantum, vol. 5, no. 3, Art. no. 030316, Jan. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.030316. arXiv:2401.16177. D
- [506] Y. Li, Y. Bao, M. Peper, C. Li, and J. D. Thompson, “Fast, continuous and coherent atom replacement in a neutral atom qubit array,” arXiv:2506.15633, Jun. 2025. D
- [507] K.-N. Schymik et al., “Single Atoms with 6000-Second Trapping Lifetimes in Optical-Tweezer Arrays at Cryogenic Temperatures,” Phys. Rev. Appl., vol. 16, no. 3, Art. no. 034013, Jun. 2021, doi: 10.1103/PhysRevApplied.16.034013. arXiv:2106.07414. D
- [508] G. Baranes et al., “Leveraging Qubit Loss Detection in Fault-Tolerant Quantum Algorithms,” Phys. Rev. X, vol. 16, no. 1, Art. no. 011002, Jan. 2026, doi: 10.1103/ycwc-3myc. arXiv:2502.20558. S
- [509] QuEra Computing, “Our Quantum Roadmap,” Sep. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
our-quantum-roadmap R
The English text is loading…
Русский текст загружается…
בקרת crossbar בקווים משותפים (ספינים)
קווי plunger ו-barrier המשותפים לשורות ולעמודות ממענים מערך נקודות דו-ממדי, ומספר הקווים גדל כשורש הריבועי של מספר הנקודות — יכולת החיווט נקנית במחיר רזולוציית המיעון.
Verdict. מסירה את חומת החיווט על הנייר ובשבב של 1,058 אתרים, אך אף מערך crossbar לא פרסם שער דו-קיוביטי, נתון של הפרעה הדדית או שחזור בלתי תלוי.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
ב-crossbar, קווי אלקטרודות השער משותפים לשורות ולעמודות של מערך הנקודות: רשת n×m צריכה O(n+m) קווים ולא O(nm), במחיר זה שכל פולס מגיע לכל נקודה על הקו. הבררנות נובעת מפיצוי על קיבול צולב ומהפיזור של נקודות העבודה בין האריחים: המיעון הופך לכיול. השיטה הוצעה לקיוביטי ספין בידי Li ועמיתיו (QuTech, Sci. Adv. 2018); היא הודגמה לראשונה בידי Borsoi ועמיתיו (קבוצת Veldhorst, QuTech/TU Delft): 16 נקודות בגרמניום על 23 קווים, פורסם בינואר 2024 D[520]. תכונות: קישוריות — מיעון משותף לשורות ולעמודות, הנושא נייח; בקרה ושגיאה — הנעה בתדר נמוך מטמפרטורת החדר, הפרעה הדדית קוהרנטית דרך הקווים המשותפים נוסף על רעש המטען הרגיל, ייצור CMOS.
פיזיקה וגבולות
מספר הקווים מציית למעריך רנט של כ-0.5: T = 6√g − 1 הדקים ל-g נקודות D[520], ו-n+m+7 = 53 קווים למערך QARPET של 23×23, בקיבולת של 1,058 אתרים בצפיפות של 2×10⁶ אריחים/mm² D[521]. האילוץ המחייב הוא אחידות, לא חיווט: מתח משותף אחד חייב ליפול בבת אחת בתוך חלון העבודה של כל אריח, ולכן פיזור מתחי הסף קובע כמה אריחים קו אחד משרת. 38 האריחים הניתנים למיעון מתוך 40 ב-QARPET מראים T2* של 4.43–5.75 µs ו-T2 בהד האן של 10.11–12.69 µs, בדומה להתקני גרמניום המחווטים פרטנית: שיתוף הקווים אינו עולה בקוהרנטיות D[521]. מה שהוא מוסיף הוא שגיאה קוהרנטית המתואמת לאורך שורה או עמודה שלמה — מבנה שהמפענחים מניחים שאינו קיים. פירוק ריבוב על השבב היה מזיז את הרצפה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
האיבר השולט: כיסוי המיעון. אף אחד משני ההתקנים לא פרסם שער דו-קיוביטי על קו משותף.
לא פורסם: נתון הצלבה (crosstalk) בקו משותף עבור מערך crossbar כלשהו; ההתנגשות עם כיול ההחלפה לכל זוג נובעת משיטת המיעון, לא ממדידה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שני ההתקנים הם הטרו-מבנים של Ge/SiGe שיוצרו בחדר נקי אוניברסיטאי, לא בקו של 300 mm, ונכון ל-4 בספטמבר 2026 אף מפעל ייצור לא הכריז על שלב תהליך של crossbar — יחידת Quantum Technology Solutions של GlobalFoundries, עם מעגלים משולבים לבקרה קריוגנית ועם זיווד, היא היכולת הקרובה ביותר שנקובה בשמה C[353]. עומס הבקרה הוא כל העניין, ומחירו חוזר ומופיע בתזמון: בכל פעם נבחרות שורה אחת ועמודה אחת, ולכן ב-10³ אריחים פעולה מקבילית דורשת פענוח כתובות על השבב, וב-10⁴–10⁶ החומה היא רוחב הפס של המיעון, לא מספר המחברים. לא הודגם מפלג בתוך מערך.
תפקיד במחסנית
דורשת נושא של ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער; מחליפה חיווט של קו אחד לכל אלקטרודה; מתנגשת בכיול חילוף לכל זוג בנפרד, שכן קו barrier משותף אינו יכול להעביר פולס בכוונון עצמאי לכל זוג בבת אחת. שייכת לארכיטקטורת הספינים בנקודות קוונטיות בצורן ובגרמניום. התרומה שלה לשעון היא מכפיל תזמון על השעון הנגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס (8.5 µs כאן, נקבע בידי הקריאה), ואף פרסום לא כימת אותו. אימות: 1,058 הוא קיבולת אתרים, לא מספר קיוביטים, ואף crossbar לא פרסם נאמנות דו-קיוביטית, נתון של הפרעה הדדית או שחזור. התוצאה "רק חלק מהזוגות עובדים", המצוטטת כאן לעתים קרובות — זוג אחד מארבעה הופעל בשער בהתקן של imec בן שמונה הקיוביטים על 300 mm D[197] — שייכת להתקן מחווט פרטנית, לא ל-crossbar.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuTech/TU Delft | מחקר | הולנד | בנתה את שני התקני ה-crossbar, ובהם QARPET | D[521] |
| Groove Quantum | מפתח | הולנד | ממסחרת את פלטפורמת הנקודות בגרמניום | fact |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | מעגלים משולבים לבקרה קריוגנית וזיווד | C[353] |
| Quantum Machines | ספק | ישראל | חומרת תזמון למיעון בקווים משותפים | C[449] |
כספים. 2026-04-30 · Groove Quantum · סבב הון סיכון · €16 M · המשקיעים לא פורסמו · €26 M במצטבר · נסגר fact. 2026-05-21 · GlobalFoundries · מכתב כוונות של CHIPS · $375 M · US Commerce · לא מחייב fact.
שוק ושרשרת אספקה. אין ספק ציוד ייחודי ל-crossbar; השיטה קובעת כמה קווים דרך המקרר מערך צריך, וכך הופכת את המעגלים המשולבים לבקרה קריוגנית לשכבה שעליה נאבקים C[353]. מועילה ל-G3 ול-G4 בלבד — מתחת ל-~10³ נקודות, חיווט פרטני זול יותר ומאופיין טוב יותר.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת של crossbar במאגר נתונים מזוהה; עקרון הקווים המשותפים הוא מיעון קווי המילה (word lines) של זיכרונות סחורתיים, שהפטנטים עליו פגו מזמן.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. QuTech (2026-02-12 · QARPET כשבב משותף לבחינת ביצועים · סופק, ללא מפת דרכים להגדלה) D[521]. מפת הדרכים של Diraq ל-2029 אינה נוקבת בשום שיטת חיווט Rfact. ההדגמות צנועות ומוצגות ביושר; אף ספק לא התחייב ל-crossbar.
פרשנות אסטרטגית. אם ה-crossbar יגדל בקנה מידה, המנוף יעבור מספקי האלקטרוניקה שבמסדים אל מפעל הייצור שיצליח להציב מפלגים בטמפרטורת מיליקלווין; אם האחידות תחסום אותו, החיווט לכל קיוביט עם ריבוב קר — המסלול של HRL/IBM — ינצח, וספקי המסדים ישמרו על מעמדם.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: שני אריחים המופעלים בשערים בלתי תלויים דרך קו משותף אחד; נתון הפרעה הדדית שפורסם; שלב crossbar במפעל ייצור עד 2027. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: פירוק ריבוב על השבב ממען >10⁴ נקודות במאות קווים. התרחיש הגרוע ביותר: ה-crossbar נשאר הדגמה של יכולת חיווט, בזמן שריבוב קר לכל קיוביט מנצח. פתוח: (1) איזה חלק מהאריחים נשאר ניתן למיעון ככל שהמערכים גדלים; (2) האם שגיאה המתואמת לאורך שורה שוברת את הנחות המפענח; (3) האם המפלגים נכנסים בתקציב ההספק של שלב המיליקלווין.
מקורות
- [197] A. Nickl et al., “Eight-qubit operation of a 300 mm SiMOS foundry-fabricated device,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 5878, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-74597-6. D
- [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ . Cnews-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [449] Quantum Machines, “Semiconductor Spin Qubits,” Aug. 11, 2026. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
qubit-types/ Csemiconductor-spin-qubits/ - [520] F. Borsoi et al., “Shared control of a 16 semiconductor quantum dot crossbar array,” Nat. Nanotechnol., vol. 19, no. 1, pp. 21–27, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41565-023-01491-3. D
- [521] A. Tosato et al., “A crossbar chip for benchmarking semiconductor spin qubits,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 324–333, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01569-5. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת)
אופן תנועה קולקטיבי משותף שוזר כל זוג במלכודת אחת, ומעניק קישוריות אמיתית של כל-לכל במחיר זמן שער הגדל עם אורך השרשרת.
Verdict. כל-לכל ממשית עד ~30 יונים שנבחנו בבחינת ביצועים ו-~100 לפי טענה; מאחורי יעד ה-10,000 יונים על שבב אחד של IonQ ל-2027 לא עומד שום נתון שפורסם על חימום, זמן שער או ספקטרום אופנים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
יונים במלכודת אחת חולקים אופני תנועה קולקטיביים; כוח תלוי-ספין דרך אופן משותף שוזר כל זוג בלי להזיז את היונים, ולכן הקישוריות היא כל-לכל מעצם הבנייה. Cirac–Zoller (1995) ו-Mølmer–Sørensen (1999) נתנו את המנגנון; שערי השרשרת מתוארכים ל-2003.
ניידות של אפיק, אופן משותף אחד, ללא הובלה; ייצור מלכודות בטכנולוגיה הקרובה ל-MEMS.
אין לו אופן בקרה או קריאה משלו; שגיאה קוהרנטית — מיעון אופנים וחימום, לא אובדן.
פיזיקה וגבולות
N יונים נושאים N אופני תנועה ברוחב פס קבוע, ולכן המרווח בין האופנים קטן כ-~1/N: שער חייב להפריד אופן אחד ספקטרלית, במחיר של זמן, או לסגור את כולם בפולסים מעוצבים, במחיר של הספק וכיול. לכן זמן השער עולה עם אורך השרשרת — 550–883 µs, חציון 672 µs, בשרשרת של 30 יונים, לעומת 110 µs לקיוביט אחד D[100]. רעש האלקטרודות מחמם את האופן המשותף, והשגיאה גדלה עם N, שכן כל זוג שואל את אותו עירור. מעל אנאיזוטרופיה קריטית השרשרת מתקפלת לזיגזג: שרשראות ארוכות צריכות כליאה צירית חלשה, ומכאן תדרים נמוכים יותר ושערים איטיים יותר. הרצפה זזה עם שערים אלקטרוניים ללא לייזר (2Q 8.4×10⁻⁵ D[102]) ועם פולסים מעוצבים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-08 | שרשרת של 30 יונים, 435 זוגות שנבחנו; שערי MS של 550–883 µs | IonQ Forte | D[100] |
| 2024 | גביש דו-ממדי של 512 יונים, אנלוגי בלבד | Tsinghua | D[121] |
| 2025-10 | שגיאת 2Q של 8.4×10⁻⁵, שער אלקטרוני, ללא קירור | IonQ/Oxford Ionics | D[102] |
| 2026-06 | נקודת איזון של זיכרון qLDPC בתוך פסי השגיאה, 3.95±0.68 s (קוד אחד) לעומת 3.84±0.48 s פיזי (עודכן בספטמבר 2026) | IonQ | D[109] |
Tempo: 100 יונים, #AQ 64, ללא זמן שער C[101]. האיבר השולט: זמן השער, לא הנאמנות.
אופני התנועה של השרשרת יכולים לשמש גם אוגר בוזוני, ולא רק אפיק לשערים. שרשרת של שלושה יוני ¹⁷¹Yb⁺ קודדה שדה סקלרי בקבוצה אחת של אופנים רוחביים (2.80–3.05 MHz) והפעילה עליו התפתחות בזמן בשערי ספין–פונון, בלי לקטוע את הבוזונים לקיוביטים, ואילו שערי מולמר–סורנסן השתמשו בקבוצה הרוחבית האחרת, כך שהשתיים אינן מפריעות זו לזו; אכלוסי הפונונים שנמדדו תאמו את הסימולציה עד שמונה קוונטים לאופן, ואופן בוזוני רביעי חייב הרצה במעגל נפרד D[884]. האוגר קצר-חיים: קוהרנטיות התנועה היא ≲ 10 ms, לעומת ≈ 1.5 s של קוהרנטיות הספין בזמן סרק D[884].
שרשרת Tempo בת 100 היונים היא טענת חברה; השרשרת הארוכה ביותר שנבחנה באופן עצמאי היא בת 30 יונים. לא פורסם: זמן השער הדו-קיוביטי והנאמנות לזוג ב-Tempo, מעבר ל-#AQ 64 ולכותרת "נאמנות 99.9%"; ערך החוזה של KISTI על Tempo-100; וכל נתון על חימום, ספקטרום אופנים או קישוריות שמיישב את יעד IonQ של 10,000 יונים על שבב אחד ב-2027 עם הפשרה של אורך השרשרת.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
IonQ סגרה את רכישת SkyWater ב-2026-07-31, ונקבה במפעלים למלכודות במיקרו-ייצור במינסוטה, בפלורידה ובטקסס, בלי לחשוף גודל פרוסה או דור תהליך Cfact. הבקרה מתפצלת לשתי דרכים: שערי MS בלייזר צריכים כמה אורכי גל ואופטיקה לכל יון; שערים אלקטרוניים משתמשים בקווי זרם ומיקרוגל על השבב. ב-10³ יונים הקיר הוא ספקטרום האופנים, לא החיווט: התשובה היא שרשראות קצרות רבות המחוברות בהסעה או בפוטוניקה — השזירה הראשונה של IonQ בין שתי מערכות (2026-04-14) לא חשפה קצב או נאמנות Cfact. החשיפה לפיקוח על יצוא היא של המכונה המוגמרת: ECCN 4A906 חל עליה רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלה נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact; אף תקנה אינה נוקבת במלכודות יונים G[301].
תפקיד במחסנית
האפיק הוא הקישוריות הראשית של שתי ארכיטקטורות של יונים לכודים: מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני, ובקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF). אינו דורש דבר; מספק את הבדיקות הלא-מקומיות שקודי qLDPC מסוג bivariate bicycle וקודים טרנסוורסליים בעלי קצב גבוה מניחים, כפי שמראים שמונה הקודים של IonQ על שרשרת אחת של 40 יונים — בלי שינוי בתצורת החומרה, ואחד מהם בנקודת האיזון בתוך פסי השגיאה D[109]. הוא מתחרה בהסעת QCCD, הקונה אורך שרשרת בזמן הובלה: Helios מקבל כל-לכל מטבעת ועוד צומת, ב-~55 ms לשכבה ברוחב מלא D[97], וב-H2 ההובלה היוותה בממוצע ~60% מזמן המעגל D[110]. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס ≈ 1.5×10⁻³ s, מהם 1.4 ms שכבות שערים. אימות: הנתון של Forte הוא בחינת ביצועים על כל הזוגות, 435 זוגות, ולכן השפעות המיקום נראות; Tempo מפרסמת #AQ 64 ו"נאמנות של 99.9%" ללא זמן שער או נתונים לכל זוג — פער בגילוי, לא מחלוקת.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IonQ | מפתח | ארה״ב | שרשראות Forte ו-Tempo; בעלת SkyWater | C[101] |
| Oxford Ionics | מפתח | בריטניה | שערים אלקטרוניים ללא לייזר; יחידה של IonQ | D[102] |
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | ארכיטקטורת הובלה מתחרה | D[97] |
| eleQtron | מפתח | גרמניה | בקרת יונים במיקרוגל בשיטת MAGIC | C[129] |
כספים. 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics · $1.075 B USD · נסגר fact. 2025-10-12 · IonQ · הון מניות · $2.0 B USD לפי $93 למניה · נסגר fact. 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI · עד $15 M לכל צוות · IonQ ו-Quantinuum בין אחד-עשר הצוותים G[65]. 2026-05-05 · eleQtron · סבב A · €57 M · נסגר C[129]. 2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater · ~$1.8 B USD · נסגר fact. 2026-08 · IonQ · הכנסות הרבעון השני של 2026 $80.1 M (+287% משנה לשנה), מזומנים $3.0 B C[326].
שוק ושרשרת אספקה. האפיק קונה שבב מלכודת, לייזרים או קווי מיקרוגל ומערכת ואקום אחת; סיכון הריכוזיות נמצא אצל ספקי לייזרים צרי-פס ו-AOM, שהשערים האלקטרוניים מייתרים. משלמים עליו ב-G3 וב-G5.
קניין רוחני ותקנים. PatSnap מציינת את IonQ כמובילה בהגשות בתחום הנדסת אופני התנועה Pfact; אין גוף תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2025-06 · ל-2026 · 256 קיוביטים ב-99.99% · נדחה למחצית הראשונה של 2027); (ל-2027 · 10,000 על שבב אחד · ללא נתוני חימום); (ל-2030 · 2 M פיזיים) R[132]. טענות הנאמנות מתממשות, תאריכי קנה המידה — לא: מפת הדרכים של 2020 הבטיחה 4,000 קיוביטים עד 2026, והחטיאה ב-~40×.
פרשנות אסטרטגית. אם קישוריות כל-לכל בשרשרת תחזיק עד כמה מאות יונים, ספקי היונים ישמרו על יתרון הקישוריות שהופך קודים בעלי קצב גבוה לזולים, והמפעלים שבבעלות IonQ יאיצו את מחזורי הפיתוח של המלכודות. אם לא, האפיק יהיה פרט פנימי של המודול, והערך יעבור לחיבורים הבין-מודוליים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם IonQ תפרסם את זמני השער ואת הנאמנויות לכל זוג של Tempo, או תספק 256 קיוביטים במחצית הראשונה של 2027; להוריד בדרגה אם הגילוי יישאר ברמת הכותרות בלבד. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: שערים אלקטרוניים על מלכודות מהמפעלים שבבעלות החברה מביאים שרשראות אל מעבר ל-100 יונים. התרחיש הגרוע ביותר: השרשראות נתקעות סביב 30–50 יונים. פתוח: כיצד גדל חימום האופנים ב-100 יונים?
מקורות
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [100] J.-S. Chen et al., “Benchmarking a trapped-ion quantum computer with 30 qubits,” Quantum, vol. 8, Art. no. 1516, Nov. 2024, doi: 10.22331/q-2024-11-07-1516. arXiv:2308.05071. D
- [101] IonQ, “IonQ Tempo: 100-Qubit Quantum Computer (#AQ 64).” [Online]. Available: https://ionq.com/
quantum-systems/ Ctempo - [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [109] E. Tham et al., “Breakeven demonstration of quantum low-density parity-check codes,” arXiv:2606.06455, Jun. 2026. D
- [110] S. A. Moses et al., “A Race Track Trapped-Ion Quantum Processor,” Phys. Rev. X, vol. 13, Art. no. 041052, Dec. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041052. arXiv:2305.03828. D
- [121] S.-A. Guo et al., “A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions,” Nature, vol. 630, no. 8017, pp. 613–618, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07459-0. D
- [129] A. Cordes, “Quantum computing scale-up eleQtron secures €57 million in one of the largest Series A funding rounds worldwide,” eleQtron, May 5, 2026. [Online]. Available: https://eleqtron.com/
en/ Cquantum-computing-scale-up-eleqtron-secures-57-million-in-one-of-the-largest-series-a-funding-rounds-worldwide/ - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ Rionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [326] IonQ, “IonQ Announces Record Second Quarter 2026 Revenues, Growing 287% YoY,” Aug. 5, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-announces-record-second-quarter-2026-revenues-growing-287-yoy - [884] A. T. Than et al., “Quantum field theory dynamics on a spin–phonon quantum computer,” Nat. Phys., Sep. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03402-4. arXiv:2509.11477. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
בקר CMOS קריוגני (4 K / mK)
רכיבי ASIC מסחריים ב-CMOS בתוך הקריוסטט, המסנתזים את צורות הגל לבקרת הקיוביטים ואת מתחי הממתח לצד הקיוביטים, ומחליפים את המסדים בטמפרטורת החדר ואת הקווים הקואקסיאליים שלהם.
Verdict. הוכח מקצה לקצה על 18 קיוביטי ספין, ובשוויון עם טמפרטורת החדר על 156 טרנסמונים — לשטף בלבד; האילוץ המחייב הוא מיליוואטים לקיוביט מול מתקן קירור של 2 W ב-4 K. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 שום בקר לא יפעיל >50 קיוביטים מקצה לקצה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
בקר CMOS קריוגני הוא רכיב ASIC מצורן על לוח קר בתוך המקרר, המחולל צורות גל של מיקרוגל, של שטף ושל ממתח אלקטרודות השער לצד הקיוביטים. שום דבר קוונטי אינו מתרחש בו: הרווח תרמי וטופולוגי. הוא הפך לחומרה עם Horse Ridge (Intel/QuTech, FinFET של 22 nm, 4 K, 2019–2020) C[548] ועם Gooseberry (Microsoft/Sydney, 100 mK) D[549].
תכונות (a זיקה; b זמן; c קריאה; d ניידות; e בקרה @ מיקום; f מבנה השגיאה; g ייצור):
- a = 1.0, מיוצר לחלוטין; רכיב של מפעל ייצור, לא נושא קיוביט.
- b = אין; הוא אינו מחזיק מצב קוונטי.
- c = אין; הוא משרת את הקריאה של המארח.
- d = אין; מקובע ללוח קר.
- e = מיקרוגל @ 4 K; המיקום הוא הטכנולוגיה.
- f = קוהרנטית: משרעת, פאזה, תזמון, הפרעה הדדית.
- g = CMOS, מ-130 nm עד 14 nm.
דירוג 5 מתוך 111; משותף לארכיטקטורות מוליכי-העל והספינים.
פיזיקה וגבולות
הרצפה היא תקציב חום, לא זמן קוהרנטיות. מתקני הקירור קטנים: 2 W ב-4 K (Bluefors XLD1000sl), 24 W (הרעיון Goldeneye של IBM), 200 W (Colossus של Fermilab) S[550]. ההספק היחיד שקשור לשער דו-קיוביטי פועל הוא 23 mW לקיוביט של IBM D[296]; המקרה האופטימי של אותה סקירה הוא 5 mW, וההדגמות הנמוכות ביותר בה — מתחת ל-2 mW S[550]. מתקן של 2 W מכיל אפוא ~87 קיוביטים ב-23 mW, ו-~1,000 ב-2 mW.
בטמפרטורת מיליקלווין המשטר משתנה במהותו: תאים בפס בסיס, הפועלים במחזור עבודה חלקי, שמחזיקים מתח על אלקטרודת שער ומרעננים אותו — 18 nW לתא לפולסים של 100 mV ב-100 mK D[549], ~20 nW MHz⁻¹ לתא ב-7 mK D[551].
הכשל קוהרנטי: סחיפה וקוונטיזציה הופכות לשגיאה בזווית הסיבוב — ממיר של Delft נסחף בקצב של 60 µV/s עד 18 mV/s C[552] — ריצוד (jitter) הופך לסיבוב-יתר, ובידוד סופי — להפרעה הדדית. הערוץ הסטוכסטי הוא הפעולה החוזרת (back-action), השווה ל-0.07% מהנאמנות החד-קיוביטית D[551]. הרצפה זזה עם תהליך שאופיין בקור C[553], או עם לוגיקה מוליכת-על ב-~1.6 µW לקיוביט S[550].
מצב ההנדסה העדכני
הטוב ביותר שהודגם: הבקר של HRL ב-RF CMOS של 130 nm ב-4 K — ≤3.5 W, 366 DAC, מתזמן של 250 MHz — המפעיל 54 נקודות כ-18 קיוביטים בחילוף בלבד, בשגיאה חד-קיוביטית ממוצעת של 2×10⁻⁴ ו-CNOT ממוצע של 3×10⁻³ (הטוב ביותר הניתן לשחזור: 9×10⁻⁴), וסוגר את הלולאה של קוד חזרה במרחק 5 ב-5.0×10⁻³ לאורך 200 סבבים, Λ₅/₃ = 4.7, בלי שום רכיב חם בלולאה D[190] fact. IBM הפעילה רכיבי ASIC לממתח שטף של 14 nm על Heron R2 בן 156 קיוביטים, בשגיאה דו-קיוביטית חציונית של ≈2.3×10⁻³ — שוויון עם אלקטרוניקה חמה על אותו מעבד C[527]. הטיפוסי בקנה מידה: אין — כל השאר מעל ~10 קיוביטים פועל ממסדים חמים Dfact.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג | מקור |
|---|---|---|---|---|
| 2021-01-25 | 100 mK, 18 nW לתא, פולסים של 100 mV | Microsoft | D | [549] |
| 2024-02-14 | שער מ-4 K: 23 mW לקיוביט, חד-קיוביטי 8×10⁻⁴ | IBM | D | [296] |
| 2025-06-25 | 7 mK, ~20 nW MHz⁻¹ לתא, מחיר של 0.07% בנאמנות | Sydney | D | [551] |
| 2026-03-16 | רכיבי ASIC לשטף, 156 קיוביטים, דו-קיוביטי חציוני 2.3×10⁻³ | IBM | C | [527] |
| 2026-07-29 | ≤3.5 W, 366 DAC, 18 קיוביטים, Λ₅/₃ = 4.7 | HRL | D | [190] |
האיבר השולט: אי-אחידות בין ערוץ לערוץ — CNOT ממוצע של 3×10⁻³ לעומת 9×10⁻⁴ כטוב ביותר הניתן לשחזור, וכ-80% מהשגיאה חיצוניים, מהבקרה ומהכיול D[190].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין תהליך אקזוטי; הקושי הוא תהליך ייצור מסחרי המופעל 300 K מחוץ לתחום שבו הוסמך: RF CMOS של 130 nm (HRL) D[190], FinFET של 14 nm (IBM) D[296], FinFET של 22 nm (Horse Ridge, הממירים של Delft) C[548], [552], FDSOI של 28 nm (Gooseberry, Sydney) D[549], [551], 22FDX (Equal1) C[273]. המשאב הנדיר הוא המודל, לא הפרוסה: ערכות התכנון נעצרות ב-−40 °C, ולכן השחקנים מחזיקים מודלים קריוגניים פרטיים או קונים תהליך שעבר אופטימיזציה לקור — SemiQon מצטטת שיפוע תת-סף של 0.32 mV/dec ב-420 mK, לעומת ~60 mV/dec ב-300 K C[553]. שיעור התקינות והעלות לערוץ לא פורסמו. הריכוזיות יושבת במפעלי ייצור המוכנים להריץ פינות תהליך שלא הוסמכו, ובמקררי דילול Cfact. החשיפה לפיקוח על יצוא ישירה: תקנת BIS מ-2024-09-06 יצרה את ECCN 3A901.a למעגלי CMOS "המתוכננים לפעול בטמפרטורת סביבה השווה ל-4.5 K או נמוכה (טובה) ממנה", ולוכדת את הטכנולוגיה הזו לפי כוונת התכנון ולא לפי הביצועים, לצד פיקוח על מקררים ועל מערכות קריוגניות לבדיקת פרוסות G[301] fact. הפריט המפוקח יכול אפוא להיות קובץ תכנון.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
HRL ביטלה את יצירת צורות הגל בחום, אך מספר הכבלים לא ירד: 296 קווים ל-18 קיוביטים, ~16 לכל אחד — הרווח היה המסד, לא החיווט D[190]. הרווח בחיווט הוא רווח של שלב המיליקלווין, שבו פירוק ריבוב הופך N הדקים ל-~log N כניסות: 64 ההדקים של Pando Tree ב-10–20 mK C[272], ו-648 ההתקנים של Delft מ-96 מתחים, מתחת ל-120 µW C[552]. ההשהיה היא הטיעון השני: 200 סבבי קוד נסגרו בלי שום רכיב חם בלולאה D[190], לעומת הלוך-ושוב ממוצע של 3.84 µs בקישור GPU חם fact. החומות הולכות אחר תקציב החום: 10³ קיוביטים דורשים את המחלקה של מתחת ל-2 mW על מתקן של 2 W; 10⁴ דורשים קירור ברמת Goldeneye או Colossus ב-≤5 mW לקיוביט; 10⁶ פירושם ~90 מודולים של 10,000 קיוביטים, שכל אחד מהם מפזר 50 W ב-4 K — מחוץ לכל מה שנמכר ב-2026 S[550].
תפקיד במחסנית
שתי ארכיטקטורות: טרנסמונים מוליכי-על (IBM, Google, IQM) וספינים בנקודות קוונטיות בצורן או בגרמניום (Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL, Quobly, Equal1). הוא דורש מפעל CMOS של 300 mm — תלות שהספינים כבר נושאים, ולכן הם מקבלים CMOS קריוגני כתוצר לוואי, ואילו ספקי מוליכי-העל מממנים אותו בנפרד. הוא מספק את המצע הספרתי הקר שמפענח קריוגני צריך: מפענח מקדים ב-4 K שעלותו הוערכה בפחות מ-0.56 mW, עבור הפחתה של 3,780× ברוחב הפס של הסינדרום Sfact. הוא מחליף את הבקרה בטמפרטורת החדר, החלק היחיד בשכבה הזו שיש לו הכנסות, ומתחרה בבקרת קוונט שטף בודד (SFQ), שפורסמה מעל 99% בטמפרטורת מיליקלווין Dfact; המעבר קונה צורן קר במחזור מסירה לייצור (tape-out) של 18–24 חודשים, ומשולם בתקציב קירור שאחרת היה קונה קיוביטים. הטכנולוגיה הזו היא עצם לא-קוונטי, שהתכונה המבדלת היחידה שלו היא המיקום ב-4 K. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס; הטכנולוגיה הזו אינה מגבילה אותו — רזולוציית מתזמן של 4.0 ns D[190] מול סבב של 0.65 µs, שהאיבר הגדול ביותר בו הוא 282 ns של קריאה. משבצות ריקות סמוכות: דוגם ספרתי (digitiser) קריוגני לקריאה, וממשק ספרתי קר תקני.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
כל מספר בולט נמדד דרך הקיוביט, לעולם לא על הבקר: בחינת ביצועים אקראית משולבת (interleaved RB), שה-1.71 וה-17.51 פקודות לכל קליפורד שלו (חד-קיוביטי ודו-קיוביטי) חייבים ללוות כל השוואה D[296]; הגדילה של Λ בקוד חזרה בין המרחקים 3 ו-5 אצל HRL D[190]; ובתוצאת השטף של IBM מ-2026 — השוואת A/B מול אלקטרוניקה חמה על אותו מעבד: התכנון הנכון, והנדיר ביותר.
בחינת ביצועים אקראית ממצעת על פני פעולות קליפורד ועיוור לסחיפה קוהרנטית איטית, ולכן סחיפת הממירים C[552] אינה מופיעה באף מספר RB; פעולה חוזרת, תופעות מעבר של מחזור העבודה, אי-אחידות ערוצים ואמינות בקור דורשים מדידות ייעודיות D[551]. השחזור סביר ב-4 K (IBM, HRL) ובטמפרטורת מיליקלווין (Microsoft, Sydney, Delft, QuTech C[554]).
סתירות: 23 mW לקיוביט של IBM D[296] לעומת 5 mW ופחות מ-2 mW S[550] הם גדלים שונים — פעיל לעומת סרק, הנעה בלבד לעומת השרשרת המלאה — ללא הגדרה משותפת; 23 mW משמש כאן כנתון היחיד הקשור לשער פועל. נתוני הנאמנות של Equal1 הם טענות מדף מוצר C[273], מול התקן של שישה קיוביטים ב-0.3 K שפורסם fact.
בשבב בן 54 הנקודות של HRL, הפועל בחילוף בלבד ומופעל בידי בקר ה-CMOS שלו ב-4 K, השגיאה הנמדדת לכל חילוף בבחינת ביצועים באנטרופיה צולבת על 12 ספינים (1.54×10⁻⁴) הייתה גדולה יותר מפי עשרה ממה שהרעש ברמת הרכיבים חוזה (1.15×10⁻⁵), ורובה קוהרנטית; המחברים חושדים בבקר הקריוגני ובקווי האות. הזיכרון של הבקר מכיל רק כ-1,000 הוראות פולס ייחודיות לאחר טעינת הכנת המצב והמדידה, ולכן היה צורך לבנות רצפים עמוקים משגרות משנה רקורסיביות P[900].
18 nW לתא של Gooseberry D[549] ו-~20 nW MHz⁻¹ לתא של השבב מסידני D[551] הם גדלים שונים. הספקי הקירור של Bluefors XLD1000sl, IBM Goldeneye ו-Fermilab Colossus לקוחים מסקירת המשאבים S[550], לא ממפרטי היצרנים. תוצאת ה-cryo-CMOS של IBM מ-2026 לבקרת שטף, כולל הייחוס ל-14 nm FinFET, קיימת נכון ל-2026-09-03 רק כתקצירי כנס C[527]. תיקון ה-S-1 של SEEQC מ-2026-08-28 מציין הכנסות של $4.2 M ב-2025 ומזומנים של $18.1 M ב-2026-06-30 C[556] P[557] fact; שווי הפעילות של $1 B וה-PIPE של $65 M מתארים את המיזוג עם Allegro שבוטל. ">50% מהחברות המפתחות מחשבים קוונטיים" של Quantum Machines היא טענת חברה C[528]. לא פורסם: הספק הקירור ב-4 K של הקריוגניקה המודולרית של IBM; צומת התהליך של SemiQon, מיקום המפעל וגודל השקעת PostScriptum מ-2026-07; היקף ההנפקה של SEEQC; ההכנסות של Quantum Machines וכל נתון מקביל של Zurich Instruments, Keysight או QBLOX, ולכן לא ניתן לאמוד את שוק הבקרה החמה; ההספק, מספר הערוצים וצומת התהליך במאמר QuTech/Fujitsu על cryo-CMOS ביהלום ב-ISSCC 2026, מעבר להודעת המוסד C[554]; ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ל-cryo-CMOS — PatSnap נותנת רק ספירות אזוריות עם הסתייגות שלמות P[563]; ועלות הבקר של HRL, לוח הזמנים ל-tape-out והאם IBM שומרת את תכנון ה-130 nm, לאחר הרכישה שנסגרה ב-2026-08-26 C[10] fact.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בה | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| HRL Laboratories | מפתח | ארה״ב | בקר ב-4 K המתזמן 18 קיוביטים | D[190] fact |
| IBM Quantum | מפתח | ארה״ב | רכיבי ASIC לשטף של 14 nm; רכשה את HRL | D[296] C[10], [527] fact |
| Intel | מפתח | ארה״ב | Horse Ridge, Pando Tree | C[272] fact |
| Microsoft | מחקר | ארה״ב | Gooseberry ב-100 mK; פטנט נעילת המטען (charge-lock) | D[549] G[555] |
| University of Sydney | מחקר | אוסטרליה | CMOS ב-mK המניע את הספינים של Diraq | D[551] |
| Equal1 | מפתח | אירלנד | קיוביטים ובקרה על פיסה אחת | C[273] fact |
| Quantum Machines | ספק | ישראל | מסדים חמים שהטכנולוגיה הזו דוחקת | C[528] |
כספים.
- 2025-02-25 · Quantum Machines · סבב C · $170 M · PSG Equity · $280 M במצטבר C[528]
- 2025-11-06 · DARPA QBI שלב B · עד $15 M לכל אחד · אחד-עשר צוותים, ובהם IBM ו-Diraq fact
- 2026-05-21 · GlobalFoundries; Diraq · מכתבי כוונות של CHIPS · $375 M; $38 M · מכתב כוונות fact
- 2026-06-29 · SEEQC · S-1 ל-Nasdaq לצד מיזוג עם Allegro · שווי פעילות (EV) של $1 B, PIPE של $65 M C[556] P[557]; מיזוג ה-SPAC בוטל ב-2026-08-25, וה-S-1 ממשיך; ההנפקה לא תומחרה עד 30 בספטמבר 2026 fact
- 2026-07-23 · IBM · רוכשת את HRL Laboratories · לא פורסם · העסקה נסגרה ב-2026-08-26 C[10] factfact
שוק ושרשרת אספקה. נכון ל-3 בספטמבר 2026 איש אינו מוכר בקר CMOS קריוגני; ההכנסות של השכבה הן ממסדים חמים של Quantum Machines, Zurich Instruments, Keysight ו-QBLOX, ו-Quantum Machines לבדה גייסה $280 M C[528], [558]. ה-CMOS הקריוגני עצמו הוא מו״פ פנימי; ההצעות המסחריות עדיין ללא הכנסות: SemiQon, FrostByte (€1.3 M) ו-Rhonexum ($1 M) C[553], [559] P[560]. G3, G4 ו-G7 משלמים עליו; G1, G2 ו-G5 לא.
קניין רוחני ותקנים. Microsoft Technology Licensing מחזיקה ב-US 11,838,022 על ממשק CMOS קריוגני לקיוביטים (הוענק ב-2023-12-05), ארכיטקטורת נעילת המטען שמאחורי Gooseberry G[555]; MIT מחזיק ב-US 12,705,525 על פולסים בפס בסיס (2026-08-11) G[561]; ההגשה של Intel על כיול בלולאה סגורה היא בקשה בלבד G[562]. אף מאגר נתונים אינו מפרסם ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים P[563]. תקנים: אין, ואין הגדרה מוסכמת להספק לקיוביט.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות.
- Intel: 2020-12-03 · Horse Ridge II למערכות ספין בקנה מידה גדול · אין ממשיך fact.
- Microsoft: 2021-01-27 · Gooseberry ל"אלפי קיוביטים" · לא סופק C[564].
- IBM: 2024-02-14 · CMOS קריוגני כמסלול לבקרה הניתנת להגדלה · סופק חלקית, לשטף בלבד D[296] C[527].
- HRL: 2026-04-17 · מעבד ללא מחוללי צורות גל חמים · סופק D[190].
אמינות: רק HRL נקבה בתוצר מתוארך וסיפקה אותו, ו-IBM קנתה אותה; IBM מפרסמת השוואות A/B, לא טענות כותרת; ל-Intel אין נאמנות שעברה ביקורת עמיתים על רכיב Horse Ridge; הקו של Microsoft רדום זה חמש שנים.
פרשנות אסטרטגית. המנצחים אם הבקרה הקרה תהפוך לתקן: בתי CMOS משולבים — IBM עם HRL, ו-Intel אם תחזור לתחום — וחברות ספין שהקיוביטים והבקרים שלהן חולקים קו ייצור. המפסידים: ספקי המסדים החמים, המוגנים רק כל עוד איש מתחת לאלף קיוביטים אינו זקוק ל-ASIC. המסלול הקר האחר, בקרת SFQ, צפוי לצרוך פחות הספק לקיוביט S[550], ועדיין אין לו שער דו-קיוביטי; המפתחת שלו, SEEQC, הגישה בקשה לרישום ב-Nasdaq, וגודל ההנפקה לא פורסם P[557]. כוח המיקוח נשאר בידי ספקי הפלטפורמות; הספק הנדיר הוא יצרן המקררים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם IBM תפרסם, בביקורת עמיתים, שרשרת מלאה — הנעה, שטף וקריאה — על ≥100 קיוביטים מוליכי-על בשוויון עם מסדים חמים; אם הבקר של HRL יופיע מחדש בתוך IBM מעל 18 קיוביטים; אם מישהו ידווח על הספק מוגדר לקיוביט מתחת ל-5 mW ב-4 K תחת עומס. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 שום בקר לא יפעיל יותר מכחמישים קיוביטים מקצה לקצה בתוצאה שעברה ביקורת עמיתים, ומערכות ברמת Heron עדיין יסופקו עם מסדים חמים. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: בקרה קרה כתקן במכונות ספין ובמסלול השטף של IBM, ומודול של 10,000 קיוביטים על מתקן 4 K אחד ב-≤5 mW לקיוביט. התרחיש הגרוע ביותר: התקציב נשאר מחייב, מכונות מוליכי-העל שומרות על מסדים חמים, וה-CMOS הקריוגני שורד רק כממתח בטמפרטורת מיליקלווין לספינים.
שאלות פתוחות: (1) הגדרה של הספק לקיוביט שאפשר להגן עליה? (2) האם מפעל ייצור יסמיך פינת תהליך קריוגנית? (3) האם סחיפת הבקר שולטת מתחת לשגיאת קיוביט של 10⁻⁴? (4) האם ההספק לקיוביט חייב לרדת, או שמתקן הקירור יכול לגדול פי עשרה? (5) האם IBM תשמור על התכנון של HRL ב-130 nm? לעקוב אחר ISSCC 2027, אחר הגילויים של IBM לאחר הרכישה, ואחר כל מתקן 4 K שישווק מעל 20 W.
מקורות
- [10] IBM, “IBM to Acquire HRL Laboratories to Power the Future of Quantum,” Jul. 23, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-07-23-ibm-to-acquire-hrl-laboratories-to-power-the-future-of-quantum C - [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [272] S. Subramanian and S. Pellerano, “Intel's Millikelvin Quantum Research Control Chip Provides Denser Integration with Qubits,” Intel Community, Jun. 20, 2024. [Online]. Available: https://community.intel.com/
t5/ CBlogs/ Tech-Innovation/ Data-Center/ Intel-s-Millikelvin-Quantum-Research-Control-Chip-Provides/ post/ 1608558 - [273] Equal1, “UnityQ.” [Online]. Available: https://www.equal1.com/
technology C - [296] D. Underwood et al., “Using Cryogenic CMOS Control Electronics to Enable a Two-Qubit Cross-Resonance Gate,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010326, Feb. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010326. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [527] A. Noori et al., “A Cryo-CMOS Control System for Large-Scale Superconducting Qubit Quantum Computing: Part 2,” IBM Research, Mar. 16, 2026. [Online]. Available: https://research.ibm.com/
publications/ Ca-cryo-cmos-control-system-for-large-scale-superconducting-qubit-quantum-computing-part-2 - [528] Quantum Machines, “Quantum Machines Raises $170M as Its Customer Base Exceeds 50% of Companies Developing Quantum Computers,” Feb. 25, 2025. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
press-release/ Cquantum-machines-raises-170-million-in-series-c-funding/ - [548] Intel Corporation, “Intel Debuts 2nd-Gen Horse Ridge Cryogenic Quantum Control Chip,” Dec. 3, 2020. [Online]. Available: https://www.intc.com/
news-events/ Cpress-releases/ detail/ 1429/ intel-debuts-2nd-gen-horse-ridge-cryogenic-quantum-control - [549] S. J. Pauka et al., “A cryogenic CMOS chip for generating control signals for multiple qubits,” Nat. Electron., vol. 4, no. 1, pp. 64–70, Jan. 2021, doi: 10.1038/s41928-020-00528-y. D
- [550] S. Kawabata, “Integration and Resource Estimation of Cryoelectronics for Superconducting Fault-Tolerant Quantum Computers,” arXiv:2601.03922, Jan. 2026. S
- [551] S. K. Bartee et al., “Spin-qubit control with a milli-kelvin CMOS chip,” Nature, vol. 643, no. 8071, pp. 382–387, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09157-x. D
- [552] J. van Staveren et al., “Cryo-CMOS Bias-Voltage Generation and Demultiplexing at mK Temperatures for Large-Scale Arrays of Quantum Devices,” IEEE Trans. Quantum Eng., vol. 6, pp. 1–18, 2025, doi: 10.1109/TQE.2025.3580377. C
- [553] SemiQon, “SemiQon Cryo-CMOS™.” [Online]. Available: https://www.semiqon.com/
technology/ Csemiqon-cryo-cmos - [554] QuTech, “Scalable diamond Quantum Computing with cryogenic chip integration,” Feb. 17, 2026. [Online]. Available: https://qutech.nl/
2026/ C02/ 17/ scalable-diamond-quantum-computing-with-cryogenic-chip-integration/ - [555] Microsoft Technology Licensing, LLC, “Cryogenic-CMOS interface for controlling qubits,” USPTO, Dec. 2023. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ G11838022 - [556] SEEQC, “SEEQC Files Registration Statement for Proposed Initial Public Offering,” Business Wire, Jun. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ Chome/ 20260629077919/ en/ SEEQC-Files-Registration-Statement-for-Proposed-Initial-Public-Offering - [557] M. Abdel-Kareem, “SEEQC Files Form S-1 for Nasdaq IPO Parallel to Ongoing Allegro Merger Process,” Quantum Computing Report, Jul. 2, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
seeqc-files-form-s-1-for-nasdaq-ipo-parallel-to-ongoing-allegro-merger-process/ P - [558] Quantum Machines, “Quantum Machines Makes Second European Acquisition in Six Weeks as Quantum Closes In on Real-World Advantage,” Jun. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
press-release/ Cquantum-machines-acquisition-pcb-engineering/ - [559] QuTech, “QuTech spinoff FrostByte raises €1.3 million for cryo-electronics for scalable quantum computers,” May 11, 2026. [Online]. Available: https://qutech.nl/
2026/ C05/ 11/ qutech-spinoff-frostbyte-raises-e1-3-million-for-cryo-electronics-for-scalable-quantum-computers/ - [560] M. Abdel-Kareem, “Rhonexum Raises $1M Pre-Seed to Solve the Quantum Cabling Bottleneck via Cryo-CMOS,” Quantum Computing Report, Mar. 18, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
rhonexum-raises-1m-pre-seed-to-solve-the-quantum-cabling-bottleneck-via-cryo-cmos/ P - [561] W. D. Oliver and S. Gustavsson, “Scalable control of quantum bits using baseband pulsing,” USPTO, Aug. 2026. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ G12705525 - [562] Intel Corporation, “Technologies for Closed-Loop Qubit Calibration,” USPTO, Jul. 2026. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ G20260187510 - [563] PatSnap, “Cryogenic CMOS Circuit Technology Landscape 2026,” Apr. 20, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ articles/ cryo-cmos-technology-landscape-2026/ - [564] C. Nayak, “Full stack ahead: Pioneering quantum hardware allows for controlling up to thousands of qubits at cryogenic temperatures,” Microsoft Research Blog, Jan. 27, 2021. [Online]. Available: https://www.microsoft.com/
en-us/ Cresearch/ blog/ full-stack-ahead-pioneering-quantum-hardware-allows-for-controlling-up-to-thousands-of-qubits-at-cryogenic-temperatures/ - [900] HRL Quantum Team and Microsoft collaborators, “Benchmarking exchange-only control of a 48-spin singlet manifold,” arXiv:2610.07393, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK)
פולסי שטף מקוונטטים משבב ספרתי מניוביום, המורכב בשיטת השבב ההפוך על פיסת הקיוביטים, מניעים שערים בטמפרטורת מיליקלווין ומחליפים את כבל המיקרוגל הקואקסיאלי לכל קיוביט.
Verdict. ממשי: מודול אחד של חמישה קיוביטים בנאמנות חד-קיוביטית > 99%. לא הוכחו: שערים דו-קיוביטיים, קריאה, ממתח שטף, עמידות להרעלת קוואזי-חלקיקים מעבר לחמישה קיוביטים. להוריד בדרגה אם עד 2028 לא יהיה מודול SFQ של >20 קיוביטים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
לוגיקת קוונט שטף בודד (SFQ) מאחסנת ביט כקוונט שטף אחד Φ₀ = h/2e בלולאה מוליכת-על; צומת ג'וזפסון ממתג פולט פולס ששטחו Φ₀, כ-1 mV למשך 2 ps. הצורה המהירה שלה (RSFQ; Likharev ו-Semenov, 1991) נבנתה למחשוב קלאסי ב-4 K. בבקרת קיוביטים, רכבת פולסים הנעולה על המחזור של הקיוביט מצטברת באופן קוהרנטי לסיבוב ראבי S[565]. בצורת 2026 הבקר מורכב בשיטת השבב ההפוך על הקיוביטים ב-10 mK D[304]. התחום הרחב של האלקטרוניקה מוליכת-העל נסקר באופן שוטף ב-Superconductor Electronics Monitor P[56].
תכונות. זיקת הנושא: שכבת בקרה מיוצרת לחלוטין. זמן / שזירה: לא ישים. קריאה: לא הודגמה C[53]. ניידות: אין; מחוברת בבליטות. אופן הבקרה @ מיקום: הנעת מיקרוגל המסונתזת ספרתית בטמפרטורת מיליקלווין. מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: פאולי ועוד פרצי הרעלה מתואמים D[249]. ייצור: ליתוגרפיה רב-שכבתית של ניוביום.
פיזיקה וגבולות
כל פולס Φ₀ נותן לקיוביט דחיפת פאזה קבועה, ולכן זווית השער נקבעת לפי מספר הפולסים, לא לפי משרעת אנלוגית. מיתוג עולה רק ~I_cΦ₀ ≈ 10⁻¹⁹ J לאירוע; בתוך תקציב של עשרות µW בתא הערבוב ב-20 mK, מה שמגביל ראשון הוא הספק הממתח הסטטי של RSFQ וחלוקת הממתח.
הרצפה היא שבירת זוגות: צמתים ממתגים פולטים פוטונים מעל פער האלומיניום (2Δ ≈ 90 GHz), השוברים זוגות קופר בשכבת הקיוביט — הרעלת קוואזי-חלקיקים — וגורמים לרלקסציית T₁ ולפרצים מתואמים. הגבלת רוחב הפס של הפולסים של מעגל ההנעה צפויה לסלק אותה, ולהביא את שגיאת השער לכיוון 0.1% ברצפים תהודתיים D[249]. מנופים אחרים: מלכודות קוואזי-חלקיקים, הנדסת פער, בולעי גלים מילימטריים.
מצב ההנדסה העדכני
הטוב ביותר שהודגם (3 בספטמבר 2026): המודול של SEEQC בן חמשת הקיוביטים ב-10 mK, נאמנות חד-קיוביטית מעל 99%, כניסה ספרתית אחת שמפורקת בריבוב לכמה קיוביטים D[304]C[53]. אף תוצאת SFQ אינה עוברת חמישה קיוביטים או כוללת שער דו-קיוביטי או מחזור תיקון שגיאות.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2014 | 4,544 DAC-שטף על השבב ל-512 קיוביטים דרך 56 חוטים | D-Wave | D[430] |
| 2019 | שער SFQ ראשון על טרנסמון, ≈ 95% | Wisconsin / Syracuse | D[566] |
| 2023 | מעגל הנעה על פיסה נפרדת: שגיאה של 1.2(1)% לקליפורד, מתוכה 0.96(2)% מהרעלה | Wisconsin, Syracuse, NIST | D[249] |
| 2026-03 | חמישה קיוביטים, בקרת SFQ ב-10 mK; חד-קיוביטי > 99%, שיא של 99.9% | SEEQC | D[304] |
| 2026-03 | קריאה בהשהיית זמן של פלוקסון, ללא דיווח על נאמנות | קדם-פרסום | S[568] |
איבר השגיאה השולט: הרעלת קוואזי-חלקיקים במודול של 2023 D[249]; לא נחשף עבור המודול של SEEQC.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
פיסת הבקרה היא Nb/AlOx/Nb רב-שכבתית — שמונה שכבות ניוביום מושטחות או יותר, 10⁴–10⁶ צמתים — בשונה מתהליך הקיוביטים מאלומיניום D[569]. מפעלי הייצור מעטים: MIT Lincoln Laboratory (קו SFQ5ee, מפעל הייצור לקיוביטים SQUILL) C[570], תהליך הניוביום וספריות התאים של AIST D[571], ומפעל הייצור המסחרי של SEEQC ב-Elmsford, NY C[572]. שיעור תקינות סביר דורש פיזור של הזרם הקריטי של אחוזים בודדים על פני אלפי צמתים. החשיפה לפיקוח על יצוא (תקנת BIS מ-2024-09-06): ECCN 3A904, 3B904 ו-4A906; 3A901.a, בקריאה מילולית, חל על CMOS קריוגני בלבד G[301]. נקודות כשל יחידות: מקררי דילול, חיבור בבליטות אינדיום, וכלי ריסוס (sputter) ו-CMP לניוביום.
אלקטרוניקה מוליכת-על משלבת 1–10 מיליון צמתים לכל cm², לעומת יותר מ-10 מיליארד טרנזיסטורים לכל cm² ב-CMOS מתקדם (נתונים ממאמרי התהליך של MIT Lincoln Laboratory שהמחברים מצטטים). שיפורי תכן כמו תאי xSFQ ללא שעון עם מגברי פיצול מובנים — פי 2.7–3.4 פחות צמתים במעגלי בחינת ביצועים סטנדרטיים, ותא אחד שיוצר בתהליך SFQ5ee של MIT Lincoln Laboratory (צפיפות זרם קריטית של 10 kA/cm²) ואומת ב-4.2 K — מעלים את הצפיפות הפונקציונלית, לא את צפיפות השילוב P[897].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
בקרה מטמפרטורת החדר צריכה בערך כבל קואקסיאלי אחד להנעה וקו שטף אחד לכל טרנסמון, ולכן חתך המקרר ועומס החום קובעים את גבולה; פלטפורמה ברמת KIDE מציעה > 4,000 קווי RF עבור "יותר מ-1000 קיוביטים" Cfact. בקרת SFQ צריכה שעון ועוד זרם פקודות בקצב נמוך D[304]. קריאת SFQ קיימת רק כשיטה בקדם-פרסום S[568]; SEEQC מונה את ממתח השטף כעבודה עתידית C[53].
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורה: סריג הטרנסמונים מוליכי-העל. היא דורשת ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על ומודולים בשבב הפוך; היא מספקת לוגיקה ספרתית קרה למפענח קריוגני ול-DAC-שטף של D-Wave D[430]. המסלולים הקרים לבקרה הם CMOS קריוגני או SFQ: ה-CMOS הקריוגני משתמש מחדש במפעלי ייצור ובכלי תכנון מסחריים; SFQ צריכה מערכת אקולוגית של ניוביום, שהכלים המסחריים שלה נעצרים באימות הפיזי. ההתנגשות עם הטרנסמון — פוטוני מיתוג המרעילים את הקיוביט — פתוחה: ההפחתה שלה צפויה בלבד D[249], והדיווח של SEEQC מ-2026 על היעדר הרעלה ניתנת לגילוי הוא סיקור עיתונאי C[53]. התרומה לשעון הנגזר: ניטרלית — סבב הסינדרום נשאר על 0.65 µs, מול מחזור תיקון השגיאות הנמדד של 1.1 µs D[1]. משבצות ריקות שכנות: ממתח שטף ב-SFQ, קריאה ב-SFQ.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
כל מספר בולט הוא ממוצע על פני פעולות קליפורד בבחינת ביצועים אקראית (RB) D[566]D[249]D[304]. RB מניח שגיאות מרקוביות שאינן תלויות בשער, ולכן פרצים מתואמים נדירים נבלעים בממוצע כהרעה קלה, ומודול יכול לעבור ב-99.9% ועדיין לפלוט שגיאות מתואמות שהמפענחים אינם ממדלים. ה"היעדר של הרעלת קוואזי-חלקיקים ניתנת לגילוי" של SEEQC מדווח רק בעיתונות C[53]. לא דווחו: זוגיות המטען תחת תזמון רציף, ו-T₁ כשהשעון פועל וכשהוא כבוי. אין שחזור בלתי תלוי: כל מחברי 2026 הם מ-SEEQC D[304]. סתירות: "מעל 99%" בתמצית D[304] לעומת "מעל 99.5%" בעיתונות C[53]; "ננו-ואטים לקיוביט" C[53] לעומת ~1.6 µW לקיוביט בהערכה מ-2026 S[550]fact.
מספר חמשת הקיוביטים, 10 mK ו"ננו-וואטים לקיוביט" לקוחים מהעיתונות [53], לא מתקציר המאמר [304]. מסמכי ה-S-1 של SEEQC מציינים הכנסות של $4.2 M ב-2025 ומזומנים של $18.1 M ב-2026-06-30 fact; שווי הפעילות לקוח מעיתונות הענף. יכולת מוליכות-העל של SkyWater מוסקת מאזכורים בדוח ה-10-K של D-Wave [492]. לא פורסם: תוצאה סינית מתוארכת מ-2025–26 לבקרת קיוביטים ב-SFQ, ספירת משפחות פטנטים לבקרת SFQ, והיקף ההנפקה של SEEQC (ריק בתיקון ה-S-1 מ-2026-09-11).
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים בה | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| SEEQC | מפתח / מפעל ייצור | ארה״ב | מודול בקרת SFQ ב-mK; מפעל ייצור מסחרי ל-Nb | D[304]C[572] |
| IBM | אינטגרטור | ארה״ב | שילוב SFQ עם SEEQC (QBI); בקרת CMOS קריוגני משלה | P[54]C[527] |
| Wisconsin–Madison, Syracuse, NIST Boulder | מחקר | ארה״ב | בקרת SFQ תהודתית; מחקר ההרעלה | S[565]D[249] |
| MIT Lincoln Laboratory | מפעל ייצור | ארה״ב | תהליך SFQ5ee; מפעל הייצור לקיוביטים SQUILL | C[570] |
| D-Wave | מפתח (תחום סמוך) | קנדה | DAC-שטף מבוססי SFQ על השבב במחשבי הרפיה | D[430] |
| AIST, NEC | מחקר / מפעל ייצור | יפן | ספריות תאים ל-Nb; בקר מרובב ב-4.2 K | D[571]C[567] |
כספים.
- 2020-09-16 · SEEQC · סבב A · $22.4 M · EQT Ventures (מובילה) · נסגר C[572]
- 2025-01-16 · SEEQC · סבב צמיחה · $30 M · SIP Global ואחרים · נסגר P[573]
- 2025-06-12 · SEEQC + IBM · שילוב SFQ במסגרת DARPA QBI, ו-IBM היא המבצעת G[65] · לא פורסם · הוכרז P[54]fact
- 2026-06-29 · SEEQC · S-1 להנפקה ראשונית לציבור (IPO) ב-Nasdaq, לצד הסכם SPAC עם Allegro Merger Corp (שווי פעילות של $1 B) · הוגש C[556]fact
- 2026-08-25 · SEEQC / Allegro · מיזוג ה-SPAC הסתיים בהסדר: Allegro מקבלת מניות בשווי $6 M לפי שווי טרום-כסף (pre-money) של $1.3 B, בעת IPO עתידית, מכירה או גיוס של ≥ $100 M · בוטל G[574]
שוק ושרשרת אספקה. עדיין אין שוק לבקרת SFQ: ספק אחד, הדגמה אחת. SkyWater, מפעל הייצור המסחרי הנקוב בדוחות ה-10-K של D-Wave G[492], שייך ל-IonQ מאז יולי 2026 C[19]. G3 ו-G4 משלמים עליה; G7 — במידה משנית.
קניין רוחני ותקנים. SEEQC מחזיקה בפטנטים של Hypres על RSFQ ועל תהליך הניוביום, שהועברו אליה עם היפרדותה ב-2019 C[572]. אין תקנים לבקרת SFQ; בסיסי התכנון המשותפים הם ספריית התאים של AIST D[571] והערכות של MIT-LL C[570].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. SEEQC: בקרת SFQ בטמפרטורת מיליקלווין (הובטחה ל-2021–22 · סופקה ב-2026-03, על חמישה קיוביטים) D[304]; בקרת שטף וקריאה על הפיסה (הוכרזו ב-2026-03 · ללא תאריך) C[53].
פרשנות אסטרטגית. יכולת תהליך הניוביום נמצאת בידי SEEQC, ודרך Lincoln Laboratory — בידי ממשלת ארה״ב. מבין המסלולים הקרים, CMOS קריוגני או SFQ, ל-CMOS הקריוגני יש הישגים מתועדים חזקים יותר: הדגמת תיקון שגיאות תחת בקר CMOS קריוגני ב-4 K D[190] ושוויון עם אלקטרוניקה חמה על מעבד של IBM C[527]; ל-SFQ יש שערים חד-קיוביטיים על חמישה קיוביטים מקבוצה אחת D[304].
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד סוף 2027 קבוצה כלשהי תפרסם שער דו-קיוביטי המונע ב-SFQ בשגיאה מתחת ל-1%, התקן בבקרת SFQ של יותר מעשרה קיוביטים, או שעות של נתוני זוגיות מטען ללא פרצים המתואמים עם השעון. להוריד בדרגה אם עד סוף 2028 אף מודול SFQ לא יעבור עשרים קיוביטים, או אם פירוק של תקציב השגיאה יראה הרעלה מעל 0.1% לקליפורד. שאלות פתוחות: האם "היעדר הרעלה ניתנת לגילוי" שורד תזמון רציף במחזורי העבודה של תיקון שגיאות? האם ממתח שטף ב-SFQ יכול להחזיק את יציבות ה-DC שהטרנסמונים צריכים?
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [53] M. Abdel-Kareem, “SEEQC Reports Integrated Qubit Control Logic Operating at Millikelvin Temperatures,” Quantum Computing Report, Mar. 21, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
seeqc-reports-integrated-qubit-control-logic-operating-at-millikelvin-temperatures/ C - [54] M. Abdel-Kareem, “SEEQC and IBM Collaborate on SFQ Control Integration Under DARPA's Quantum Benchmarking Initiative,” Quantum Computing Report, Jun. 12, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
seeqc-and-ibm-collaborate-on-sfq-control-integration-under-darpas-quantum-benchmarking-initiative/ P - [56] R. Neeman, “Superconductor Electronics Monitor,” Qodeh, 2026, doi: 10.5281/zenodo.21860767. [Online]. Available: https://qodeh.com/
publications/ Psuperconductor-electronics-monitor-2026/ - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [249] C. Liu et al., “Single Flux Quantum-Based Digital Control of Superconducting Qubits in a Multichip Module,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030310, Jul. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030310. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. D
- [430] P. I. Bunyk et al., “Architectural considerations in the design of a superconducting quantum annealing processor,” arXiv:1401.5504, Jan. 2014. D
- [492] U.S. Securities and Exchange Commission, “EDGAR full-text search: ‘SkyWater’ in D-Wave Quantum Inc. 10-K filings,” SEC EDGAR Full-Text Search, Feb. 26, 2026. [Online]. Available: https://efts.sec.gov/
LATEST/ Gsearch-index?q=%22SkyWater%22&forms=10-K&ciks=0001907982 - [527] A. Noori et al., “A Cryo-CMOS Control System for Large-Scale Superconducting Qubit Quantum Computing: Part 2,” IBM Research, Mar. 16, 2026. [Online]. Available: https://research.ibm.com/
publications/ Ca-cryo-cmos-control-system-for-large-scale-superconducting-qubit-quantum-computing-part-2 - [550] S. Kawabata, “Integration and Resource Estimation of Cryoelectronics for Superconducting Fault-Tolerant Quantum Computers,” arXiv:2601.03922, Jan. 2026. S
- [556] SEEQC, “SEEQC Files Registration Statement for Proposed Initial Public Offering,” Business Wire, Jun. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ Chome/ 20260629077919/ en/ SEEQC-Files-Registration-Statement-for-Proposed-Initial-Public-Offering - [565] R. McDermott and M. G. Vavilov, “Accurate Qubit Control with Single Flux Quantum Pulses,” Phys. Rev. Appl., vol. 2, no. 1, Art. no. 014007, Jul. 2014, doi: 10.1103/PhysRevApplied.2.014007. S
- [566] E. Leonard et al., “Digital Coherent Control of a Superconducting Qubit,” Phys. Rev. Appl., vol. 11, no. 1, Art. no. 014009, Jan. 2019, doi: 10.1103/PhysRevApplied.11.014009. arXiv:1806.07930. D
- [567] AIST; Yokohama National University; Tohoku University; NEC, “Successful demonstration of a superconducting circuit for qubit control within large-scale quantum computer systems,” NEC Press Releases, Jun. 3, 2024. [Online]. Available: https://www.nec.com/
en/ Cpress/ 202406/ global_20240603_02.html - [568] S. Kamimura, A. Taguchi, M. Tanaka, and T. Yamamoto, “Fluxon Time-Delay Readout of a Superconducting Qubit Protected by a Spectral Gap in a Josephson Transmission Line,” arXiv:2603.13175, Mar. 2026. S
- [569] S. K. Tolpygo, “Superconductor Digital Electronics: Scalability and Energy Efficiency Issues,” arXiv:1602.03546, Feb. 2016. D
- [570] MIT Lincoln Laboratory, “SQUILL Foundry.” [Online]. Available: https://www.ll.mit.edu/
r-d/ Cprojects/ squill-foundry - [571] T. Yamae et al., “Rapid single-flux-quantum and adiabatic quantum-flux-parametron cell libraries using a 1 kA/cm2 niobium fabrication process,” Scientific Reports, vol. 15, Art. no. 41429, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41598-025-20666-7. D
- [572] SEEQC, “SEEQC Secures $22.4 Million In Series A Round; Strategic Investment Led By EQT Ventures,” Sep. 16, 2020. [Online]. Available: https://seeqc.com/
resources/ Cseeqc-secures-22.4-million-in-series-a-round-strategic-investment-led-by-eqt-ventures - [573] SIP Global Partners, “SIP Global Partners Participates in $30M Round for SEEQC, Developer of the World's First Full-Stack Processor for Quantum Computers,” PRWeb, Jan. 16, 2025. [Online]. Available: https://www.prweb.com/
releases/ Psip-global-partners-participates-in-30m-round-for-seeqc-developer-of-the-worlds-first-full-stack-processor-for-quantum-computers-302352970.html - [574] Allegro Merger Corp.; SeeQC, Inc., “Settlement, Termination and Release Agreement,” U.S. Securities and Exchange Commission (EDGAR), Aug. 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ Gedgar/ data/ 1779977/ 000121390026095175/ ea028847004ex2-2.htm - [897] P. Papanikolaou, A. Vanasse, H. Jin, G. Tzimpragos, and J. Volk, “Duplication-aware retiming and cell interface redesign for superconductor circuit minimization,” arXiv:2610.02333, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
בקרת מיקרוגל משולבת בשבב (יונים)
הנעת השערים של היונים מסונתזת כאותות חשמליים ומועברת במוליכים בתוך שבב המלכודת, במקום באלומות לייזר.
Verdict. שיאי הנאמנות אמיתיים, אך הם על שני יונים; טענת החיווט של ~200 מקורות לכל 1,000 קיוביטים נשארת מחקר תכנון מ-2023, ונכון ל-2026-09-03 לא פורסם התקן מיקרוגל רב-אזורי המשולב בשבב.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שכבת הבקרה של מכונת היונים ללא לייזר: האלקטרוניקה המחוללת את הנעת הקיוביט, מוליכי השבב המקרינים אותה, והחיווט שביניהם. הפיצולים העל-דקים נמצאים ב-1–13 GHz, ולכן אורך הגל עולה על המלכודת כולה ושום דבר אינו ממוקד. המיעון הוא גאומטרי, דרך השדה הקרוב של פס מוליך הנמצא עשרות מיקרומטרים מהיון, או ספקטרלי, כאשר גרדיאנט מגנטי סטטי מעניק לכל יון תהודה משלו. משפחה אחת נגזרת משערי השדה הקרוב של NIST Boulder מתחילת שנות ה-2010, וכיום היא נישאת בידי Oxford Ionics בתוך IonQ; השנייה היא הצימוד המושרה בגרדיאנט מגנטי של Wunderlich מ-Siegen, שמסחרה eleQtron בשם MAGIC.
תכונות: זיקת הנושא 1.0, מיוצרת לחלוטין — היון טבעי, אך כל מה ששייך לטכנולוגיה זו ליתוגרפי; אין לה זמן אופייני ואין לה פעולת שזירה משלה; אין לה קריאה — הפלואורסצנציה נשארת אופטית; אין לה ניידות — המבנה סטטי והיונים מובלים לאורכו; אופן מיקרוגל עם מיקום בטמפרטורת החדר, ורק הניתוב נמצא על השבב; מבנה שגיאה פאולי, ללא ערוץ דליפה משלה; ייצור ברמת MEMS, ערימת מתכות רב-שכבתית של אלקטרודות משטח. הטכנולוגיה מתוארכת ל-2024, השנה שבה הגיעו השער החד-קיוביטי בשגיאה מתחת לחלק למיליון D[103] והמדגים הראשון של MAGIC שהוצב בשטח C[590].
פיזיקה וגבולות
פוטון של 10 GHz נושא ~40 µeV, לעומת ~2 eV של פוטון ראמאן אופטי. הנעה דרך מצב מעורר וירטואלי עולה בפיזור ספונטני, המציב לשערי לייזר רצפה סביב 10⁻⁴ וממיר חלק מהשגיאה הזאת לדליפה; הנעת מיקרוגל אינה נוגעת בשום מצב מעורר, ולכן האיבר נעלם. מה שנותר קלאסי — רעש משרעת ורעש פאזה של המקור, רעש שדה מגנטי, סחיפת כיול — ומכאן רצפה של 1.5(4)×10⁻⁷ לכל קליפורד על קיוביט שעון של ⁴³Ca⁺, T₂ ≈ 70 s, בטמפרטורת החדר, ללא מיגון, עם שגיאת כיול מתחת ל-10⁻⁸ D[103].
החשבון מגיע בזרם: צימוד ספין–תנועה, רכיב השזירה שבו עוסק תקציר השער הסמוך, דורש גרדיאנט, וגרדיאנט ביון פירושו אמפרים במרחק מיקרונים. מכאן שלוש תוצאות. פיזור אוהמי, משום שעומק החדירה בנחושת ב-10 GHz הוא תת-מיקרומטרי והחום נוחת בשבב המחזיק את היון; טווח גלובלי, משום שכל יון רואה הנעה שאורך הגל שלה מגמד את המלכודת, ולכן את הבררנות יש לבנות מניתוב או מהפרדת תדרים; וחימום תנועתי המושרה בידי ההנעה, המופיע לא כשגיאת בקרה אלא כשער שזירה פגום בהמשך. פסים מוליכים ממוליך-על ומיתוג על השבב השומר על האזורים שלא נבחרו קרים היו מזיזים את הרצפה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-05-22 | 1,000 קיוביטים בקישוריות מלאה מ-~200 מקורות אותות (תכנון) | Malinowski, Allcock, Ballance (Oxford Ionics) | S[325] |
| 2023-05-22 | תחזית של ~40–2,600 שכבות שערים בשנייה | Oxford Ionics | S[325] |
| 2024-05-30 | סופק המדגים הראשון של MAGIC, 10 קיוביטים, המבורג | eleQtron / NXP / ParityQC | C[590] |
| 2024-12-05 | שגיאת שער חד-קיוביטי 1.5(4)×10⁻⁷ לכל קליפורד, ללא מיגון מגנטי | Oxford (הקבוצה של Lucas) | D[103] |
| 2025-10-20 | שגיאת שער דו-קיוביטי 8.4(7)×10⁻⁵, ללא קירור למצב היסוד | Oxford Ionics / IonQ | D[102] |
כל השיאים שלעיל נמדדו על יון אחד או שניים במלכודת מעבדה; שום התקן פומבי אינו מניע שמונה אזורים או יותר ממוליכים המשולבים בשבב. מכונת היונים הגדולה ביותר בשירות, Helios בן 98 היונים, מונעת בלייזרים, עם 1,228 אלקטרודות ו-≥7 אורכי גל, ומוציאה ~55 ms לכל שכבה ברוחב מלא על הובלה, מיון וקירור, לעומת שער של ~70 µs D[97]. איבר השגיאה השולט אצל Oxford הוא דה-קוהרנטיות ועוד דליפה ומדידה, לא אלקטרוניקת ההנעה D[103]; בקנה מידה של מערכת הוא צפוי להיות הפרעה הדדית וחימום המושרה בידי ההנעה, ושניהם לא פורסמו.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
השבב הוא מעגל RF שבמקרה גם לוכד יונים: שכבות מתכת שהעליונה שבהן מתוכננת ל-~1 A בתדרי גיגה-הרץ, מעברים בין-שכבתיים המרחיקים את פיצול קווי ה-DC מפני השטח הפונים אל היון, וכן — ב-WISE — התקני מיתוג המשולבים בצורה "התואמת את אילוצי הייצור וההפעלה שלו", כשהסינתזה נשארת בחוץ S[325]. זהו מפרט של מפעל מוליכים למחצה, לא של סדנת אופטיקה, והוא מסביר את הקצאת ההון טוב יותר מכל שקף של מפת דרכים. IonQ רכשה את Oxford Ionics תמורת $1.075 B (העסקה נסגרה ב-2025-09-17) fact, ואחר כך את מפעל הייצור SkyWater של 200 mm תמורת ~$1.8 B (העסקה נסגרה ב-2026-07-31) fact, תוך שהיא חושפת רק "גישה לייצור מבוססת מוליכים למחצה" C[19]. בגרמניה החלוקה חוזית: eleQtron בונה את המלכודת ואת חומרת MAGIC, NXP את אלקטרוניקת הבקרה והוויסות, ו-ParityQC את שכבת הארכיטקטורה G[327].
נכון ל-2026-09-03 אין נתון פומבי של שיעור תקינות, אחידות או עלות לקיוביט לשבב מלכודת מיקרוגל. היחס היחיד שאפשר לצטט הוא 0.2 מקורות אותות לקיוביט ב-1,000 קיוביטים S[325], לעומת נתיב אלומה לכל אזור ו-≥7 אורכי גל במערכת לייזר D[97]. נקודות הכשל היחידות יושבות בייצור המלכודות — Sandia, Infineon, הייצור העצמי של Honeywell, ה-SkyWater שבבעלות IonQ — ולא בשרשרת המיקרוגל הסחורתית; החשיפה לפיקוח על יצוא עוברת דרך הפיקוח הקוונטי של ארה״ב מספטמבר 2024, וה-ECCN לא אומת.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
לכל קיוביט: אות חד-תדרי אחד ב-1–13 GHz עם בקרת פאזה ברמת תת-מיליראדיאן, ועוד מתחי DC של המלכודת וסביבה מגנטית יציבה. הבנייה הנאיבית נותנת מסנתז, מגבר ומעבר ואקום קואקסיאלי אחד לכל אזור, ומספר מעברי הוואקום ועומס החום — לא הקיוביטים — הם שעוצרים את המכונה בכמה מאות. WISE עונה בפירוק ריבוב — סינתזה בטמפרטורת החדר, מתגים פשוטים על השבב, ואות משותף אחד בהספק גבוה המפוצל אל האזור הנבחר — ומגיע ל-~200 מקורות עבור 1,000 קיוביטים ב-40–2,600 שכבות בשנייה S[325]. זה אותו מהלך שעושה הבקרה הספרתית של מוליכי-על כאשר כניסה ספרתית אחת מזינה כמה קיוביטים D[304].
ב-10³ קיוביטים השאלה המכרעת היא אם מתג על השבב יכול לשבת מיקרומטרים מיון בלי לטעון דיאלקטריים או להוסיף רעש שדה חשמלי: הדבר לא פורסם, וזה הנעלם הנושא את המשקל כאן. ב-10⁴ החומה תרמית — שערים מקבילים המפזרים כל אחד עשרות מיליוואט עד וואטים אינם יכולים לפעול יחד במלכודת של 4 K עם תקציב קירור של וואט אחד, ולכן המקביליות באה על חשבון קצב השעון; פעולת השיא בטמפרטורת החדר נמנעת מכך במחיר של חימום אנומלי גבוה יותר D[103]. ב-10⁶ שום דבר שפורסם אינו חל; נדרשת סינתזת גיגה-הרץ על השבב. ההשהיה נשארת נוחה: שערים של 10–1,000 µs מותירים לבקרת FPGA מרווח של שלושה סדרי גודל — ההפך מהמקרה של מוליכי-העל.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה יושבת על הארכיטקטורה יונים לכודים — בקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF) (IonQ/Oxford Ionics, eleQtron), והיא הבקרה החלופית של יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) (Universal Quantum). המרשם מונה 8 מכונות המשתמשות בה, וביניהן JION, QSea I, QUARTET ו-iQPU / UQConnect. היא דורשת מיקרו-ייצור של מלכודות יונים באלקטרודות משטח, ובמיוחד את הפסים המוליכים זרם; היא מספקת את מקורות האותות לשער המיקרוגל האלקטרוני בשדה קרוב; היא מחליפה את בקרת הלייזר של היונים. מחיר המעבר מדויק: לייזרי השער יוצאים, אבל לייזרי הקירור, הכנת המצב והקריאה נשארים, ולכן מכונה "ללא לייזר" עדיין נושאת אופטיקה, שבב המלכודת הופך לבעיית תכנון מיקרוגל, ובחירת המין מצטמצמת ליונים על-דקים עם מעבר שעון שמיש. כאן נושא טבעי מונע בידי מבנה בקרה מיוצר לחלוטין — עומס הייצור עובר מהקיוביט אל השבב שסביבו.
שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: 1.5×10⁻³ s — שבע שכבות שערים של השער האלקטרוני של היום ועוד קריאה ואיפוס, ללא הובלה — לעומת ~5.5×10⁻² s במכונה מבוססת הובלה מסוג Helios D[97]. משבצות ריקות סמוכות: סינתזת מיקרוגל קריוגנית על השבב; מתג זרם על השבב המוסמך לשימוש במלכודת, עם ספקטרום רעש שדה חשמלי שפורסם; פסי זרם ממוליך-על במלכודת יונים.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הנתון 10⁻⁷ הוא מספר של בחינת ביצועים אקראית שדעיכתו לכל קליפורד דומה לסחיפה איטית, ולכן הוא אומר על היציבות לטווח ארוך ועל מודל הדליפה וה-SPAM לא פחות משהוא אומר על השער D[103]. מדידת הביצועים כאן אינה לוכדת הפרעה הדדית ליוני צופה מהשדה הרחוק הגלובלי, הזזות זימן AC אצל השכנים, או חימום המושרה בידי ההנעה, המתגלה רק בשער שזירה מאוחר יותר. לא קיימים בחינת ביצועים אקראית בו-זמני, RB של הפרעה הדדית או בחינת ביצועים מחזורית (cycle benchmarking) להתקן מיקרוגל המשולב בשבב, ולתוצאה הדו-קיוביטית של 8.4(7)×10⁻⁵ אין שחזור עצמאי נכון ל-2026-09-03 D[102]. שתי בעיות מקור: הדוח הראשי מייחס זמני שער של 225.8 µs (2025) ושל ≈120 µs (2024) למאמר שהתמצית שלו אינה מציינת אף אחד מהם, ולכן הם מובאים כפי שדווחו; ומספר המקורות וקצב השכבות של WISE הם הערכות ארכיטקטוניות S[325], לא מדידות.
לא פורסם: ערך החוזה של Universal Quantum עם DLR, המימון שלה ומצבה ב-2025–2026; ערכי החוזים QSea I ו-QSea II באירו; ספירות פטנטים לשלוש המשפחות; ועלות לקיוביט או תפוקה לשבבי מלכודת מיקרוגל.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IonQ (כולל Oxford Ionics) | מפתח | ארה״ב / בריטניה | בקרת מיקרוגל משולבת בשבב; שער דו-קיוביטי אלקטרוני ב-8.4(7)×10⁻⁵; בעלת WISE | D[102], S[325] |
| eleQtron | מפתח | גרמניה | MAGIC — גרדיאנט סטטי ועוד מיקרוגל גלובלי; בונה את מעבד QSea | C[590] |
| NXP Semiconductors | ספק | הולנד / גרמניה | אלקטרוניקת בקרה וויסות למדגימי QSea | G[327] |
| ParityQC | ספק | אוסטריה | שכבת הארכיטקטורה והאלגוריתמים של QSea | G[327] |
| DLR Quantum Computing Initiative | משתמש / מממן | גרמניה | QSea I, 2023-03-01 → 2027-02-28, מדגים בהמבורג | G[327] |
| SkyWater Technology | ספק (פנימי) | ארה״ב | מפעל ייצור של 200 mm שנרכש בידי IonQ; העסקה נסגרה ב-2026-07-31 | fact |
| Oxford (הקבוצה של Lucas) | מחקר | בריטניה | שיא שער חד-קיוביטי 1.5(4)×10⁻⁷ עם מהוד מיקרוגל על השבב | D[103] |
| Universal Quantum | מפתח | בריטניה | מיקרוגל גלובלי ועוד גרדיאנטים מגנטיים; לא אומת שום נתון מתוארך | — |
| Quantinuum | מתחרה | ארה״ב | בקרת לייזר בקנה מידה, 1,228 אלקטרודות, ≥7 אורכי גל | D[97] |
| DARPA (QBI) | מממן | ארה״ב | שלב A כלל את Oxford Ionics; שלב B כולל את IonQ | fact |
כספים.
- 2023-03-01 · DLR QCI עם eleQtron, NXP, ParityQC · חוזה QSea I עד 2027-02-28 · הערך לא נחשף · פעיל G[327]
- 2024-05-30 · eleQtron, NXP, ParityQC · מדגים QSea I סופק, המבורג · ללא סכום · סופק C[590]
- 2025-06-09 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics · $1.075 B · נסגר 2025-09-17 fact
- 2025-07-08 / 2025-10-12 · IonQ · הון מניות · $1.0 B ואחר כך $2.0 B לפי $93/מניה · מזומנים $3.0 B, הכנסות הרבעון השני של 2026 $80.1 M · נסגר fact
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI, כולל IonQ · עד $15 M לכל אחת · הוכרז fact
- 2026-01-26 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater · ~$1.8 B ($15.00 במזומן + 0.4883 מניות לכל מניה) · נסגר 2026-07-31 fact
- 2026-05-05 · eleQtron · סבב A · €57 M, צבר הזמנות €54 M · נסגר C[129]fact
שוק ושרשרת אספקה. הציוד המאפשר הוא סינתזה והגברה של מיקרוגל — מקורות AWG ומקורות סינתזה ספרתית ישירה, מגברי GaN/GaAs, מעברי ואקום קואקסיאליים — בסיס סחורתי דו-שימושי שכמעט אין בו כוח מיקוח לספקים, בניגוד לאוליגופול הלייזרים צרי-הקו שהמכונות האופטיות זקוקות לו. סיכון הריכוזיות נודד במעלה הזרם אל ייצור המלכודות הרב-שכבתי, המקטע ש-IonQ הפנימה; כלכלת היחידה לא נחשפה. G3 (סבילות מוקדמת לתקלות) משלם דרך נאמנות השער, ו-G7 (מערכות הניתנות לפריסה) דרך סילוק השולחן האופטי של לייזרי השער; G4 משלם מאוחר יותר, G1 ו-G6 כלל לא.
קניין רוחני ותקנים. המשפחות הרלוונטיות הן בקשות הפטנט של Oxford Ionics על בקרה אלקטרונית של קיוביטים (שושלת Ballance/Malinowski מ-2019, כיום מוקצות ל-IonQ), משפחת הגרדיאנט המגנטי של Siegen שמאחורי MAGIC, ובקשות הפטנט של Universal Quantum על מיקרוגל מודולרי. לא הורצה שאילתה מתוארכת במאגר פטנטים, ולכן אין טענה לספירה; אין התדיינות, תקן או חבילת תוכנה בקוד פתוח הייחודיים לבקרת יונים במיקרוגל.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IonQ (הובטח 2025-06-13 · ל-2026 · 256 קיוביטים ב-99.99% · נדחה להפעלה במחצית הראשונה של 2027); IonQ (הובטח 2025-06-13 · ל-2027 · 10,000 קיוביטים פיזיים על שבב אחד · אין נתוני מיקרוגל רב-אזוריים משולבי-שבב נכון ל-2026-09-03); IonQ (הובטח 2025-06-13 · ל-2030 · 2 M פיזיים / 40–80 k לוגיים) Rfact; eleQtron עם DLR (הובטח 2023-03 · לשנה הראשונה · מדגים MAGIC בהמבורג · סופק 2024-05-30), QSea II (ל-2027-02-28 · יורש מוכן לתעשייה · אין יעד פומבי) G[327]C[590]. הפיזיקה של השערים של IonQ מובילה בעולם, וטענות הרכיבים שלה החזיקו; טענות קנה המידה שלה לא החזיקו — מפת הדרכים מ-2020 החטיאה את יעד 4,000 הקיוביטים עד 2026 בערך פי 40, והארכיטקטורה שמאחורי הבטחת 10,000 הקיוביטים עדיין קיימת רק כמאמר. eleQtron קטנה, וסיפקה את מה שהתחייבה לו בחוזה, כשהתוצר היה מדגים ולא שיא נאמנות.
פרשנות אסטרטגית. אם זה יעבוד ב-10³ יונים, הערך יצטבר אצל מי שמחזיק קו מוסמך של מלכודות רב-שכבתיות ועוד צוות תכנון RF; IonQ קנתה את שניהם, ו-NXP מעניקה לקו האירופי את אותו צירוף בלי אינטגרציה אנכית. המפסידים הם שרשרת האספקה של הלייזרים ויתרון האינטגרציה של השחקנים האופטיים הוותיקים, שכן 1,228 האלקטרודות ושבעת אורכי הגל של Helios אינם עוברים לשבב מיקרוגל D[97]. איום התחליף פועל בכיוון ההפוך בעוצמה שווה — בקרת לייזר הריצה 98 יונים בקישוריות של כל-לכל, בקרת מיקרוגל 30, ב-JION, בלי שנחשפה נאמנות שער — ולכן הטכנולוגיה מחליפה קנה מידה מוכח ברצפת שגיאה טובה יותר ובאסימפטוטת חיווט טובה יותר.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם לפני 2027-12 יפורסם התקן בן ≥8 אזורים המונע במוליכים המשולבים בשבב, עם נתוני הפרעה הדדית ממדידת RB בו-זמנית; אם IonQ תפעיל 256 קיוביטים ב-99.99% במחצית הראשונה של 2027, בבחינת ביצועים על האוגר המלא ולא בזוגות; או אם eleQtron תפרסם נאמנות של QSea II לפני 2027-02-28. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 לא יופיע שום התקן רב-אזורי, או אם הראשון שיופיע ידווח על חימום המושרה בידי ההנעה שכופה מקור אחד לכל אזור, שכן אז יתרון החיווט מתאדה. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: אוגר של 10³ יונים המחווט במיתוג על השבב ב-~200 מקורות, שגיאת שער דו-קיוביטי סביב 10⁻⁴, ללא לייזרי שער. התרחיש הגרוע ביותר: השיאים עומדים, הארכיטקטורה לא, ובקרת המיקרוגל שורדת כשכבת השערים החד-קיוביטיים של מכונה שנשזרת באופן אופטי.
שאלות פתוחות. (1) כמה חימום אנומלי מזריקים זרמי ההנעה בגרדיאנטים של שער שזירה? (2) האם מתג על השבב יכול לפעול מיקרומטרים מיון בלי טעינה של הדיאלקטריים? (3) טמפרטורת החדר או 4 K, בהינתן שחימום נמוך יותר אינו קונה מרווח להנעה במקביל? (4) האם מיעון בתדר גדל מעבר ל-~10 יונים בשרשרת? (5) באוגר סטטי, האם השעון הנגזר מוגבל בשערים או בהובלה?
מקורות
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [103] M. C. Smith, A. D. Leu, K. Miyanishi, M. F. Gely, and D. M. Lucas, “Single-qubit gates with errors at the 10⁻⁷ level,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, no. 23, Art. no. 230601, Jun. 2025, doi: 10.1103/42w2-6ccy. arXiv:2412.04421. D
- [129] A. Cordes, “Quantum computing scale-up eleQtron secures €57 million in one of the largest Series A funding rounds worldwide,” eleQtron, May 5, 2026. [Online]. Available: https://eleqtron.com/
en/ Cquantum-computing-scale-up-eleqtron-secures-57-million-in-one-of-the-largest-series-a-funding-rounds-worldwide/ - [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. D
- [325] M. Malinowski, D. Allcock, and C. Ballance, “How to Wire a 1000-Qubit Trapped-Ion Quantum Computer,” PRX Quantum, vol. 4, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.040313. arXiv:2305.12773. S
- [327] German Aerospace Center (DLR), “QSea I – Quantum computer demonstrator with 10 ion trap qubits,” DLR Quantum Computing Initiative. [Online]. Available: https://qci.dlr.de/
en/ Gqsea-i/ - [590] NXP Semiconductors, “NXP, eleQtron and ParityQC Reveal their First Quantum Computing Demonstrator for the DLR Quantum Computing Initiative,” NXP Newsroom, May 30, 2024. [Online]. Available: https://www.nxp.com/
company/ Cabout-nxp/ newsroom/ NW-NXP-ELEQTRON-AND-PARITYQC-FIRST-QUANTUM
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים
יצירה, ניתוב ואיסוף של האור הלוכד, הממען והמצלם אטומים בודדים — ממעגל פוטוני משולב במקום מאופטיקה במרחב חופשי.
Verdict. ארבעה אטומים נלכדו משבב, חמישים מוענו דרך שבב, ואפס שערים דרך כל אחד מהם. עד ש-PIC יחזיק אטומים רחוק דיו מפני השטח שלו כדי להריץ שערי רידברג, זה זיווד, לא מסלול הגדלה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
להעביר אל שבב פוטוני את האופטיקה המחזיקה אטומים בודדים וממענת אותם — עדשות, מאפננים ומסיטים על משטח ניסוי בגודל של מטר. שתי פונקציות מסתתרות תחת טכנולוגיה אחת, ורק הראשונה היא יצירת מלכודות: פליטת אור המלקחיים האופטיים מהשבב (Pasqal, ארבעה אטומי רובידיום, זמן חיים של ~27.5 s, אוגוסט 2026 C[330]), וצימוד של אטומים לכודים לפוטוניקה על השבב לשם דימות ואיסוף (Chicago, 64 מלקחיים אופטיים במרחב חופשי מעל >100 מהודים ננו-פוטוניים D[579]; מערך מוליכי גל מזכוכית של 50 אטומים ו-784 ערוצים D[580]). הגדרה מחדש של מלכודות על השבב — איש עוד לא הדגים.
בקרה וייצור: בקרה אופטית בטמפרטורת החדר ממעגל פוטוני משולב, העוטפת נושא טבעי ואינה הופכת לנושא בעצמה. מבנה השגיאה: קוהרנטי — הפסדי צימוד, הפרעה הדדית (0.4% נמדדו D[580]) והסטות אור המושרות מפני השטח, לא דה-קוהרנטיות.
פיזיקה וגבולות
מלקחיים אופטיים של רובידיום זקוקים לעומק של כמיליקלווין: כמה מיליוואט הממוקדים למותן אלומה של מיקרון בצמצם נומרי גבוה. פולט מבוסס סריג עקיפה או מטא-משטח יכול לעשות זאת, וזמן החיים של Pasqal תואם את מערכות האופטיקה הנפחית שלה עצמה C[330], ולכן הפסדי הצימוד אינם החומה הראשונה. ההספק הוא הבא בתור: אלף מלכודות הן וואטים על השבב, ושם האור המפוזר וחימום המצמדים מגבילים ראשונים.
החומה הראשונה היא פני השטח. מצבי רידברג ניתנים לקיטוב במידה עצומה, ולכן שדות תועים המושרים ממולקולות נספחות וקרינת גוף שחור מדיאלקטרי סמוך מסיטים ומרחיבים את הקו שכל שער דו-קיוביטי של אטומים ניטרליים תלוי בו. Chicago מחזיקה אטומים כמה מאות ננומטרים מעל השבב לשם צימוד למהוד D[579] — מצוין לאיסוף פוטונים, חסר סיכוי לשער חסימה. שבב היוצר מלכודות חייב להקרין את המוקד שלו עשרות עד מאות מיקרונים הרחק ממנו, וכך הוא מוותר על חלק ניכר מיתרון השטח. החומה השנייה היא ההגדרה מחדש: מסיטים מוצלבים סורקים ברציפות וכבר מהווים את מגבלת רוחב הפס מעל ~10⁴ אטומים, בעוד שהמיתוג על השבב הוא תרמו-אופטי (מיקרו-שניות עד מילישניות, מיליוואטים של פיזור הספק לכל מתג) או אלקטרו-אופטי בליתיום ניובט (ננו-שניות, הפסדים גבוהים יותר, עדיין לא ברמה המתאימה ללכידה). מה מזיז את הרצפה: פסיבציה של פני השטח שתאפשר לאטומים לשבת קרוב יותר, ומארג מתגים בעל הפסדים נמוכים שיעלה על קצבי המסיטים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-07 | 64 מלקחיים אופטיים מעל >100 מהודים ננו-פוטוניים, נאמנות דימות 99.2%, אטומים כמה מאות nm מעל פני השטח | University of Chicago | D[579] |
| 2026-08 | 4 אטומי Rb הלכודים באור משבב SiN, זמן חיים ~27.5 s, לפי ההצהרה תואם לאופטיקה נפחית | Pasqal | C[330] |
| 2026-08 | 50 אטומי ⁸⁷Rb הממוענים דרך מערך מוליכי גל מזכוכית: הפרעה הדדית 0.4%, הפסד החדרה 2.9 dB, מילוי 93%, תיקון אובדן ב-118 Hz, שבב של 784 ערוצים | USTC | D[580] |
שניים עד שלושה סדרי גודל מתחת למערכות המרחב החופשי במספר האטומים, ובשום מקום עוד לא הורצו שער או הובלה דרך מלכודת שנוצרה בשבב. השבב של 784 הערוצים הוא הראיה החזקה ביותר להגדלה, והוא ממען אטומים ואינו לוכד אותם.
בצד מקור האור, מיקרו-מסרק ב-780 nm בשילוב היברידי (מהודי Si₃N₄ מפרוסות של 150 mm, דיודות לייזר III–V הנעולות בהזרקה עצמית), עם ייחוס ל-⁸⁵Rb, הניע ב-2026 סריג אופטי וצימוד ראמאן בעיבוי בוז–איינשטיין של ⁸⁷Rb P[886]. האור נוצר בשבב אך הועבר במרחב החופשי, והוא שלט בגז קוונטי, לא בקיוביטים: לא הייתה מעורבת אף מלכודת או שער שנוצרו בשבב.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
תהליכי מעגלים פוטוניים משולבים בניטריד צורן; מערך 50 האטומים משתמש במוליכי גל מזכוכית D[580]. הפוטוניקה של Pasqal הגיעה מ-Aeponyx, במחיר שלא נחשף, פחות מ-18 חודשים לפני ההודעה מאוגוסט 2026, ולא נזכר שום שותף מבין מפעלי הייצור C[581]. כושר הייצור המסחרי הקרוב ביותר: קו הייצור הניסיוני PIXEurope של imec (~EUR 400 M, 2024-11-24) ו-Quantum Technology Solutions של GlobalFoundries (מכתב כוונות של CHIPS בסך $375 M, 2026-05-21) — שניהם מציינים פוטוניקה כתוצר, ואף אחד מהם אינו מזכיר מלכודות אטומים G[582]G[353]. ספקי ליתיום ניובט בשכבה דקה, HyperLight ו-Lightium, הם המועמדים אם מיתוג מהיר יהפוך לדרישה P[518]. נכון ל-2026-09-04 לא נמצאו שיעור תקינות, עלות לערוץ או קטגוריית פיקוח על יצוא לפוטוניקה של מלכודות אטומים.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הטענה היא הקטנת השטח: Pasqal מציינת אופטיקה קטנה עד 50× כשאור המלכודות מנותב על השבב C[330]. בארבעה אטומים העומס הוא כמה צימודי סיבים; השאלה מתחילה במאות, ושם היא הופכת להספק לכל ערוץ, למספר הסיבים הנכנסים לוואקום ולרוחב הפס של המיתוג — ושום דבר מאלה לא פורסם. השבב של 784 ערוצים עם הפסד החדרה של 2.9 dB הוא נתון מספר הערוצים היחיד D[580]. שבב מסיר את עומס היישור והסחיפה של שולחן אופטי, ומוסיף גאומטריה קבועה, אלא אם משולבים בו מתגים.
תפקיד במחסנית
היא מחליפה את אופטיקת המלקחיים והמיעון במרחב החופשי בארכיטקטורת האטומים הניטרליים האלקליים (Pasqal, QuEra, Infleqtion), ודורשת מתחתיה תהליך של מעגלים פוטוניים משולבים; אין לה קישוריות, שער או קוד משלה. תרומתה לשעון הנגזר כיום אפסית; בקנה מידה, המיתוג על השבב עלול להפוך לאיבר חדש בשעון אם לא יוכל להשתוות להגדרה מחדש במסיטים — ההפך מהאפקט המבוקש. אותו דפוס קיים בצד היונים, שם Sandia מספקת ל-Quantinuum פוטוניקה משולבת להולכת אור הלייזר G[501]. משבצות ריקות סמוכות: שער דרך מלכודת שנוצרה בשבב, והובלה על השבב.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
זמן החיים של Pasqal ותחזית ה-50× בשטח מדווחים בידי החברה ללא שחזור, ו"התאמה לאופטיקה נפחית" נמדדת מול המערכות שלה עצמה, לא מול ייחוס חיצוני C[330]. לתוצאות של Chicago ושל USTC אין מפת דרכים של ספק, ואף אחת מהן אינה מדווחת נאמנות שער, משום שאף אחת מהן לא הריצה שער. שום פרסום אינו מודד את מה שחשוב ביותר — עומק המלכודת, יציבות המיקום והסטת קו רידברג כפונקציה של המרחק מפני השבב.
עומקי מלכודת של מיליקלווינים והספקים של מיליוואט למלכודת הם קני מידה סטנדרטיים לפינצטות, לא ערכים מצוטטים ממקורות השבבים. לא פורסם: מחיר הרכישה ומועד הסגירה של Aeponyx (מצוין רק "פחות מ-18 חודשים" לפני 2026-08-10); המספרים שמאחורי תחזית Pasqal להקטנת טביעת הרגל פי 50; והתפוקה, העלות לערוץ וסיווג פיקוח היצוא של פוטוניקה למלכודות אטומים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים כאן | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Pasqal | מפתח | צרפת | ההדגמה היחידה של מלכודות אטומים הנוצרות בשבב | C[330] |
| Aeponyx | ספק | קנדה | פוטוניקת SiN שמאחורי השבב של Pasqal; נרכשה | C[581] |
| University of Chicago | מחקר | ארה״ב | מערך אטומים מעל מהודים ננו-פוטוניים, דימות ללא רקע | D[579] |
| USTC | מחקר | סין | מערך מיעון של 50 אטומים, שבב של 784 ערוצים | D[580] |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | יחידה קוונטית המציינת פוטוניקה כתוצר | G[353] |
| HyperLight | ספק | ארה״ב | ליתיום ניובט למיתוג מהיר | P[518] |
כספים. 2024-09 · HyperLight ו-Lightium · סבב B וסבב סיד · $37 M ו-$7 M · Summit Partners; Vsquared ו-Lakestar · נסגר Pfact. 2025 (ללא תאריך) · Pasqal · מיזוג ורכישה של Aeponyx · לא נחשף · נסגר, לפי ההצהרה פחות מ-18 חודשים לפני 2026-08 C[581]. 2026-08-28 · Pasqal · מיזוג SPAC · ~$360 M במזומן · Nasdaq PSQL · נסגר fact.
שוק ושרשרת אספקה. בסיס האספקה הוא מערך מפעלי הייצור הפוטוניים הכללי, ואינו נדיר; הנכס הנדיר הוא הידע בתכנון מלכודות, וזה של Pasqal הגיע עם חברה צעירה אחת שנרכשה — נקודת כשל יחידה אם הצוות הזה יתפזר. מה שהיא מאיימת עליו הוא השרשרת הוותיקה של המרחב החופשי: מסיטים של AA Opto-Electronic ושל Gooch & Housego, הספקים היחידים הנזכרים בעבודות שפורסמו על מלקחיים אופטיים D[4]. היא משתלמת עבור G3 ו-G4 בזכות הקטנת השטח ועבודת היישור, ואינה תורמת דבר ל-G1, ל-G2 או ל-G5.
קניין רוחני ותקנים. תיק ניטריד הצורן של Aeponyx מלפני הרכישה הוא נכס הליבה; Pasqal לא חשפה דבר מתוכנו. נכון ל-2026-09-04 לא נמצאה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים למלקחיים אופטיים לאטומים הנוצרים בשבב, ושום פעילות תקינה אינה עוסקת בפוטוניקה ברמה המתאימה ללכידה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Pasqal מציינת >10,000 אטומים ו-100 קיוביטים לוגיים בדרך זו, בלי תאריך R[330], לעומת דחייה אחת שכבר נרשמה בצד המרחב החופשי — 10,000 פיזיים הוזזו מ-2026 ל-2028, ו-100 לוגיים ל-2029 R[156]fact. ההדגמה הראשונה באוגוסט 2026: אין היסטוריית אספקה שאפשר לדרג, ואין מפת דרכים מתחרה של מלכודות בשבב.
פרשנות אסטרטגית. אם היצירה על השבב תגדל מעבר לעשרות, היא תערער את שרשרת המרחב החופשי שכל מכונת מלקחיים אופטיים ויונים תלויה בה, ותעביר את כוח המיקוח למפעלי ייצור פוטוניים המוכרים בהיקפים של תקשורת נתונים; Pasqal תנצח בזכות הובלה ברכיב שמתחריה יצטרכו אז לקנות או לבנות. אם ההפרעה ההדדית, ההספק ובעיית פני השטח יגבילו את מספר הערוצים לעשרות, היא תישאר עניין של זיווד והספקים הוותיקים ישמרו על מעמדם — התוצאה הסבירה יותר לפי הראיות של היום.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: מישהו מריץ שער דו-קיוביטי דרך מלכודת שנוצרה בשבב; מספר האטומים הלכודים בשבב מגיע למאות; ספק שני נכנס לתחום. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מלקחיים אופטיים על שבב מחזיקים מאות עד אלפי אטומים בנאמנות של המרחב החופשי, ומקטינים מסד במידה שמשנה את עלות המערכת. התרחיש הגרוע ביותר: אילוץ פני השטח כופה מרחקי עבודה ארוכים, רווח השטח מתאדה, והאופטיקה המשולבת נשארת מוגבלת לדימות ולאיסוף, שבהם היא כבר עובדת. פתוח: באיזה מרחק מהשבב חייבים האטומים לשבת כדי לקבל קו רידברג נקי; האם המיתוג על השבב יכול לעלות על ההגדרה מחדש במסיטים. במעקב: העדכון הבא של Pasqal וכל שער דרך מלכודת בשבב.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ R08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [330] Pasqal, “Pasqal brings qubit control on-chip, advancing the path to fault-tolerant quantum computing at scale,” Aug. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
news/ Cpasqal-brings-qubit-control-on-chip-advancing-the-path-to-fault-tolerant-quantum-computing-at-scale/ - [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ . Gnews-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [501] T. Rummler, “In the Mountain West, a quantum computing collaboration announces major results,” Sandia Lab News, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.sandia.gov/
labnews/ G2026/ 08/ 27/ in-the-mountain-west-a-quantum-computing-collaboration-announces-major-results/ - [518] optics.org, “Lithium niobate in vogue as thin-film developers raise cash,” Sep. 24, 2024. [Online]. Available: https://optics.org/
news/ Plithium-niobate-in-vogue-as-thin-film-developers-raise-cash - [579] S. G. Menon, N. Glachman, M. Pompili, A. Dibos, and H. Bernien, “An integrated atom array–nanophotonic chip platform with background-free imaging,” Nat. Commun., vol. 15, no. 1, Art. no. 6156, Jul. 2024, doi: 10.1038/s41467-024-50355-4. D
- [580] Y.-D. Hu et al., “A scalable chip-integrated single-photon source array based on 50 individually addressable neutral atoms,” arXiv:2608.15637, Aug. 2026. D
- [581] M. U. Rehman, “Pasqal Demonstrates Photonic Chip-Based Control for Neutral-Atom Quantum Computers,” The Quantum Insider, Aug. 10, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ C08/ 10/ pasqal-photonic-chip-control-neutral-atom-quantum-computers/ - [582] imec, “The European Commission and Chips JU select the PIXEurope consortium to lead the European Pilot Line on Advanced Photonic Integrated Circuits,” Nov. 24, 2024. [Online]. Available: https://www.imec-int.com/
en/ Gpress/ european-commission-and-chips-ju-select-pixeurope-consortium-lead-european-pilot-line - [886] W. Sun et al., “A photonic integrated comb engine for ultracold quantum gases,” arXiv:2609.28294, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
בקרה חשמלית בפס בסיס (ספינים, מיורנה)
פולסי מתח מ-DC ועד כמה GHz על אלקטרודות שער ליתוגרפיות מניעים חילוף, מנהור וזוגיות בהתקני ספין ובהתקני מיורנה, ללא הנעה תהודתית.
Verdict. הפיזיקה מוכרעת; החיווט לא. HRL מייחסת כ-80% משגיאת ה-CNOT שלה לבקרה ולכיול ולא לקיוביט, ולכן המנוף הוא מיקום משותף בקור — לא פולסים מהירים יותר.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
בקרה בפס בסיס מפעילה קיוביט בפולסי מתח מ-DC ועד כמה GHz על אלקטרודות שער ליתוגרפיות, במקום בהנעה תהודתית: פולס מזיז את הפוטנציאל האלקטרוסטטי, ועמו את צימוד החילוף בין נקודות או את צימוד המנהור של צומת מיורנה. ההיתר ישן ומדויק: DiVincenzo, Bacon, Kempe, Burkard ו-Whaley הראו ב-2000 שאינטראקציית הייזנברג לבדה מספיקה לחישוב אוניברסלי, במחיר של כ-3× יותר קיוביטים ו-~10× יותר פעולות דו-קיוביטיות S[416]. כל ארכיטקטורה בחילוף בלבד מאז משלמת את החשבון הזה כדי לסלק את חומרת המיקרוגל.
- בקרה ומיקום: פולסי מתח בתדר נמוך הנוצרים בטמפרטורת החדר ומנותבים לאלקטרודות שער בטמפרטורת מיליקלווין.
- מבנה השגיאה: קוהרנטי ומתואם, לא סטוכסטי — כיול שגוי הוא מה שהקוד רואה.
פיזיקה וגבולות
צימוד החילוף J תלוי באופן מעריכי בהיסט האנרגיה ובגובה המחסום, ולכן זווית סיבוב היא האינטגרל של J על פני הזמן, ושגיאת מתח קטנה היא שגיאת זווית גדולה באופן יחסי. אין בררנות לפי תדר ההנעה: רעש מטען 1/f מאפנן את אותו פוטנציאל הנושא את האות, והפרעה הדדית מאלקטרודת שער שכנה אינה ניתנת להבחנה מפולס מכוון. מכאן המספר השימושי ביותר בתחום — HRL מודדת ~80% משגיאת ה-CNOT שלה כחיצונית לקיוביט, בבקרה ובכיול ולא בקיוביט עצמו Dfact. הרצפה היא דיוק צורת הגל וקצב הכיול מחדש, לא T₂: התקנים ממפעל ייצור מגיעים לקוהרנטיות הד של 1.31(4) ms Dfact, לעומת שערי חילוף של 58 ns Dfact. הזזתה פירושה נתיב חשמלי קצר יותר — בקר בשלב הקר, ובמקרה האידאלי על אותה פיסה — ועוד כיול מחדש אוטומטי.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-07 | בקרת דילוג ללא מיקרוגל, מערך 2×2 עם גרדיאנט של מיקרו-מגנט: חסם תחתון לנאמנות שער הדילוג 99.50(6)%, T₂ בהד עד ~49 µs | QuTech | Dfact |
| 2026-07-29 | 18 קיוביטים בחילוף בלבד מ-54 נקודות, בתזמון של בקר ב-4 K: שגיאת שער חד-קיוביטי ממוצעת 2×10⁻⁴, CNOT ממוצע 3×10⁻³ (הטוב ביותר 9×10⁻⁴) | HRL | Dfact |
| 2026-07-29 | אותו התקן, קוד חזרה במרחק 5 לאורך 200 סבבים: שגיאה לוגית 5.0×10⁻³, Λ₅/₃ = 4.7 — היפוכי ביט בלבד | HRL | Dfact |
האיבר השולט: בקרה וכיול חיצוניים לקיוביט, ~80% מתקציב ה-CNOT.
בקרה בפס בסיס יכולה לוותר על פולסי מחסום לכל זוג: במערך 6×6 של נקודות חורים בגרמניום, שער מחסום משותף אחד במתח קבוע, כשרק שערי הבוכנה (plunger) הנפרדים מקבלים פולסים, הספיק להנעת תהודת ספין דיפולית-חשמלית (EDSR), להסעה ולכוונון החילוף מכ-20 kHz עד כ-80 MHz P[898].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הטכנולוגיה רוכבת על CMOS רגיל: קו ה-EUV של Intel על 300 mm מדווח על יותר מ-24,000 התקנים לפרוסה D[199], עם 96% הצלחה בכוונון ב-232 התקנים בפרוסה אחת D[766], ו-Quantum Motion מאפיינת 1,024 נקודות בחמש דקות על 22FDX של GlobalFoundries C[200]. זה הנכס וזו החשיפה: כל מפתח נשען על מפעל ייצור יחיד שאינו בבעלותו — Quobly על STMicroelectronics, Quantum Motion על GlobalFoundries, Diraq על imec — ולכן החלטה בצד המפעל היא אופן כשל ברמת החברה. יצירת פולסים בטמפרטורת החדר אינה מפוקחת, אך בקר "שתוכנן לפעול" ב-≤4.5 K נופל תחת ECCN 3A901.a כבר מקובץ התכנון fact: השילוב בקור מייבא פיקוח על יצוא.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
בקרה בפס בסיס עולה בערך קו אחד לכל אלקטרודת שער ושתיים עד ארבע אלקטרודות לכל נקודה, ולכן מערך נאיבי של 10³ קיוביטים דורש 10³–10⁴ קווים ממוענים מטמפרטורת החדר. הדוגמה הנגדית של HRL היא המספר שיש לזכור: 296 קווים ו-366 DAC ב-≤3.5 W המניעים 54 נקודות, עם מתזמן של 250 MHz על השבב וללא אלקטרוניקת זמן אמת בטמפרטורת החדר Dfact — ~20 DAC לקיוביט, ריבוב בקור ולא ביטול חוטים. ב-10³ רתמת הכבלים אינה מעשית בלי DAC קרים; ב-10⁴ מספר ה-DAC לקיוביט חייב לרדת בסדר גודל; ב-10⁶ לא קיים דבר. האילוץ המכריע הוא קצב הכיול מחדש.
תפקיד במחסנית
היא אינה דורשת דבר במעלה הזרם, מספקת את שער החילוף ישירות, ומגיעה לארבע ארכיטקטורות: ספינים בנקודות קוונטיות (Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL/IBM, QuTech, Quobly, Equal1), ספיני תורמים (Silicon Quantum Computing), ספינים במרכזי צבע כצומתי רשת, והתקני מיורנה, שבהם מתחי השער מכווננים את הנקודות המדווחות על הזוגיות. היא מתחרה בתהודת ספין במיקרוגל ובתהודת ספין דיפולית-חשמלית, הקונות בררנות תדר במחיר של אנטנות וחימום. תרומתה לשעון זניחה: שערי החילוף פועלים ב-~58 ns Dfact לעומת קריאה של 6.3 µs, ולכן שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס ≈ 8.5 µs כאן, והוא נקבע בידי הקריאה, ואחריה האיפוס.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הנאמנויות מגיעות מבחינת ביצועים אקראית ומטומוגרפיה של ערכת שערים, והמספר הבולט של QuTech הוא חסם תחתון, לא אומדן נקודתי Dfact. החלק החיצוני של 80% ראוי לבדיקה הקפדנית ביותר: הוא מוסק מהשגיאה הנמדדת מול תקציב רעש ממודל, לא חולק באופן בלתי תלוי, ולא שוחזר. שום התקן ספין מעל 12 קיוביטים לא פרסם נאמנויות דו-קיוביטיות לכל הזוגות, ולכן ההפרעה ההדדית בפעולה בו-זמנית — אופן הכשל של הטכנולוגיה עצמה — אינה מאופיינת בקנה מידה. ה-Λ₅/₃ = 4.7 של HRL הוא קוד חזרה, להיפוכי ביט בלבד, ואינו ראיה לפעולה מתחת לסף, ונאמנות ה-[[4,2,2]] שלו, 0.95, היא בבחירה בדיעבד Dfact. בצד של מיורנה הבקרה עובדת אך הקיוביט אינו קיים: קריאת הזוגיות ממשית, זמני החיים בלולאת X היו קצרים ~1,000× מאלה של לולאת Z, ואין פעולה דו-קיוביטית D[13].
לא פורסם: ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים לבקרת מתחי שער בפס הבסיס.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| HRL Laboratories | מפתח | ארה״ב | ההדגמה היחידה של תיקון שגיאות בפס בסיס בתזמון עצמי; נרכשה בידי IBM | Dfact |
| Diraq | מפתח | אוסטרליה | קיוביטי חילוף ב-SiMOS על קו ה-300 mm של imec | Dfact |
| Quantum Motion | מפתח | בריטניה | מערכת CMOS שלמה של 300 mm ב-NQCC בבריטניה | Cfact |
| QuTech | מחקר | הולנד | בקרת דילוג ללא מיקרוגל, מערך דו-ממדי | Dfact |
| Microsoft | מפתח | ארה״ב | מדידת זוגיות בטטרונים המכווננים במתחי שער | D[13] |
כספים. 2025-11-06 · Diraq, Quantum Motion, Silicon Quantum Computing · שלב B של DARPA QBI · עד $15 M USD לכל אחת · תוכנית fact. 2026-05-07 · Quantum Motion · סבב C · $160 M USD · DCVC, Kembara · נסגר Cfact. 2026-05-21 · Diraq · מכתב כוונות של CHIPS · עד $38 M USD · US Commerce · לא מחייב fact. 2026-06-03 · Quobly · סבב A · €115 M · Bpifrance, SEALSQ, STMicro · €134 M במצטבר · נסגר Cfact. 2026-07-23 · IBM · רוכשת את HRL · לא נחשף · העסקה נסגרה ב-2026-08-26 Cfactfact.
שוק ושרשרת אספקה. שום דבר אינו נמכר כ"בקרה בפס בסיס"; מה שנמכר הוא כושר ייצור של מפעלי ייצור, ²⁸Si מועשר, ומסדי צורות הגל בטמפרטורת החדר ש-Quantum Machines שולטת בהם, כשיותר ממחצית המפתחים הם לקוחותיה Cfact. השילוב בקור מאיים על עסקי המסדים האלה, וזו הסיבה ש-IBM קנתה את HRL. הנתון של Diraq, פחות מ-$1 לקיוביט, הוא יעד, לא עלות. הטכנולוגיה משתלמת עבור G3 ו-G4 בארכיטקטורת הספין, ועבור G4 בארכיטקטורת מיורנה אם יופיע קיוביט.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 לא נמצאה במאגר נתונים מזוהה ומתוארך משפחת פטנטים הייחודית לבקרת מתחי שער בפס בסיס. טענת היסוד של החילוף בלבד היא פרסום מ-2000, שמזמן נמצא מחוץ לתקופת ההגנה הפטנטית S[416] — חלק מהסיבה לצפיפות בשכבה זו. עסקת HRL של IBM מכניסה הביתה קניין רוחני של בקרים שלא נחשף. אף גוף תקינה אינו מסדיר כיום ממשקי פולסי שער.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Diraq (2026-08-27 · 150 k פיזיים, 1 k לוגיים עד 2029, > 2 M עד 2031 · ההודעה שלה מ-2026-07-09 אמרה "אלפים עד 2029") — דלה במסרים, ממשית בהתקנים fact. Quantum Motion (אספקת מערכת שלמה · עמדה ביעד, NQCC 2025-09-15) — תאריך החומרה היחיד כאן שעמדו בו. HRL/IBM (אין תאריך פומבי · QPU סופק 2026-07-29) — התוצאה החזקה ביותר כאן. Microsoft ("שנים, לא עשורים" → 2029 · אין פעולה דו-קיוביטית) — אין בסיס.
פרשנות אסטרטגית. אם הבקרה בפס בסיס תגדל, פלטפורמות המבוססות מלכתחילה על מפעלי ייצור יירשו בחינם עשרות שנים של השקעה ב-CMOS, בעוד שפלטפורמות בעלות בקרה אקזוטית יממנו את החומרה שלהן לעולם — הטיעון ש-IBM הציגה ברכישת HRL. המפסידים הם ספקי מסדי הבקרה בטמפרטורת החדר, הנדחקים בידי בקרה העוברת אל תוך הקריוסטט, ולא מובסים במחיר. שאלת התחליף החיה היא מיקום בטמפרטורת החדר לעומת מיקום בקור, לא פס בסיס לעומת הנעת מיקרוגל. כוח המיקוח נמצא בידי מפעלי הייצור: כל מפתח שלעיל תלוי בקשר שאינו יכול להחליף בתוך מחזור מוצר אחד.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2027 אם מפתח כלשהו יפרסם נאמנויות דו-קיוביטיות לכל הזוגות מעל 12 קיוביטים, או אם קבוצה בלתי תלויה תשחזר את החלוקה בין השגיאה החיצונית לפנימית; להוריד בדרגה אם ההפרעה ההדדית תגביל את המערכים ל-≤20 קיוביטים עד סוף 2028. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: בקרה קרה בתזמון עצמי הופכת לברירת המחדל, ושגיאות השער הדו-קיוביטי עוברות מ-3×10⁻³ לכיוון 10⁻⁴. התרחיש הגרוע ביותר: תקורת הכיול גדלה מהר יותר ממספר הקיוביטים, וטיעון ה-CMOS נתקע בקנה מידה של הדגמה. שאלות פתוחות: האם נתון ה-80% ישרוד מדידה בלתי תלויה; האם מספר ה-DAC לקיוביט יכול לרדת בסדר גודל; האם הכיול מחדש יעמוד בקצב גודל המערך; האם בקרת מיורנה תזכה אי פעם בקיוביט.
מקורות
- [13] Microsoft Azure Quantum, “Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices,” Nature, vol. 638, no. 8051, pp. 651–655, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08445-2. D
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. D
- [200] Quantum Motion, “Quantum Motion Delivers the Industry's First Full-Stack Silicon CMOS Quantum Computer,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-delivers-the-industrys-first-full-stack-silicon-cmos-quantum-computer/ C - [416] D. P. DiVincenzo, D. Bacon, J. Kempe, G. Burkard, and K. B. Whaley, “Universal quantum computation with the exchange interaction,” Nature, vol. 408, no. 6810, pp. 339–342, 2000, doi: 10.1038/35042541. arXiv:quant-ph/0005116. S
- [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. D
- [898] A. S. Ivlev et al., “Sparse qubit operation in a 6×6 quantum dot array,” arXiv:2610.07683, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
ריבוב DAC-שטף על השבב
ממירים ספרתיים-אנלוגיים של שטף (DAC-שטף) מבוססי SFQ על השבב, המחזיקים את ממתח ה-DC של כל קיוביט או מצמד בשלב ה-mK, ומחליפים חוט אחד מטמפרטורת החדר לכל ממתח ברשת מרובבת על השבב.
Verdict. הוכח ב-200–300 חוטי ממתח עבור מחשב הרפיה של כמה אלפי קיוביטים; תוצאת הפלוקסוניום מינואר 2026 היא התקן אחד עם נתוני קוהרנטיות, אך ללא נאמנות שער, ללא מטריצת הפרעה הדדית וללא ביקורת עמיתים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
DAC-שטף על השבב (Φ-DAC) הוא מעגל SFQ בשלב ה-mK הנועל את ממתח שטף ה-DC של קיוביט אחד או של מצמד אחד. פולסי SFQ דוחפים קוונטי שטף (Φ₀ = h/2e) אל לולאת אחסון מוליכת-על, המחזיקה את הממתח ללא הגבלת זמן, ללא פיזור הספק סטטי וללא חוט מטמפרטורת החדר. D-Wave מספקת זאת במחשבי ההרפיה שלה כבר יותר מעשור; היישום הראשון במודל השערים, מודול פלוקסוניום בשיטת השבב ההפוך, הגיע בינואר 2026 D[316]C[281].
תכונות: שכבת בקרה מיוצרת ללא ערוץ שער או ערוץ קריאה משלה; ממתח בתדר נמוך בשלב ה-mK.
מבנה השגיאה קוהרנטי — שגיאה בקביעת הממתח, הפרעה הדדית, סחיפה — ולא רלקסציה; הייצור הוא ליתוגרפיה רב-שכבתית של מוליכי-על.
פיזיקה וגבולות
טיעון ההגדלה עוסק במחזור העבודה, לא בנצילות ההספק. כל אירוע מיתוג מפזר ~I_cΦ₀, אך ממתח שטף מתוכנת מחדש בקצב הכיול, לא בקצב השערים, ולכן אלפי ערוצים נעולים שוהים במנוחה בתוך תקציב הספק של מיליקלווין, שלא היה יכול להכיל אפילו קו אחד המונע ברציפות — בניגוד לבקרת שערים ב-SFQ, השולחת פולסים בקצב המעגל. סקירת משאבים מעמידה את בקרת ה-SFQ על ~1.6 µW לקיוביט, לעומת 2–23 mW לקיוביט ב-CMOS קריוגני של 4 K S[550]fact.
הרצפה היא הרזולוציה והיציבות של הממתח, לא הקוהרנטיות. צעד השטף הקטן ביותר קובע היסט מתהודה שיורי; מחזורי חימום וקירור ומערבולות שטף לכודות מזיזים את נקודת העבודה; וכל קוונט מאוחסן מצומד מגנטית לשכניו — ומכאן מקור ההפרעה ההדדית. הזזת הרצפה דורשת משפחות SFQ חסכוניות באנרגיה (ERSFQ/eSFQ) ללא נגדי ממתח סטטיים, קוונטיזציה עדינה יותר, ומיגון המרחיק את שדות רשת ה-DAC משבב הקיוביטים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג/מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-05-20 | Advantage2 בזמינות כללית: 4,400+ קיוביטים, Zephyr בדרגת קישוריות 20, 12.5 kW | D-Wave | Cfact |
| 2026-01-06 | "200 חוטי ממתח" לעשרות אלפי קיוביטים ומצמדים; חלקים יוצרו ב-NASA JPL | D-Wave | C[281] |
| 2026-01-23 | פלוקסוניום בשיטת השבב ההפוך + Φ-DAC: T1 ≈ 200 µs, T2* ≈ 20 µs ב-10 mK, ללא דה-קוהרנטיות נוספת הניתנת להבחנה | D-Wave | D[316] |
| 2026-03-10 | בקרת SFQ המשולבת יחד עם הקיוביטים, שער חד-קיוביטי > 99% (שיא 99.9%) — בקרת שערים, לא בקרת שטף | SEEQC | D[304]fact |
| 2026-03-16 | רכיבי ASIC לממתח שטף ב-CMOS קריוגני של 14 nm על Heron R2 בן 156 קיוביטים, שגיאת שער דו-קיוביטי ≈ 2.3×10⁻³ (מתחרה) | IBM | C[527]fact |
יחס הקווים של מחשב ההרפיה כבר בהפעלה; התוצאה במודל השערים היא קיוביט אחד, עם נתוני קוהרנטיות אך ללא נאמנות שער.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
המארז מחבר בחיבור בליטות שבב קיוביטים "בעל קוהרנטיות גבוהה וייצור מינימלי" לשבב בקרה רב-שכבתי, מעבר למרווח של ~7 µm D[316]. שרשרת האספקה היא נקודת החשיפה: רכיבי מפתח יוצרו ב-Jet Propulsion Laboratory של NASA C[281] — מעבדה ממשלתית, לא מפעל ייצור מסחרי. דוחות ה-10-K של D-Wave מציינים ייצור ב"מפעלי ייצור קיימים של צד שלישי" ומקור שני שהודגם; חיפוש ב-EDGAR מחזיר תשעה מופעים של "SkyWater" בדיווחיה לשנים 2023–2026 G[492]. החשיפה לפיקוח על יצוא אינה סימטרית ומיטיבה עם SFQ: ECCN 3A901.a מפקח על מעגלים משולבים של CMOS שתוכננו לפעולה ב-≤4.5 K — מבחן של כוונת התכנון, הלוכד גם קובץ תכנון של CMOS קריוגני — בעוד ששום ECCN אינו מזכיר לוגיקה ספרתית מוליכת-על; רק המכונה המוגמרת עשויה להיתפס, תחת 4A906, ורק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלה נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך G[301]fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הטכנולוגיה שוברת את כלל החוט האחד לכל ממתח: 200–300 חוטי ממתח משרתים כמה אלפי קיוביטים של מחשב ההרפיה ועשרות אלפי מצמדים C[281], [316]. ממתחי מחשב ההרפיה נקבעים לכל תוכנית והם הומוגניים במבנם, ואילו מעבד של מודל השערים מכוונן מחדש ממתחים לכל קיוביט ולכל מצמד מול כיול הנסחף עם הזמן. מספר הקווים אינו כל הקלט-פלט: מספר חיבורי הבליטות, הקריאה והנעת המיקרוגל נותרים ללא שינוי. פולסי SFQ הם בסקאלת פיקו-שניות, ולכן העדכונים מהירים; זמן ההתייצבות וההפרעה לשכנים לא פורסמו. ב-10³ D-Wave כבר פועלת; ב-10⁴ ה-~200–300 קווים הם יחס של מחשב הרפיה, לא של פלוקסוניום; ב-10⁶ לא מתואר שום מסלול, וצפיפות החיבורים, לא מספר החוטים, היא המגבלה המכרעת.
תפקיד במחסנית
טכנולוגיה זו של שכבת הבקרה עומדת בבסיס ארכיטקטורת ההרפיה הקוונטית (D-Wave), היא הבקרה החלופית של ארכיטקטורת קיוביטי המחיקה במסילה כפולה (קו מודל השערים של D-Wave), והיא דורשת ליתוגרפיה של צמתי Nb/Al מוליכי-על ולוגיקה ספרתית SFQ בשלב תא הערבול — ה-DAC הוא לולאת אחסון שטף של SFQ, ולכן הטכנולוגיה נשענת על הבקרה הספרתית SFQ (ct_sfq) ומעניקה לה את משפחת הנושאים השנייה שלה; היא חולקת כושר ייצור של השלב הקר. היא מחליפה קווי בקרה מטמפרטורת החדר. מחיר המעבר הוא פיסה שנייה, שיעור התקינות של חיבורי השבב ההפוך כאופן כשל חדש, ואובדן עיצוב צורת גל שרירותית ברכיב המקבל את הממתח — רוחב פס בתמורה למספר החוטים. ממתחי השטף כמעט סטטיים, ולכן הטכנולוגיה אינה מוסיפה שום איבר לשעון הנגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס; ארכיטקטורת ההרפיה ממילא אינה מריצה סבב סינדרום — הקצב שלה הוא קצב הכיול, לא קצב המעגל — ואין נתון שאפשר לצטט. היעדר קשתות היוצאות ממנה במורד הגרף ממעיט בחשיבותה: כל מפת דרכים של מוליכי-על מעל ~10³ קיוביטים נתקלת בחומה הזאת.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
T1 (רלקסציה) ו-T2 (ניסוי ראמזי) נמדדו על הפלוקסוניום היחיד שבבקרת Φ-DAC, מול קו בסיס של קו בקרה רגיל. רגישות ההשוואה מוגבלת: T2 ≈ 20 µs נמוך כבר בסדר גודל מ-T1 ≈ 200 µs, ולכן "אין עלייה הניתנת להבחנה" חוסם את רעש השטף של ה-DAC ואינו מודד אותו. לא פורסמו: מטריצת הפרעה הדדית כלשהי, סחיפת הממתח לאורך מחזורי חימום וקירור, או נאמנות שער. המקור הוא מסמך טכני של החברה, ללא ביקורת עמיתים וללא שחזור. סתירת ערכים: D-Wave מציינת 200 חוטי ממתח (2026-01-06) C[281] ו-~300 (2026-01-23) D[316]; הנתון של המסמך הטכני קשור למערך מתואר.
הקשר בין SkyWater ל-D-Wave כמפעל ייצור ולקוחה נשען על מספר התאמות בחיפוש טקסט מלא ב-EDGAR, לא על משפט מצוטט. אף ECCN אינו מונה לוגיקה ספרתית מוליכת-על; האם שבב בקרה SFQ נופל תחת סעיף catch-all לא נבדק. לא פורסם: זמן ההתייצבות של ה-Φ-DAC, וההיקף, הקיבולת או תנאי החוזה של תפקיד JPL מעבר ל"רכיבי מפתח".
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| D-Wave | מפתח | קנדה | הגתה את ריבוב ה-Φ-DAC; ההדגמה הראשונה על פלוקסוניום | D[316]C[281] |
| NASA JPL | ספק | ארה״ב | ייצרה רכיבי מפתח של המודול | C[281] |
| SEEQC | מפתח | ארה״ב | שבבי בקרה SFQ; בעלת מפעל ייצור רב-שכבתי למוליכי-על | D[304] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | ASIC מתחרה לממתח שטף ב-CMOS קריוגני של 14 nm על Heron R2 | C[527] |
| US Dept of Commerce | מאסדר | ארה״ב | מכתב כוונות של CHIPS בסך $100 M ל-D-Wave; BIS קובעת את 3A901.a ואת 4A906 | G[300], [301] |
כספים.
2026-01-20 · D-Wave · מיזוג ורכישה, Quantum Circuits Inc. · $550 M ($300 M במניות + $250 M במזומן) · נסגר C[14]fact
2026-05-21 · D-Wave · מכתב כוונות של CHIPS · $100 M · US DoC, חבילה של $2.013 B · מכתב כוונות G[300]fact
2026-05-26 · SEEQC · רישום SPAC (טופס S-4), Allegro Merger Corp. · הנפקה של $75 M + PIPE של $65 M, שווי פעילות (EV) של ~$1 B · הוגש G[575]fact; המיזוג בוטל ב-2026-08-25, לפני שהעסקה נסגרה fact
2026-08-06 · D-Wave · הכנסות המחצית הראשונה של 2026, $5.9 M (−67% משנה לשנה), מזומנים $546.2 M · דווח C[15]fact
שוק ושרשרת אספקה. המשאב הנדיר הוא כושר ייצור רב-שכבתי בניוביום: SkyWater כאפשרות מסחרית (הכנסות ATS הקוונטיות +30% משנה לשנה, מתוך הכנסות של $442.1 M בשנת הכספים 2025 G[576]), קו הייצור של SEEQC עצמה ב-Elmsford, ו-JPL כמתקן ממשלתי ללא תפוקה מסחרית. לא נחשף נתון של $ לערוץ. התמורה הישירה ביותר היא ב-G7; ב-G3/G4 — רק אם מסלול הפלוקסוניום יוכלל.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית למעגלי DAC-שטף על השבב; הקניין הרוחני של D-Wave בבקרת מחשבי הרפיה קודם לחלון הזמן הזה. תיק ה-SFQ של SEEQC נגזר מהשקעה קודמת של יותר מ-$100 M ב-Hypres Pfact. לא זוהתה פעילות תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. מודל השערים של D-Wave: 17 קיוביטים פיזיים (הובטח 2026-06-01 · ל-2026 · אושרר ב-2026-08-06, לא סופק נכון ל-4 בספטמבר 2026), ואחריהם 49 (2027), 181 (2028), 100 לוגיים (2032), Λ = 10 R[14]. Advantage2 בזמינות כללית (הובטח ל-2025 · סופק 2025-05-20) הוא האספקה הנקייה C[220]. מנגד, הכנסות המחצית הראשונה של 2026 ירדו ב-67% C[15]: המפנה ממומן מהמזומנים, לא מהעסק. סמנכ״ל הכספים, John Markovich, פרש החל מ-2026-09-02; לפי טופס 8-K מ-2026-08-25, הפרישה אינה נובעת ממחלוקת עם החברה fact. מיזוג ה-SPAC של SEEQC בוטל ב-2026-08-25; ההנפקה הראשונה לציבור (IPO) הנפרדת שלה לפי טופס S-1, שהוגש ב-2026-06-29, לא תומחרה עד 30 בספטמבר 2026 fact.
פרשנות אסטרטגית. שלוש תשובות מתחרות על חומת חיווט אחת: Φ-DAC של SFQ על השבב (D-Wave), DAC של CMOS קריוגני ב-4 K (IBM, HRL), והצורך בפחות קווים מלכתחילה — ארכיטקטורת ה-XY+Z המאוחדת של קבוצה משנג'ן מניעה את שניהם דרך ערוץ אחד מטמפרטורת החדר לכל פלוקסוניום, בנאמנות שער חד-קיוביטי של 99.99% על שמונה התקנים D[315]. המסלול השלישי הוא האיום שאינו מוערך כראוי: אין בו חומרה קריוגנית, והוא מדווח את מדד השער שעבודת ה-Φ-DAC משמיטה. אם ה-Φ-DAC יוכללו, D-Wave ומפעלי הייצור לניוביום ירוויחו, וספקי המסדים בטמפרטורת החדר יאבדו את ההכנסות מערוצים לכל קיוביט.
תחזית ושאלות פתוחות
אבני דרך (12–24 חודשים): D-Wave מפרסמת תוצאת Φ-DAC רב-קיוביטית עם מטריצת הפרעה הדדית ונאמנות שער (לאשר); יעד מודל השערים של 17 קיוביטים ל-2026 מסופק (לאשר); קבוצה חיצונית משחזרת את תוצאת הקוהרנטיות על התקן שני (לאשר) — או שקו הפלוקסוניום נשאר מסמך טכני על התקן יחיד עד סוף 2027 (להוריד בדרגה). התרחיש הטוב ביותר ל-2029: בקרת Φ-DAC של מאות קיוביטים של מודל השערים, המכווננים כל אחד בנפרד, עם הפרעה הדדית מתחת לתקציב שגיאת השער, ואימוץ מחוץ ל-D-Wave; התרחיש הגרוע ביותר: הוכחה רק עבור מערך הומוגני של מחשב הרפיה, בעוד ש-CMOS קריוגני או צמצום מספר הקווים לוקחים את שוק מודל השערים. פתוח: הפרעה הדדית וסחיפה בקנה מידה; האם צפיפות חיבורי הבליטות תהפוך לחומה האמיתית. במעקב: פרסום הפלוקסוניום הבא של D-Wave, תמחור ה-IPO של SEEQC, השוואה בין SFQ ל-CMOS קריוגני.
מקורות
- [14] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Announces Agreement to Acquire Quantum Circuits Inc., Establishing World's Leading Quantum Computing Company,” Jan. 7, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-to-acquire-quantum-circuits-inc-establishing-world-s-leading-quantum-computing-company/ - [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ - [220] M. Swayne, “D-Wave Announces General Availability of Advantage2 Quantum Computer,” The Quantum Insider, May 20, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ C05/ 20/ d-wave-announces-general-availability-of-advantage2-quantum-computer/ - [281] D-Wave, “D-Wave Demonstrates First Scalable, On-Chip Cryogenic Control of Gate-Model Qubits,” Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-demonstrates-first-scalable-on-chip-cryogenic-control-of-gate-model-qubits/ - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. D
- [315] X. Pan et al., “Unified Flux Control Architecture for Fluxonium Qubits,” arXiv:2605.25948, May 2026. D
- [316] D-Wave Quantum Inc., “Digital control of a high-coherence fluxonium qubit,” D-Wave Quantum Inc., Jan. 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
media/ D41upubz2/ 14-1090a-a_fluxonium-dac-control.pdf - [492] U.S. Securities and Exchange Commission, “EDGAR full-text search: ‘SkyWater’ in D-Wave Quantum Inc. 10-K filings,” SEC EDGAR Full-Text Search, Feb. 26, 2026. [Online]. Available: https://efts.sec.gov/
LATEST/ Gsearch-index?q=%22SkyWater%22&forms=10-K&ciks=0001907982 - [527] A. Noori et al., “A Cryo-CMOS Control System for Large-Scale Superconducting Qubit Quantum Computing: Part 2,” IBM Research, Mar. 16, 2026. [Online]. Available: https://research.ibm.com/
publications/ Ca-cryo-cmos-control-system-for-large-scale-superconducting-qubit-quantum-computing-part-2 - [550] S. Kawabata, “Integration and Resource Estimation of Cryoelectronics for Superconducting Fault-Tolerant Quantum Computers,” arXiv:2601.03922, Jan. 2026. S
- [575] SeeQC, Inc., “Form S-4 Registration Statement (SeeQC, Inc. / Allegro Merger Corp.),” U.S. Securities and Exchange Commission, May 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ Gedgar/ data/ 1779977/ 000121390026061108/ ea0278139-04.htm - [576] SkyWater Technology, “SkyWater Technology Reports Fourth Quarter and Full Fiscal Year 2025 Results,” U.S. Securities and Exchange Commission, Feb. 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ Gedgar/ data/ 1819974/ 000181997426000005/ skyt-20251228xex991.htm
The English text is loading…
Русский текст загружается…
בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים)
מוליכי גל על השבב מנתבים אור קירור, שער וקריאה אל יונים לכודים, ומחליפים אלומות במרחב חופשי בנתיבים אופטיים הקבועים בליתוגרפיה.
Verdict. הוכחה בשבבי מעבדה (שזירה של שני יונים בנאמנות מעל 99.3%, 2020), אך לא בשום מוצר: Helios עדיין מוליך את ≥7 אורכי הגל שלו אל 8 אזורים כאלומות במרחב חופשי, ושער הלייזר הטוב ביותר בקנה מידה (7.9×10⁻⁴) מפגר בסדר גודל אחרי השער האלקטרוני ללא לייזר שעמו הוא מתחרה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
האור לקירור, להכנת מצב, לשערים ולקריאה עובר במוליכי גל חד-אופניים המיוצרים בתוך שבב המלכודת או לצדו, ויוצא אל היון דרך מצמדי סריג עקיפה, במקום אלומות במרחב חופשי המיושרות דרך חלונות הוואקום. ETH Zürich הדגימה לוגיקה רב-יונית באור המועבר במוליכי גל, בנאמנות דו-קיוביטית של יותר מ-99.3%, באוקטובר 2020 D[583]. אף מוצר עדיין אינו משתמש בה: Helios של Quantinuum (≥7 אורכי גל, 8 אזורים) מוליך את האור שלו כאלומות ממוקדות במרחב חופשי, המתקדמות במקביל לפני השבב D[97], ומתחם MESA של Sandia מתכנן ובודק יחד עם Quantinuum רכיבי פוטוניקה משולבת לשילוב אפשרי בפלטפורמות עתידיות, במסגרת הסכם מו״פ שיתופי (CRADA) שבתוקף זה ארבע שנים וחודש במאי 2026 G[501].
תכונות: אופן בקרה אופטי על נושא יוני טבעי, המועבר בתוך מערכת הוואקום; ללא ערוץ שער או ערוץ קריאה משלו.
השגיאה השולטת קוהרנטית — הפרעה הדדית, הסטות מאור תועה, רעש פאזה; הייצור הוא תהליך של מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO או ליתיום ניובט בשכבה דקה).
פיזיקה וגבולות
הפיזיקה של השער אינה משתנה — שערי MS (מולמר–סורנסן) ושערי הסטת אור פועלים באופן זהה בין שהאלומה מגיעה ממראה ובין שהיא מגיעה ממוליך גל, ולכן זמני השער נשארים בסקאלה של מיקרו-שניות. ההספק האופטי לכל אתר מוגבל בהפסדי מוליך הגל ובנצילות המצמד, ומאחר שקצב השער גדל עם העוצמה, תקציב ההפסדים הופך לתקציב של זמן שער. אור תועה מהשכבה הפוטונית גורם להזזות שטארק AC ולחימום של אזורים שכנים — ערוץ קוהרנטי שאין בהולכה במרחב החופשי, בתמורה לסחיפת היישור שיש בה. ואילוץ החומרים המכריע הוא אורך הגל הקצר ביותר מבין אלה שבשימוש: קיוביטי ה-Ba⁺ של Helios פועלים בקווים נראים ואינפרא-אדומים (שערים ב-515 nm), אך יוני הקירור מסוג Yb⁺ שלו מקוררים ב-369 nm D[97], שם הפסדי מוליכי הגל וההתכהות המושרית-אור חמורים ביותר, ושם נמצא אורך הגל של הלייזר המוגבל בשרשרת האספקה P[322] — בחירת המינים, כולל מין הקירור, ויכולת השילוב הפוטוני הן החלטה אחת. הזזת הרצפה דורשת חומרי מוליכי גל שקופים לעל-סגול, מצמדים טובים יותר, ריבוב צפוף יותר ומאפננים על השבב.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג/מפתח |
|---|---|---|---|
| 2020-10 | שער דו-קיוביטי רב-יוני באור המועבר במוליכי גל > 99.3% | ETH Zürich | D[583] |
| 2024-07 | מלכודת אלקטרונית לחלוטין בת 7 אזורים, שער דו-קיוביטי 99.97(1)%, 10 קיוביטים — ללא לייזרי שער | Oxford Ionics | D[257]fact |
| 2025-10 | שגיאת שער דו-קיוביטי אלקטרוני 8.4×10⁻⁵, ללא קירור למצב היסוד | IonQ/Oxford Ionics | D[102] |
| 2025-11-05 | Helios: 98 Ba⁺, 8 אזורים, ≥7 אורכי גל, כולם במרחב חופשי; שער דו-קיוביטי 7.9(2)×10⁻⁴, שער חד-קיוביטי 2.5(1)×10⁻⁵, SPAM 4.8(6)×10⁻⁴ | Quantinuum | D[97] |
ההשוואה הלא נוחה: שער הלייזר הטוב ביותר בקנה מידה עומד על 7.9×10⁻⁴, בעוד שהשער האלקטרוני ללא לייזר מגיע ל-8.4×10⁻⁵ D[97], [102]. הפוטוניקה המשולבת מתחרה ביציבות, במספר האזורים ובאפשרות הייצור, לא בנאמנות; אף ספק אינו מפרסם מדד לשכבה הפוטונית עצמה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מוליכי הגל (SiN או ליתיום ניובט בשכבה דקה) מגיעים ממפעלי ייצור למעגלים פוטוניים משולבים, ושילובם יחד עם אלקטרודות המלכודת אינו מוגבל למתחם המחקר MESA של Sandia: LioniX International, מפעל ייצור פוטוני מסחרי, ייצרה את המלכודות של ETH Zürich מ-2020 עם אלקטרודות, מוליכי גל ומצמדים על שבב אחד C[882], והשבב של MIT Lincoln Laboratory מאותה שנה הוליך את כל אורכי הגל שקיוביט Sr⁺ צריך D[883]. מפעל המלכודות המסחרי לייצור סדרתי הוא קו Villach של Infineon (6–12 אינץ', הצמדה אנודית, אלקטרודות דור 3 מחוץ למישור), המשרת את Oxford Ionics/IonQ, eleQtron ו-Universal Quantum, בעוד ש-Honeywell מייצרת את המלכודות של Quantinuum בתוך הבית C[320]fact. לכן Sandia היא שותפה בפיתוח התהליך, לא צוואר בקבוק באספקה: נקודות הכשל היחידות של ממש הן אספקת הלייזרים העל-סגולים (TOPTICA) ומפעל הייצור של Infineon P[322]. שום ECCN אינו נוקב במלכודות יונים או בפוטוניקה לבקרת יונים G[301]fact; רק המכונה המוגמרת עשויה להיתפס, תחת 4A906, ורק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלה נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
Helios שולח כמה אלומות במרחב חופשי לכל אחד מ-8 האזורים שלו D[97]; אותה מלכודת נושאת 1,228 אלקטרודות, ולכן הממשק החשמלי גדול כבר בסדר גודל — ההולכה האופטית אינה הקלט-פלט המגביל של היום. השהיית לולאת השער אינה משתנה — בסקאלה של מיקרו-שניות, ונקבעת בידי האינטראקציה יון–אור — ולכן הרווח הוא אמינות, לא מהירות. ב-10³ יונים, מעבר ל-8 האזורים של Helios, הולכה משולבת היא מועמדת לפלטפורמות עתידיות G[501]; ב-10⁴ ניתוב של מספר כזה של ערוצים בעלי הפרעה הדדית נמוכה לא הוכח, ואף אחת משתי השותפויות של Sandia אינה נוקבת במספר ערוצים — שתיהן מציגות את יכולת ההגדלה כתכליתן G[501], [584]; ב-10⁶ אין מסלול, וההספק האופטי לכל מוליך גל, לא מספר הערוצים, יהיה המגבלה.
תפקיד במחסנית
טכנולוגיה זו היא הולכת האור החלופית של שתי ארכיטקטורות של יונים לכודים, "יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים)" (Quantinuum) ו"יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני"; היא דורשת ייצור של מעגלים פוטוניים משולבים ומזינה את שער הלייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור. היא מחליפה את בקרת היונים במיקרוגל ובאמצעים אלקטרוניים, ומחיר המעבר אינו החלפת רכיב אלא פיצול דרכים: מערכת לייזרים שלמה מול מערכת אלקטרודות שלמה, וגאומטריית המלכודת, המין ותקציב השגיאה נגזרים מכך. IonQ מחזיקה בשני הצדדים. הטכנולוגיה חולקת את אילוץ הייצור של פלטפורמות הנושא הטבעי הזקוקות לשילוב פוטוני. ההולכה אינה נכנסת לשעון הנגזר: השער הדו-קיוביטי של Helios הוא ~70 µs, אך הסבב הוא 9.66 ms והשכבה ברוחב מלא שנמדדה ~55 ms, והם נשלטים בידי הובלה, מיון וקירור.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הנתון הדו-קיוביטי מ-2020 הוא נאמנות המצב השזור שהשער באור המועבר במוליכי גל מכין D[583], לא שגיאת שער שנמדדה בבחינת ביצועים אקראית; השוואה זוגית מול הולכה במרחב חופשי על מלכודת אחת אפשרית, אך אף השוואה כזאת לא פורסמה. אף ספק אינו מדווח את תרומת השכבה הפוטונית להפרעה ההדדית, לחימום מאור תועה או לרעש הפאזה; המספרים של Helios הם ברמת המערכת ובהולכה במרחב חופשי D[97], וההודעה של Sandia מאוגוסט 2026 אינה כוללת אף אחד מהם G[501]. לא נמצא שחזור עצמאי של תוצאת ETH מ-2020. הסתייגות לקריאה: "שיא ה-QV" של AQT, 32,768, הוא 2¹⁵, לעומת 2²⁵ ב-H2 של Quantinuum — שיא בתוך קטגוריית המערכות בהרכבה במסד, בלי שנחשפו זמן שער או נאמנות C[128]fact.
אף ECCN אינו מונה מלכודות יונים או פוטוניקה לבקרת יונים. הטיעון על אורכי הגל של Ba⁺ מול Yb⁺ הוא הסקה הנדסית מעובדות מתועדות על סוגי היונים ושרשרת האספקה, לא טענה מצוטטת. לא פורסם: איזו מערכת של Quantinuum תהיה הראשונה עם הולכת אור משולבת — הודעת Sandia מציינת רק "פלטפורמות עתידיות" ומאמר Helios מתאר אלומות במרחב חופשי; משפחת פטנטים מתוארכת ייעודית לפוטוניקה משולבת לבקרת יונים; והאם, ובאיזה לוח זמנים, SkyWater תייצר פוטוניקה ליונים כלואים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | מפתחת עם Sandia פוטוניקה משולבת לפלטפורמות עתידיות; 8 האזורים של Helios עדיין מקבלים אלומות במרחב חופשי | D[97], G[501] |
| Sandia National Laboratories | מחקר | ארה״ב | MESA מתכנן ובודק פוטוניקה משולבת לפלטפורמות עתידיות של יונים לכודים; CRADA עם Quantinuum, מזכר הבנות עם IonQ | G[501], [584] |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | מזכר הבנות עם Sandia על פוטוניקה; בעלת Oxford Ionics ו-SkyWater | C[19], [584] |
| Infineon Technologies | ספק | אוסטריה | מפעל מסחרי למלכודות יונים ב-Villach | C[320] |
| TOPTICA Photonics | ספק | גרמניה | ספק הלייזרים הדומיננטי; העל-סגול הוא התשומה המוגבלת | P[322] |
כספים.
2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics (שערים אלקטרוניים) · $1.075 B · נסגר Cfact
2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור, Nasdaq QNT · $1.68 B ברוטו; הכנסות הרבעון השני של 2026 $8.0 M, מזומנים $2.1 B · נסגרה C[123]fact
2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater Technology (מפעל ייצור אמריקאי פנימי) · ~$1.8 B · נסגר C[19]fact
2026-08-04 · IonQ / Sandia · מזכר הבנות (MOU), תכנון משותף קוונטי לעבודות ביטחון של ארה״ב · לא נחשף · נחתם C[584]fact
שוק ושרשרת אספקה. שני שווקים במעלה הזרם מזינים טכנולוגיה זו, ושניהם דלילים: ייצור PIC המשולב יחד עם אלקטרודות המלכודת, שהוצג ב-MESA, ב-MIT Lincoln Laboratory ובמפעל ייצור מסחרי אחד, LioniX, ו-PIXEurope הוא כושר הייצור היחיד בגישה פתוחה הנמצא בהקמה G[582], ולייזרים המסוגלים לפעול בעל-סגול, שבהם שולטת TOPTICA P[322]. לא נחשף נתון של ליחידה או לערוץ. G3 ו-G4 משלמים על הטכנולוגיה — הולכה רב-אזורית היא מה שהגדלת QCCD דורשת — ועוד G7, על החלפת יישור בשטח בשלב ייצור.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לפוטוניקה משולבת לבקרת יונים. ניתוח של PatSnap מ-2026 מציב את IonQ במקום הראשון בין בעלי הפטנטים ביונים לכודים, עם 9+ בקשות על טכניקות של שערים ושל גאומטריית אלומות P[375]. לא זוהתה פעילות תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Quantinuum: Helios (הובטח 2024-09 · ל-2025 · סופק 2025-11-05), Sol (2027, מלכודת רשת דו-ממדית, בתיקוף), Apollo (2029) R[118]; ההתחייבות ל-QV של 10× בשנה קוימה. IonQ: 4,000 קיוביטים (הובטח ב-2020 · ל-2026 · החטאה של ~40×), 256 קיוביטים ב-99.99% נדחו למחצית הראשונה של 2027; שתי ההתחייבויות בפוטוניקה צעירות משלושה חודשים נכון ל-4 בספטמבר 2026, ואין להן תוצאה שפורסמה.
פרשנות אסטרטגית. היריב כאן אינו ספק פוטוניקה אחר אלא סילוק הלייזרים מהשער כליל. השער האלקטרוני מוביל בנאמנות בסדר גודל, והולכת הלייזר — במספר האזורים שהודגם; מי שיסגור ראשון את הפער שלו ייקח את הארכיטקטורה. IonQ קנתה את שני הצדדים ויכולה להמתין. Quantinuum אינה יכולה: היא מחויבת ללייזרים, והפוטוניקה המשולבת שלה מפותחת במעבדה לאומית המשרתת גם את המתחרה העיקרית שלה. חומרת היישור במרחב החופשי תוצא מהתכנון בכל מקרה; TOPTICA ו-Infineon ישמרו על כוח המיקוח שלהן בכל תרחיש.
תחזית ושאלות פתוחות
אבני דרך (12–24 חודשים): Sol מסופק עם הולכה משולבת באזוריו וללא נסיגה בנאמנות (לאשר); Sandia או Quantinuum מפרסמות מדד של השכבה הפוטונית (לאשר); שגיאת השער הדו-קיוביטי באור המועבר במוליכי גל מגיעה לסדר הגודל של 10⁻⁴ (לאשר) — או ש-Sol מסופק על אלומות במרחב חופשי, כמו Helios (להוריד בדרגה). התרחיש הטוב ביותר ל-2029: הולכה משולבת היא ברירת המחדל בכל פלטפורמות שערי הלייזר בקנה מידה של 10³ אזורים, עם הפרעה הדדית מתחת לתקציב שגיאת השער; התרחיש הגרוע ביותר: היא נשארת בשבבי מעבדה, בעוד שהשערים האלקטרוניים לוקחים את מפת הדרכים של היונים הלכודים. פתוח: תרומת השגיאה המבודדת של השכבה הפוטונית; האם קיימת פלטפורמת מוליכי גל המתאימה לעל-סגול עבור Yb⁺; האם התהליך של MESA עובר למפעל ייצור. במעקב: אספקת Sol ב-2027, הפרסום הראשון של Sandia–IonQ.
מקורות
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [118] Quantinuum, “Quantinuum Unveils Accelerated Roadmap to Achieve Universal, Fully Fault-Tolerant Quantum Computing by 2030,” Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Rquantinuum-unveils-accelerated-roadmap-to-achieve-universal-fault-tolerant-quantum-computing-by-2030 - [123] Quantinuum, “Quantinuum Announces Pricing of Upsized Initial Public Offering,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Cquantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering - [128] Alpine Quantum Technologies GmbH, “AQT Sets New European Industry Standard: Introducing the ‘LYNX’ Series with Record-Breaking Quantum Volume,” AQT, May 5, 2026. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
lynx-quantum-volume-record/ C - [257] C. Löschnauer et al., “Scalable, High-Fidelity All-Electronic Control of Trapped-Ion Qubits,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2025, doi: 10.1103/h4wk-v31j. arXiv:2407.07694. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [320] Infineon Technologies AG, “Trapped ion quantum computing.” [Online]. Available: https://www.infineon.com/
promo/ Ctrapped-ions - [322] M. Ivezic, “The Optical Table's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Trapped-Ion Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Oct. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ Ptrapped-ion-quantum-ecosystem/ - [375] PatSnap, “Trapped Ion Quantum Computing: Technology Landscape 2026,” Apr. 23, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ trapped-ion-quantum-computing-2026-patsnap-eureka/ - [501] T. Rummler, “In the Mountain West, a quantum computing collaboration announces major results,” Sandia Lab News, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.sandia.gov/
labnews/ G2026/ 08/ 27/ in-the-mountain-west-a-quantum-computing-collaboration-announces-major-results/ - [582] imec, “The European Commission and Chips JU select the PIXEurope consortium to lead the European Pilot Line on Advanced Photonic Integrated Circuits,” Nov. 24, 2024. [Online]. Available: https://www.imec-int.com/
en/ Gpress/ european-commission-and-chips-ju-select-pixeurope-consortium-lead-european-pilot-line - [583] K. K. Mehta et al., “Integrated optical multi-ion quantum logic,” Nature, vol. 586, no. 7830, pp. 533–537, Oct. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2823-6. D
- [584] IonQ, “IonQ and Sandia National Laboratories Sign MOU to Accelerate Quantum Co-Design for National Security Applications,” Aug. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-and-sandia-national-laboratories-sign-mou-to-accelerate-quantum-co-design-for-national-security-applications - [882] LioniX International, “A photonic integrated ion trap for scalable quantum computing,” Nov. 20, 2020. [Online]. Available: https://www.lionix-international.com/
about-us/ Cblog/ a-photonic-integrated-ion-trap-for-scalable-quantum-computing/ - [883] R. J. Niffenegger et al., “Integrated multi-wavelength control of an ion qubit,” Nature, vol. 586, no. 7830, pp. 538–542, Oct. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2811-x. arXiv:2001.05052. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט
קו קוהרנטי אחד לכל מבוא של הנעה, שטף וקריאה עובר ממסדים בטמפרטורת החדר, דרך כבל קואקסיאלי מונחת או כבל סרט גמיש (flex), אל תא הערבוב.
Verdict. מספר הקווים והחום בתא הערבוב, ולא הפיזיקה של השערים, מגבילים את מספר הקיוביטים למקרר; ניתן להפרכה אם מקרר אחד יפעיל >2,000 קיוביטים בקווים מטמפרטורת החדר.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
ארכיטקטורת הבקרה השלטת כמעט בכל קיוביט מוליך-על במודל השערים: הנעת המיקרוגל, ממתח השטף ואותות הקריאה מסונתזים בטמפרטורת החדר, יורדים לאורך מקרר הדילול בכבל קואקסיאלי או בכבל סרט גמיש, מונחתים בכל שלב ומגיעים לשבב ב-10–20 mK. כל דרגת חופש של בקרה היא מוליך החוצה מפל של 300 K → 10 mK — בעיה תרמית ומכנית, לא קוונטית. בשימוש מאז מערכות הטרנסמון הראשונות (2007). תכונות: e = בקרת מיקרוגל הממוקמת כולה בטמפרטורת החדר, ללא הגברה קריוגנית וללא פירוק ריבוב; f = שגיאה קוהרנטית כפי שהקוד רואה אותה — הפרעה הדדית, רעש פאזה, סחיפת משרעת.
פיזיקה וגבולות
האילוץ המחייב הוא תקציב הקירור, לא הקוהרנטיות. כל קו נושא עומס הולכה סביל ועוד עומס פעיל מה-~60 dB של הנחתה, המורידים את רעש ג'ונסון של 300 K אל רצפת הפוטונים של 10 mK, ורובו נפרק ב-4 K ובשלב הזיקוק (still). הספק הקירור של כל שלב קבוע — Bluefors XLD400 נותן כ-1 W ב-4 K ומיקרוואטים בתא הערבוב — ולכן הקווים גדלים כ-O(N) מול קבוע. התקציב שמדדו Krinner ועמיתיו תומך ב-50 קיוביטים ב-14 mK במקרר הזה, ולכל היותר בכ-150 D[522]; כל רווח מאז הוא כבל דק יותר וזיווד צפוף יותר, לא פיזיקה חדשה. הכשל קוהרנטי — הפרעה הדדית וסחיפת פאזה מופיעות כשגיאת בקרה, ולכן המכונות האלה מתדרדרות בכך שהן נזקקות לכיול מחדש, ולא בדה-קוהרנטיות. מה שמזיז את הרצפה: ריבוב של כמה קיוביטים על כל מוליך, או העברת הסינתזה אל תוך המקרר.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2019 | 50 קיוביטים ל-XLD400, נמדד; ~150 כחסם עליון תרמי | ETH Zürich | D[522] |
| 2023-12 | 1,121 קיוביטים במקרר אחד (Condor), הגדול ביותר שחווט אי-פעם בדרך זו | IBM | C[292] |
| 2025-11-10 | 8 ערוצים לכבל גמיש, +50% לכל מבוא, 1,536 קווים ל-XLDsl | Delft Circuits | C[523] |
| 2026-06-16 | KIDE במפרט של >4,000 קווי RF, >1,000 קיוביטים | Bluefors | C[303] |
החיווט קובע את ה-N שבו כדאי לתקן שגיאות, לא את הרצפה: האיבר השולט עדיין הוא אי-הנאמנות הדו-קיוביטית — Willow, 105 קיוביטים בנאמנות דו-קיוביטית ממוצעת של 99.88%, מחזור של 1.1 µs D[1].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שיעור התקינות כאן מכני (מחברים לכל מבוא, היפרדות שכבות בכבלים הגמישים, עיגון תרמי) ותרמי, לא ליתוגרפי; המסדים הם כמעט מוצרי מדף (COTS). החיווט הקריוגני הוא השכבה הדקה — Delft Circuits היא ספקית הכבלים הגמישים העצמאית המובילה, ומוצריה מסופקים בתוך מערכות Bluefors C[523]. המקררים מרכזים את הסיכון: Bluefors בלעה ב-2023 את צינורות הפולס ומתקני ההליום של Cryomech, והכניסה אל תוך הבית את השלב שמתחת ליחידת הדילול, בהכנסות משותפות של מעל EUR 160 M C[524]; Oxford Instruments היא החלופה המסחרית היחידה בהיקף דומה, ו-ULVAC היא מקור שלישי, יפני, מאז 2025 C[525]. הפיקוח על יצוא חותך באופן לא סימטרי: מקררים מעל סף ה-BIS (≥600 µW ב-0.1 K, 48 h) נופלים תחת ECCN 3A904, ו-3A901.a מפקח על CMOS שתוכנן לפעול ב-≤4.5 K — וכך לוכד את החלופה של CMOS קריוגני — בעוד שהמסדים בטמפרטורת החדר אינם מפוקחים G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
שניים עד ארבעה קווים לקיוביט: הנעה, שטף וקווי הזנה לקריאה, שכל אחד מהם מרבב 5–10 קיוביטים. ב-10³ הארכיטקטורה עובדת וממלאת את רוב המקרר הגדול; KIDE מוגדר במפרט עם >4,000 קווים עבור >1,000 קיוביטים, כארבעה לכל קיוביט C[303]. ב-10⁴ מפת הדרכים של הכבלים הגמישים (40,000+ קווים עד 2029) היא הקרנה ללא הדגמת ביניים R[523], ועומק הריבוב, ולא מספר הכבלים, הופך למגבלה. ב-10⁶ אין מסלול מטמפרטורת החדר; כל מפת דרכים מעבר ל-~10⁴ מניחה בקרה בתוך המקרר או חלוקה בין כמה מקררים. המסלול הלוך-ושוב לטמפרטורת החדר מוסיף גם השהיית כבל ועיבוד במסד בסקאלה של µs C[526], מול מחזור של 1.1 µs ב-Willow D[1].
תפקיד במחסנית
משרתת את ארכיטקטורות הטרנסמונים, הקיוביטים הבוזוניים (חתול/GKP) והמחיקה במסילה כפולה — את כל העץ של מוליכי-העל — ואינה דורשת שום טכנולוגיה מקדימה, וזה כוחה המסחרי. היא גם הבקרה החלופית בארכיטקטורות הספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום, ספיני התורמים בצורן והספינים במרכזי צבע. כל אחד מתחליפיה (CMOS קריוגני ב-4 K, SFQ בטמפרטורת מיליקלווין, DAC-שטף על השבב) גובה נטל חדש של הסמכה קריוגנית, ואף אחד מהם לא דחק אותה בקנה מידה: מודול ה-SFQ של SEEQC בטמפרטורת מיליקלווין מגיע לנאמנות חד-קיוביטית מעל 99% ועד 99.9% על חמישה קיוביטים D[304]; הבקר של HRL ב-4 K מפעיל 18 קיוביטי ספין בצורן עם Λ₅/₃ = 4.7 D[190]; IBM מדווחת על רכיבי ASIC לשטף ב-CMOS קריוגני בשוויון עם אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר על Heron R2 בן 156 קיוביטים, אך רק בתמציות של כנס C[527]. החיווט מטמפרטורת החדר אינו מוסיף זמן שער או קריאה, ולכן הסבב הנגזר נשאר 0.65 µs, בתוך מחזור תיקון השגיאות הנמדד של 1.1 µs D[1]. משבצת ריקה שכנה: שכבת בקרה קריוגנית מרובבת שהוכחה בקנה מידה של מערך.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
כל מספר קווים מעל 1,536 לקוח מספרות מוצר, לא ממערכת מחווטת: לנתון >4,000 של Bluefors ולנתון 40,000 עד 2029 של Delft Circuits אין התקנה נקובה בשמה, ואף אחת מהן אינה מפרסמת נתוני הפרעה הדדית או יציבות פאזה במספר ערוצים גבוה. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין מדידה בלתי תלויה של הפרעה הדדית מצטברת מעל ~1,000 קווים בו-זמניים — וזה הפער שחשוב, שכן ההפרעה ההדדית היא הדרך שבה הארכיטקטורה הזו נכשלת.
הקיוביט עצמו יכול למדוד את הרעש של שרשרת הבקרה. בקו טרנסמון אחד ב-Jülich עם הנחתה של 56 dB, קצב העירור במודל נשלט בידי רעש קלאסי ממכשיר ההנעה שבטמפרטורת החדר (−146 dBm/Hz מעל 4.6 GHz) ומשלב המנחת ב-1 K, ואילו הרלקסציה נקבעה בידי רעש קוונטי; ספקטרום העירור של הקיוביט שימש ספקטרומטר של אותו רעש בתוך המערך עצמו P[890]. התוצאה מתארת מערך אחד, לא כל קו.
הנתונים של Bluefors (>4,000 קווים) ושל Delft Circuits (40,000 עד 2029) לא הודגמו ברמת המערכת. תוצאת השוויון של IBM להטיית שטף ב-cryo-CMOS קיימת רק כתקצירי כנס APS, ללא טרום-פרסום או מאמר נכון ל-2026-09-04. אין קביעת ECCN מתוארכת המתייחסת במפורש למעמדי בקרה בטמפרטורת החדר; היותם לא-מפוקחים נגזרת מהיעדר סעיף מתאים בכלל של 2024, לא מהצהרה מפורשת של BIS. לא פורסם: עלות לקו או לצמה, וההכנסות ומספר הלקוחות של Delft Circuits ושל Zurich Instruments.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Bluefors | ספק | פינלנד | מקררים עם רתמות חיווט משולבות; KIDE עם >4,000 קווים | C[303] |
| Delft Circuits | ספק | הולנד | כבל סרט Cri/oFlex, 8 ערוצים לכבל גמיש, בתוך Bluefors XLDsl | C[523] |
| Quantum Machines | ספק | ישראל | מסדי בקרה OPX ותוכנת בקר | C[528] |
| Zurich Instruments | ספק | שווייץ | מסדי ZQCS במערכת 256 הקיוביטים של Fujitsu/RIKEN | C[526] |
| Qblox | ספק | הולנד | ערכות בקרה מודולריות, ברמת מחיר נמוכה יותר | C[529] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | Condor, 1,121 קיוביטים במקרר אחד; מאתגרת מכיוון ה-CMOS הקריוגני | C[292] |
| SEEQC | מפתח | ארה״ב | בקרת SFQ בטמפרטורת מיליקלווין, חלופה בתוך המקרר | D[304] |
כספים.
2023-03-28 · Bluefors · מיזוג ורכישה, Cryomech · לא פורסם, הכנסות משותפות > EUR 160 M · נסגר C[524]
2024-06-20 · Qblox · סבב A · USD 26 M · Quantonation, Invest-NL Deep Tech · נסגר C[529]
2025-02-25 · Quantum Machines · סבב C · USD 170 M · בהובלת PSG Equity · USD 280 M במצטבר · נסגר C[528]
2025-12-03 · Delft Circuits · הרחבת סבב A · EUR 8 M · DeepTech XL, HTGF, QuVest · EUR 15 M במצטבר · נסגר P[530]
2026-06-17 · Quantum Machines · מיזוג ורכישה, PCB Engineering (הונגריה) · לא פורסם · נסגר C[528]
שוק ושרשרת אספקה. שוק המסדים תחרותי והופך לסחורה: חמישה ספקים הוסמכו ל-NVQLink C[531], Quantum Machines היא בעלת ההון הרב ביותר, עם USD 280 M במצטבר C[528], ו-Qblox קטנה ממנה בסדר גודל C[529]. המקררים והחיווט שלהם מרוכזים, ו-Delft Circuits, עם EUR 15 M במצטבר P[530], היא ספקית הכבלים הגמישים העצמאית המשמעותית היחידה — נקודת כשל יחידה. משלמים עליה G2, G3 ו-G7; לא G4.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה במאגר נתונים מזוהה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים לכבילת RF קריוגנית או לבקרה בטמפרטורת החדר — לא נמצאה עובדה מתוארכת. אין תקן רשמי; הקרוב ביותר הוא NVQLink, המגדיר מאז 2025-10-28 ממשק משותף בצד ה-GPU לחמישה ספקי בקרה C[531], בעוד שתוכנת הפולסים של כל ספק נשארת קניינית.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Delft Circuits (2025-11-10, ל-2029): 40,000+ קווים למקרר, ללא אבן דרך ביניים R[523]. Bluefors (2026-06-16, ללא תאריך יעד): KIDE עם >4,000 קווים, דף מוצר בלבד C[303]. Zurich Instruments (2026-03-09, ללא תאריך יעד): "כמה אלפי קיוביטים" C[526]. שני ספקי הכבלים סיפקו כל מדרגת צפיפות שהכריזו עליה; ואף על פי כן, 2029 היא הקרנה בקו ישר.
פרשנות אסטרטגית. אם החיווט מטמפרטורת החדר יגיע ל-10⁴ קיוביטים, ספקי המסדים ו-Bluefors ישמרו על תקציב הבקרה, ובקרת CMOS קריוגני או SFQ תישאר תוכנית מחקר. אם הצפיפות תיעצר סביב 4,000–5,000 קווים, כוח המיקוח יעבור אל תוך המקרר, שם לאף ספק של אלקטרוניקה לטמפרטורת החדר אין קניין רוחני — והתוצאות החזקות ביותר של CMOS קריוגני נמצאות בידי IBM ו-HRL, חברה אחת מאז 2026-08-26 fact. הפיקוח על יצוא מיטיב עם הטכנולוגיה השלטת G[301].
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד סוף 2027 אם מקרר אחד יפעיל >2,000 קיוביטים בקווים מטמפרטורת החדר, עם נאמנות שפורסמה בצפיפות הזו; להוריד בדרגה אחרי שנה נוספת של מפרטי מספר קווים ללא מערכת מחווטת. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: צפיפות הכבלים הגמישים יחד עם ריבוב עמוק יותר מגיעות ל-10⁴ קיוביטים, והמחסנית אינה משתנה. התרחיש הגרוע ביותר: הצפיפות נעצרת סביב 4,000–5,000 קווים, בעוד שמפות הדרכים שמעבר לכך מניחות CMOS קריוגני או SFQ שלא סופקו. שאלות פתוחות: האם ההפרעה ההדדית גדלה מהר יותר מליניארית מעבר ל-~1,000 קווים; האם צפיפות הכבלים הגמישים והריבוב מצטברים זה על זה או נתקלים בחומות בלתי תלויות; האם ספק כלשהו יתחייב לבקרה בתוך המקרר לפני שהחיווט מטמפרטורת החדר ייכשל באופן גלוי; האם חלוקה בין כמה מקררים הופכת את התקרה של מקרר יחיד ללא רלוונטית.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [292] J. Gambetta, “The hardware and software for the era of quantum utility is here,” IBM Quantum Computing Blog, Dec. 4, 2023. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ quantum-roadmap-2033 - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [303] Bluefors, “KIDE Cryogenic Platform — For Large-Scale Quantum Computing,” Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/
products/ Ckide-cryogenic-platform/ - [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. D
- [522] S. Krinner et al., “Engineering cryogenic setups for 100-qubit scale superconducting circuit systems,” EPJ Quantum Technology, vol. 6, no. 1, Art. no. 2, Dec. 2019, doi: 10.1140/epjqt/s40507-019-0072-0. arXiv:1806.07862. D
- [523] Physics World (IOP Publishing), “Delft Circuits, Bluefors: the engine-room driving joined-up quantum innovation,” Nov. 10, 2025. [Online]. Available: https://physicsworld.com/
a/ Cdelft-circuits-bluefors-the-engine-room-driving-joined-up-quantum-innovation/ - [524] Bluefors, “Bluefors closes the acquisition of Cryomech,” Mar. 28, 2023. [Online]. Available: https://bluefors.com/
press-releases/ Cbluefors-closes-the-acquisition-of-cryomech/ - [525] ULVAC, “ULVAC Developing Next-Generation Dilution Refrigerator for Quantum Computing by 2026,” Nasdaq (JCN Newswire), Mar. 20, 2025. [Online]. Available: https://www.nasdaq.com/
press-release/ Culvac-developing-next-generation-dilution-refrigerator-quantum-computing-2026-2025-03 - [526] Zurich Instruments, “Zurich Instruments Launches the ZQCS Quantum Control System to Master the Long-Lived Logical Qubit Challenge,” Mar. 9, 2026. [Online]. Available: https://www.zhinst.com/
americas/ Cen/ news/ zurich-instruments-launches-zqcs-quantum-control-system-master-long-lived-logical-qubit/ - [527] A. Noori et al., “A Cryo-CMOS Control System for Large-Scale Superconducting Qubit Quantum Computing: Part 2,” IBM Research, Mar. 16, 2026. [Online]. Available: https://research.ibm.com/
publications/ Ca-cryo-cmos-control-system-for-large-scale-superconducting-qubit-quantum-computing-part-2 - [528] Quantum Machines, “Quantum Machines Raises $170M as Its Customer Base Exceeds 50% of Companies Developing Quantum Computers,” Feb. 25, 2025. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
press-release/ Cquantum-machines-raises-170-million-in-series-c-funding/ - [529] E. Flipse, “Qblox secures series A funding to accelerate quantum control stack development,” Qblox Newsroom, Jun. 20, 2024. [Online]. Available: https://qblox.com/
newsroom/ Cqblox-secures-series-a-funding-quantum-control-stack-development - [530] M. U. Rehman, “Delft Circuits Names Martin Danoesastro CEO and Extends Funding Round,” The Quantum Insider, Dec. 3, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P12/ 03/ delft-circuits-new-ceo-financing/ - [531] NVIDIA, “NVIDIA Introduces NVQLink — Connecting Quantum and GPU Computing for 17 Quantum Builders and Nine Scientific Labs,” Oct. 28, 2025. [Online]. Available: https://nvidianews.nvidia.com/
news/ Cnvidia-nvqlink-quantum-gpu-computing - [890] J. R. Guimarães et al., “Quantum environment afterglow from broadband excitation spectroscopy in superconducting qubits,” arXiv:2609.31280, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים)
לייזרים במרחב חופשי, מאפננים הולוגרפיים ומסיטים אקוסטו-אופטיים יוצרים, מזיזים, מצלמים ומניעים את מערכי המלקחיים האופטיים המחזיקים את קיוביטי האטומים הניטרליים.
Verdict. שכבה זו, ולא השער של 270 ns, קובעת את השעון של האטומים הניטרליים: דימות ועוד הובלה מחזיקים את סבב תיקון השגיאות על 1-4.5 ms נכון ל-4 בספטמבר 2026, והספק הלכידה גדל ליניארית, ~0.67 mW לאתר.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מאפנן הולוגרפי מפצל אלומה אחת לסריג סטטי של מוקדי מלקחיים אופטיים; מסיטים אקוסטו-אופטיים מוצלבים, המונעים באותות RF רב-תדריים, מכוונים מלכודות בודדות; לייזרים נוספים מקררים, מצלמים ומניעים את המעברים העל-דקים ואת מעברי רידברג. המאפננים מחליפים תמונה בקצב של עשרות הרץ ונשארים סטטיים בתוך ריצה, ולכן התנועה המהירה שייכת למסיטים או למסועים של סריג אופטי. Endres קבע את הדפוס ב-2016 — בקרה בזמן אמת של 100 מלקחיים אופטיים, הבונה מערכים נטולי פגמים של יותר מ-50 אטומים בפחות מ-400 ms D[577] — ולולאת המדידה–החלטה–הזזה–אימות הזאת היא עדיין השעון.
- e/f: אופטית לחלוטין, בטמפרטורת החדר, מחוץ לתא הוואקום; השגיאות קוהרנטיות — כיוון האלומה, פאזת ההולוגרמה, אינטרמודולציה של ה-RF.
- d/g: הקישוריות נובעת מהובלה במסיטים, הבנויה מאופטיקה במרחב חופשי.
פיזיקה וגבולות
שני חוקים נוקשים שולטים בשכבה זו. הספק הלכידה ליניארי במספר האתרים: המערך של Tsinghua, בן 18,225 אתרים, צורך 33 W הספק פוגע, 12.2 W הספק אפקטיבי, ~0.67 mW למלכודת D[145], ולכן 10⁶ אתרים מחייבים כקילוואט של אור לכידה עוד לפני כל אלומת דימות או אלומת רידברג. ומספר הנקודות הניתנות להבחנה של מסיט הוא רוחב הפס של ה-RF שלו כפול זמן המעבר האקוסטי לרוחב האלומה, בעוד שזמן מעבר זה חוסם מלמטה את מהירות הכיוון מחדש של מלכודת: יותר אתרים ותנועות מהירות יותר מושכים זה נגד זה באותו התקן. אף אחד מהם אינו "קצב רענון". התוצאה היא השעון: דימות ב-0.5–1 ms והובלה במאות µs נותנים סבבי תיקון שגיאות של 1–4.5 ms, לעומת שערים של 270 ns D[4]. אופני הכשל שיטתיים: אי-אחידות של עומק המלכודות, סחיפה בכיוון האלומה, אינטרמודולציה בין התדרים. דימות מהיר יותר מזיז את הרצפה — קריאה ב-17.6 µs עם הבחנה של 99.89(5)% באיטרביום P[261], ~50× מתחת לאיבר השולט.
מצב ההנדסה העדכני
המערך הגדול ביותר: 11,022 אטומי רובידיום ברשת של 18,225 אתרים, הנוצרת ממטא-משטח בקוטר 19.8 mm מחוץ לתא הוואקום — ללא שערים, ללא נתוני קוהרנטיות, מילוי של 60.5% לפני הסידור מחדש D[145]. הפעולה הרציפה הטובה ביותר: 3,217 אטומים במילוי של 99.3% במשך יותר משעתיים, עם טעינה מחדש של 300,000 אטומים בשנייה עבור 30,000 קיוביטים מאותחלים בשנייה, המוזזים במסועים של סריג אופטי ולא במסיטים D[144]. הטיפוסי בקנה מידה קטן בהרבה: הארכיטקטורה של 448 אטומים, שבה הדימות וההובלה קובעים סבב של 1–4.5 ms D[4]. המגבלה השולטת: השהיית המדידה והתנועה, לא מספר המלכודות או ההספק.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-09 | 3,217 אטומים, >2 h, 30,000 קיוביטים מאותחלים/s | Harvard | D[144] |
| 2026-06 | 18,225 מלכודות של מטא-משטח, 11,022 אטומים, 0.67 mW/אתר | Tsinghua | D[145] |
| 2026-07 | 2,000 מלקחיים אופטיים מ-20 W, מרווח 3.5 µm, מתחת ל-100 nm | Fraunhofer ILT | P[578] |
| 2026-08 | דימות ב-17.6 µs, הבחנה 99.89(5)%, הישרדות 98.80(44)% | Kyoto | P[261] |
חלופה בקנה מידה של שבב לשרשרת ייחוס התדר הוצגה ב-2026: מיקרו-מסרק Si₃N₄ ב-780 nm (מהוד על שבב ההופך לייזר משאבה אחד למסרק של קווים במרווחים שווים, הקוהרנטיים זה לזה), הנעול למעבר של ⁸⁵Rb, החזיק את סחיפת המשאבה שלו ברמה של 100 kHz לאורך 2,000 s, ומכיוון שהמסרק קוהרנטי, הנעילה מייצבת את כל הקווים בבת אחת. קו אחד, שהוגבר ל-102 mW והועבר במרחב החופשי, יצר סריג אופטי בעומק של 4.2 אנרגיות רתיעה וצימוד ראמאן של 0.7 אנרגיות רתיעה בעיבוי בוז–איינשטיין של ⁸⁷Rb P[886]. הודגם ערוץ אחד; שיתוף הייחוס בין ערוצים רבים הוא צפי של המחברים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין פרוסה: אופטיקה במרחב חופשי, סחורתית וחצי-ייעודית, המורכבת ביד — ובכל זאת הריכוזיות חמורה. רק שני ספקי מסיטים מופיעים בספרות שבמקורות, AA Opto-Electronic (DTSX-400, במערכת של 448 האטומים) ו-Gooch & Housego Dfact, ו-Hamamatsu מספקת גם את המאפנן וגם את המצלמה, בלי שזוהתה חלופה Cfact — שתי נקודות הכשל היחידות של ממש. ברית של Hamamatsu, NKT Photonics ו-Yaqumo מיוני 2026 היא הניסיון הראשון לתעש את דרג הספקים הזה, והיא מכוונת לשוק חישה שצפוי להגיע ל-$3.5–7.9B P[335]. המטא-משטח של Tsinghua מצביע לכיוון ההפוך: רכיב ליתוגרפי המחליף את האובייקטיב הוא הצעד היחיד שעשוי להפוך לייצור של מוליכים למחצה D[145]. אף קטגוריה של פיקוח על יצוא אינה נוקבת באופטיקת מלקחיים; החשיפה עוברת דרך ECCN 4A906 fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
שרשרת אופטית אחת משרתת את כל המערך, ולכן העומס הוא רוחב פס והספק אופטי, לא קווים לכל קיוביט — ההפך מבעיית מוליכי-העל, וזו הסיבה שמספרי האטומים גדלים והשעונים אינם משתפרים. ב-10³ אתרים פועלות כיום לולאות מלאות סובלניות לתקלות D[4]. ב-10⁴ האילוץ המגביל הוא מחזור המדידה–סידור מחדש–אימות: 11,022 אטומים לכודים לעומת 448 תחת בקרה לוגית. ב-10⁶ לא קיים דבר. נתון לולאת הבקרה המלא היחיד שספק מפרסם הוא קצב החזרה של Gemini של QuEra: ריצה אחת בשנייה ב-260 קיוביטים C[137].
תפקיד במחסנית
שכבה זו עומדת בבסיס שלוש ארכיטקטורות האטומים הניטרליים — מערכי מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג האלקליים (QuEra, Pasqal, Infleqtion, Google) והאלקליים-עפרוריים (Atom Computing/Microsoft, Caltech), והסימולטור האנלוגי של אטומים ניטרליים — ומספקת את הנעת רידברג ואת ההובלה במסיטים שמנגנוני השער והקישוריות המחולקת לאזורים צורכים. היא מחליפה את בקרת המלכודות בפוטוניקה משולבת, ומוותרת על שילוב בקנה מידה של שבב לטובת הגמישות של המרחב החופשי. כמעט כל מנגנון של אטומים ניטרליים יושב עליה. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס ≈ 1.31 ms, מתוכם 0.80 ms הובלה, לעומת סבב נמדד של 1–4.5 ms — שנקבע כולו כאן. משבצת ריקה סמוכה: מישור בקרה אופטי משולב השומר על הגמישות של המסיטים.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
מספרי המלכודות והמילוי מגיעים מדימות פלואורסצנציה ישיר ואינם שנויים במחלוקת, אך הם מושווים מעבר לגבולות שאינם תואמים: 11,022 אטומים לכודים ו-448 קיוביטים תחת בקרה סובלנית לתקלות מודדים דברים שונים, והמילוי מצוטט לפני הסידור מחדש (60.5% D[145]) או אחריו (99.3% D[144]) בלי שהדבר מסומן. נתוני ההשהיה הם ארכיטקטוניים, נמדדו בתוך המערכת של קבוצה אחת ולא שוחזרו מעולם, ותוצאות המטא-משטח ו-2,000 המלקחיים האופטיים הן כל אחת מקבוצה אחת בלבד.
הנתון €65k לאטום נגזר מהזמנה אחת, לא ממחירון. לא פורסם: לקוחות בשם של הברית Hamamatsu, NKT Photonics ו-Yaqumo; אורך החיים בוואקום וכל מדידת קוהרנטיות למערך המטא-משטח בן 18,225 האתרים; וכל פירוט עלות מתחת לרמת המערכת.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | מוכרת את Gemini: 260 אטומים, ריצה אחת בשנייה | C[137] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | פלטפורמת איטרביום; בונה את Magne עם Microsoft | C[154] |
| Pasqal | מפתח | צרפת | מערכות מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג; נרשמה למסחר דרך SPAC באוגוסט 2026 | P[156] |
| Hamamatsu Photonics | ספק | יפן | מאפננים ומצלמות qCMOS | P[335] |
| AA Opto-Electronic | ספק | צרפת | AOD מוצלבים להובלת מלקחיים אופטיים | Dfact |
כספים.
| תאריך | שחקן | אירוע | סכום | תוכנית / מוביל | מצב |
|---|---|---|---|---|---|
| 2025-07-17 | QuNorth | הזמנת Magne, 1,225 פיזיים | €80M | Atom Computing, Microsoft | הוזמן Cfact |
| 2025-09-09 | QuEra | סבב מימון | $230M+ | Google, SoftBank Vision Fund 2 | נסגר C[153] |
| 2025-11-06 | DARPA | שלב B של QBI: Atom Computing, QuEra | ≤$15M | QBI | רשמי fact |
| 2026-06-16 | Atom Computing | סבב C ועוד מכתב כוונות של CHIPS | $100M + $100M | Third Point; US Commerce | נסגר + מכתב כוונות C[154] |
| 2026-08-28 | Pasqal | סגירת מיזוג SPAC | ~$360M במזומן, הכנסות 2025: €16.5M | — | נסגר P[156] |
שוק ושרשרת אספקה. שני ספקי מסיטים וספק אחד של מצלמות ומאפננים, לעומת תחום לייזרים שיש בו חלופות של ממש (NKT, TOPTICA, Coherent): הריכוזיות יושבת במסיטים ובמצלמות — עסקים קטנים שאינם נסחרים, מתחת לארבע פלטפורמות הממומנות בהון סיכון. את כלכלת היחידה אפשר לצטט ברמת המערכת — €80M של QuNorth עבור 1,225 אטומים הם ~€65k לאטום, שני סדרי גודל מתחת לאספקה של יונים לכודים לכל יון Pfact, משום שעלות אופטיקת המלקחיים מתחלקת בין האתרים. היא משתלמת עבור G1, היא תנאי מקדים ל-G3, והיא חוסמת את G4 עד שמחזור המילישניות יתקצר.
קניין רוחני ותקנים. לא עלתה משפחת פטנטים ייחודית לבקרת מלקחיים אופטיים: הטכניקה נגזרת מהספרות הפתוחה, והשחקנים החדשים הם חברות שיצאו מתוך הקבוצות שפרסמו אותה. הקניין הרוחני של הספקים יושב במוצרי המסיטים והמאפננים, ואינו ייחודי לקוונטים; הספירות של PatSnap אינן מפורקות כאן Pfact. אין התדיינות משפטית, אין גוף תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. QuEra (2024, ל-100 לוגיים ב-2026) — היעד הוסב ל-"Libra" ב-2028, דחייה של שנתיים, בלי שהוכרז שינוי בחומרת הבקרה. Atom Computing עם Microsoft (2025-07, ל-50 לוגיים ב-Magne במפנה 2026/27) — בהתקנה נכון ל-4 בספטמבר 2026, תאריך האספקה המוצק היחיד בתחום. Pasqal (2024, ל-10,000 פיזיים ב-2026) — נדחה ל-2028, וכעת ממומן. Infleqtion (2025-09, ל-1,000 לוגיים עד 2030) — ממומנת, ללא נתון השהיה. Google (2026-03) — מאוישת, ללא אבן דרך.
פרשנות אסטרטגית. אם שכבה זו תתועש, המנצח יהיה מי שיאחד את דרג האופטיקה, לא חברת פלטפורמה: ספק המחזיק במסיטים, במאפננים ובמצלמות מתמחר מול כל ספקי האטומים הניטרליים בבת אחת, וזה מה שהברית של Hamamatsu ממוצבת להיות. התשובה של הפלטפורמות היא שילוב — מטא-משטחים ושבבי מלכודות המושכים את האופטיקה אל פרוסה. אם מחזור המילישניות יחזיק, הן יפסידו יחד: מספרי האטומים כבר עולים על מה שמישהו מסוגל לבקר, ולכן ההשהיה היא הגורם המבדל, והמתחרים מוליכי-העל מקדימים בשלושה סדרי גודל בשעון.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: סבב תיקון שגיאות מתחת ל-1 ms מעל 10³ אתרים; קבוצה שנייה המשחזרת את מערך המטא-משטח או את הדימות ב-17.6 µs; Magne שנמדד ב-50 קיוביטים לוגיים. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: דימות מהיר והובלה במסועים מקצרים את הסבב ל-~100 µs ומבטלים את חיסרון השעון. התרחיש הגרוע ביותר: ההשהיה נשארת בסדר של מילישניות, והמערכים — גדולים, זולים ואיטיים. פתוח: האם הפשרה בין רוחב הפס לזמן המעבר במסיט היא עניין הנדסי או גבול קשיח; האם דימות מהיר ישרוד ב-10⁴ אתרים; האם מישהו יהיה מקור אספקה שני למסיטים. במעקב: מבחני הקבלה של Magne.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [137] QuEra Computing Inc., “Gemini-Class Gate-Model Quantum Computer.” [Online]. Available: https://www.quera.com/
gemini C - [144] N.-C. Chiu et al., “Continuous operation of a coherent 3,000-qubit system,” Nature, vol. 646, no. 8087, pp. 1075–1080, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09596-6. D
- [145] Y. Wang et al., “Trapping 11,000 Atoms in a Tweezer Array Generated by a Single Metasurface,” arXiv:2606.02715, Jun. 2026. D
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [261] R. Yokoyama et al., “Minimally Destructive Fast Imaging of Single Atoms in an Optical Tweezer Array with Coherent Excitation,” arXiv:2605.24175, Jun. 2026. Also https://arxiv.org/
abs/ . P2605.24175 - [335] M. Abdel-Kareem, “Hamamatsu Photonics, NKT Photonics, and Yaqumo Form Alliance to Industrialize Cold-Atom Quantum Core Components,” Quantum Computing Report, Jun. 4, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
hamamatsu-photonics-nkt-photonics-and-yaqumo-form-alliance-to-industrialize-cold-atom-quantum-core-components/ P - [577] M. Endres et al., “Cold Matter Assembled Atom-by-Atom,” arXiv:1607.03044, Jul. 2016. D
- [578] M. Swayne, “Fraunhofer ILT Develops Laser System for 2,000-Qubit Neutral-Atom Quantum Computer,” The Quantum Insider, Jul. 8, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P07/ 08/ fraunhofer-ilt-develops-laser-system-for-2000-qubit-neutral-atom-quantum-computer/ - [886] W. Sun et al., “A photonic integrated comb engine for ultracold quantum gases,” arXiv:2609.28294, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הולכת אותות אנכית (מחוץ למישור) — VIO, קואקסמון, חיווט תלת-ממדי
קווי בקרה וקריאה מאלקטרוניקה בטמפרטורת החדר מגיעים לכל קיוביט מוליך-על דרך פני השבב — פינים קואקסיאליים, גששי מגע, מעברים (vias) מוליכי-על או פיסת אותות מוערמת — במקום להיות מנותבים במישור השבב אל שוליו.
Verdict. נושאת מעבד של 256 קיוביטים (RIKEN/Fujitsu) ומארז בקנה מידה של פרוסה עם >500 קיוביטים (OQC); היא מסירה את חומת הניתוב לשוליים, אך לא את מספר הקווים, ונכון ל-2026-09-26 פורסמה הפרעה הדדית בין קווים רק להתקן של ארבעה קיוביטים.
TSV = מעבר דרך הצורן (through-silicon via); MXC = תא הערבוב, השלב הקר ביותר של המקרר; T1, T2e = זמן הרלקסציה וזמן הדה-פאזה בהד; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הקווים עדיין מתחילים במסדים בטמפרטורת החדר (ct_rt); רק הסנטימטר האחרון משתנה. במקום קו קו-מישורי המנותב אל משטח חיבור חוטים (wire-bond pad) בשולי הפיסה, האות נכנס דרך פני השבב — פין קפיצי או קואקסיאלי, גשש מגע, מעבר מוליך-על, או פיסת אותות המחוברת בבליטות. ה"שקע הקוונטי" של Waterloo (2016) הצמיד לשבב חוטים קואקסיאליים על קפיצים D[532]; האלקטרודינמיקה הקוונטית הקואקסיאלית של מעגלים (circuit QED) של Oxford (2017) הציבה את הקיוביט ואת המהוד על פנים מנוגדות, כשכל החיווט ניצב לשבב D[533] — השורש של הקואקסמון של OQC. RIKEN בחרה במעברים מוליכי-על מגב השבב על פני ממשקי שבב הפוך (flip-chip), שעדיין מביאים את משטחי החיבור לשוליים C[534], וסקרה את הזיווד שהדבר מחייב G[535].
תכונות: בקרת מיקרוגל בטמפרטורת החדר; שגיאה קוהרנטית; ייצור בליתוגרפיה של מוליכי-על.
פיזיקה וגבולות
ניתוב לשוליים. בסריג m × m, כל קו המשרת קיוביט שבתוך טבעת חוצה את הטבעת דרך ~4m המרווחים שבין הקיוביטים שלה; עם k קווים לקיוביט ו-c קווים לכל מרווח, הניתוב נסגר ב-m = 4c/k — עבור k = 2 ו-c = 3–5, N ≈ 36–100 S. זו רמת הקיפאון של ~100 קיוביטים ש-QuantWare מצטטת C[536], כש"כמעט 90% מהשבב" מוקדשים לניתוב C[537]. פיסת אותות בשבב הפוך מגדילה את c, אך הקווים עדיין יוצאים דרך היקף ∝ √N, בעוד שמספרם גדל ∝ N — גידול פולינומי, לא "הפיצול האקספוננציאלי" של הספק S. כניסה אנכית שומרת על מספר קווים קבוע ליחידת שטח, ולכן הסריג ניתן לריצוף.
הקו. חור קואקסיאלי בוואקום הוא 50 Ω ביחס קטרים של 2.3 S. הפינים של OQC, 50 ± 2.5 Ω, מסתיימים 0.9 mm (קיוביט) או 0.4 mm (מהוד) מהמעגל, ומצטמדים באופן דועך (evanescent) מתחת לתדר הקטעון של החור: בררנות קו הבקרה −40 עד −60 dB בפסיעה של 2 mm D[538]. פינים לא-גלווניים אינם מעבירים DC, ולכן קיוביטים ומצמדים המכווננים בשטף זקוקים לגששים, למעברים או לבליטות S.
אופני התיבה. פיסת צורן של 20 mm יכולה להדהד בתדר נמוך עד ~3 GHz, בתוך תחום התדרים של הקיוביטים S; העמוד ההשראי של OQC מעלה את תדר הקטעון של המארז ל-34.3 GHz ומגביל את הצימוד הטפילי ל-|J|/2π < 250 kHz D[538].
החום נקבע לפי הקו, לא לפי המסלול: המארז של OQC בקנה מידה של פרוסה, מחווט במלואו, מוערך ב-≤~3 µW על ה-MXC, מול 25–30 µW של הספק קירור ב-20 mK D[311].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2016-05 | חוטים קואקסיאליים על קפיצים, DC–8 GHz, מגע ~150 mΩ, אי-התאמה ~10 Ω | Univ. of Waterloo | D[532] |
| 2017-08 | TSV מוליכי-על, התנגדות אפס בין מעבר למעבר מתחת לטמפרטורה הקריטית של אלומיניום | Rigetti | D[539] |
| 2020 | TSV של 10 × 20 × 200 µm נושאים בקרה וקריאה בערימה המחוברת בבליטות | MIT Lincoln Laboratory | D[540] |
| 2021-11 | 127 קיוביטים, חיווט על "כמה רמות פיזיות" | IBM Eagle | C[541] |
| 2022-04 | 2 × 2 קואקסמונים; T1 149(38) µs; נאמנות חד-קיוביטית 99.982(4)% | Oxford / OQC | D[538] |
| 2023-03 | 64 קיוביטים, שבב של 2 cm, גששי מגע, 96 קווי כניסה + 16 קווי יציאה | קונסורציום RIKEN | C[542] |
| 2025-04 | 256 קיוביטים; צפיפות ×4 באותו מקרר | RIKEN / Fujitsu | C[51] |
| 2026-02 | >500 קיוביטים על פיסה של 3 אינץ'; חציון T1 97 µs, T2e 129 µs | OQC | D[311] |
בין המכונות במרשם הנושאות את הטכנולוגיה, מעבר ל-256 קיוביטים המצומדים בשערים קיימות רק טענות: VIO-40K, 40,000 קווים ל-10,000 קיוביטים במודולים של שבבונים, במשלוח ב-2028 C[536]. לאף מכונה יפנית אין שגיאה דו-קיוביטית במרשם, והמארז של OQC מדווח על קוהרנטיות ועל קריאה, לא על שערים D[311].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מעברים: MIT Lincoln Laboratory מייצרת קיוביטים על משטח הנושא TSV D[540]; הדפנות המשופעות של Rigetti מאפשרות לשכבות מאודות או מרוססות (sputtered) לצפות את המעבר D[539]. פינים: המארז של OQC מתמודד עם התכווצות תרמית דיפרנציאלית על פני 3 אינץ' באמצעות מרווחים של 0.5 mm בין הפינים D[311]. ערימות: QuantWare משלבת את "כל רכיבי התניית האותות" C[537] ופותחת ב-2026 את KiloFab ב-Delft, בקיבולת של 20× מזו שהייתה לה ב-2025 C[536]. שיעורי התקינות של פינים, מעברים ובליטות ב-10³–10⁴ מגעים לא פורסמו נכון ל-2026-09-26.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הולכה אנכית מזיזה קווים; היא אינה מבטלת אותם. 64 הקיוביטים של RIKEN צורכים 112 קווים C[542], 1.75 לקיוביט S; ההתקן של OQC בן ארבעת הקיוביטים — שניים לקיוביט D[538]; VIO-40K — ארבעה C[536]. המארז של OQC בקנה מידה של פרוסה משתף כל קו בין תשעה קיוביטים, והבקרה רוכבת על הקריאה D[311] — ~0.11 לקיוביט S; ה-dimon, הקיוביט של GENESIS C[543], מניע את שני האופנים דרך קו בקרה אחד D[250]. ב-10³ קיוביטים מדובר ב-10²–4×10³ קווים S; ב-10⁴ QuantWare טוענת לקריוסטט אחד C[537]; ב-10⁶ רק ריבוב קר — ct_cryocmos, ct_sfq — סוגר את הפער S. השהיית הלולאה אינה משתנה S.
תפקיד במחסנית
משבצת 5 של "סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון" ושל "קיוביטי מחיקה במסילה כפולה". היא דורשת את האלקטרוניקה של ct_rt מאחורי החיווט האנכי, ואת המעברים, הפינים והאינטרפוזרים של fab_sc; היא ו-ct_rt מחליפות זו את זו ("הולכת אותות בניתוב לשוליים לעומת הולכה אנכית"); לא נרשמה קשת מספקת. מה שהיא משחררת הוא שולי הפיסה, לקישורים משבב לשבב בין קיוביטים שבשוליים C[537] — תנאי מקדים ל-ic_multidie. עשר מכונות במרשם נושאות אותה (10 כטכנולוגיה ראשית). RIKEN 64 ו-RIKEN–Fujitsu 256 מסומנות ✅ על סמך נתוני הספק; ה-✅ של Toshiko נשען על מאמר ארבעת הקיוביטים, זה של GENESIS על מאמר המסילה הכפולה, וזה של VIO-40K על ההכרזה עליו. Fujitsu 1,000-qubit machine מסומנת 🔎: המאמר המצוטט נוקב בזיווד בצפיפות גבוהה, לא בחיווט ניצב P[546]; החיווט של תא 10,000 הקיוביטים לא נחשף. Contralto-A17 ו-Tenor-D64 אינן ביניהן: המקור מציג את Contralto-A כ"מסלול שדרוג חסכוני אל יחידות ה-QPU של QuantWare המבוססות על VIO", לא כאחת מהן C[544], ודף ה-D-line מציג תמונות של מודולי "VIO 1K" ו-"VIO 40K" בלי לנקוב במעבד C[545]. הפער G-vio, תשובה: מספר הקווים לקיוביט נע בטווח 0.11–4; מספר שכבות הניתוב אינו נחשף בידי אף מכונה הנושאת את הטכנולוגיה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הפרעה הדדית בין קווים קיימת רק כמטריצת הבררנות של OQC לארבעה קיוביטים D[538]; RIKEN, Fujitsu ו-QuantWare אינן מפרסמות נתון כזה במקורות שנפתחו, נכון ל-2026-09-26. המארז של OQC הוא מערך הנתונים היחיד עם קיוביטים רבים: חציון T1, T2e ~100 µs על פני ~100 קיוביטים, נאמנות קריאה של 97.5% וטמפרטורת קיוביט של 36 mK על פני 54 D[311]. חסרים: בחינות ביצועים בו-זמניים על פני >100 קווים; שיעור תקינות המגעים לאורך מחזורי חימום וקירור.
לא פורסם: האם האותות בדור Eagle של IBM נכנסים דרך פני השבב; אופן הולכת האותות ב-Rigetti Ankaa; נתוני העכבה, התפוקה ועומס החום של VIO אצל QuantWare, ואיזה מעבד נושא את "VIO 1K"; ועבור המארז של OQC עם שיתוף פי תשעה על פני 56 תאים — מספר הקווים הנכנסים למארז והאם הקיוביטים שלו מצומדים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| RIKEN | מחקר | יפן | מארז עם גששי מגע, 64 קיוביטים | C[542] |
| Fujitsu | מפתח | יפן | ריצוף תאי יחידה של 256 קיוביטים; 1,000 קיוביטים רשומים ל-2026 | C[51] |
| Oxford Quantum Circuits | מפתח | בריטניה | קואקסמון ב-Toshiko וב-GENESIS; מארז בקנה מידה של פרוסה | C[543]D[311] |
| QuantWare | ספק | הולנד | ערימת שבבים VIO; VIO-40K ל-2028 | C[537] |
| MIT Lincoln Laboratory | מחקר | ארה״ב | TSV בערימות המחוברות בבליטות | D[540] |
| Rigetti Computing | מפתח | ארה״ב | תהליך TSV מוליך-על | D[539] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | חיווט רב-רמתי (Eagle) | C[541] |
כספים.
- 2026-05-05 · QuantWare · סבב B בהובלת Intel Capital ו-In-Q-Tel, הנוקב ב-VIO-40K וב-KiloFab · USD 178 M · הוכרז C[547]
- 2026-06-02 · OQC · סבב C בהובלת Bullhound Capital, הקואקסמון אינו מוזכר · GBP 260 M · הוכרז C[60]
שוק ושרשרת אספקה. RIKEN/Fujitsu ו-OQC בונות את המארזים שלהן בעצמן; QuantWare מוכרת את VIO כדי "להגדיל את שבבוני הקיוביטים ואת התכנונים של צדדים שלישיים" C[547]. משרתת את G2–G4 (טרנסמון) ואת G3–G4 (מסילה כפולה).
קניין רוחני ותקנים. OQC מכנה את הקואקסמון "מוגן בפטנט" C[543], ולא אותר מספר פטנט; QuantWare מציגה את VIO-40K כתקן של ה-Quantum Open Architecture שלה P[495]. אין גוף תקינה, נכון ל-2026-09-26.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. ביולי 2020 כיוונה RIKEN להתקן של 64 קיוביטים "בתוך שלוש השנים הבאות" C[534], ופתחה אותו ב-2023-03-27 C[542] — ההבטחה קוימה. Fujitsu עדיין רושמת 1,000 קיוביטים ל-2026 C[75], ולא נמצאה השקה נכון ל-2026-09-26. QuantWare: VIO-40K ב-2028 C[536]; אין נתוני ביניים על VIO, נכון ל-2026-09-26.
פרשנות אסטרטגית. מעבר ל-~100 קיוביטים, הכניסה האנכית מכריעה אם פיסה ניתנת לריצוף, לא אם מקרר יכול להזין אותה; הערך עובר לכושר הייצור של מעברים, בליטות ופינים, ולמי שיפרסם ראשון נתוני הפרעה הדדית ושיעור תקינות בקנה מידה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 מעבד מחווט אנכית של יותר מ-256 קיוביטים יפרסם שגיאות דו-קיוביטיות יחד עם הפרעה הדדית בפעולה בו-זמנית; להוריד בדרגה אם מכונת 1,000 הקיוביטים של Fujitsu תעבור את 2026-12-31 בלי שנחשפה, או אם VIO-40K יידחה אל מעבר ל-2028. שאלות פתוחות. (1) איזו פסיעה שומרת על בררנות מתחת ל-−40 dB במרווח של 1 mm בין קיוביטים? (2) האם פינים לא-גלווניים יכולים לשרת מצמדים המכווננים בשטף? (3) מהו שיעור התקינות של המגעים לכל מחזור חימום וקירור ב-10⁴ פינים? (4) האם שיתוף קו בין תשעה קיוביטים שורד קיוביטים מצומדים ושערים? (5) באיזה קנה מידה יהפוך החום של הערימה עצמה לאילוץ?
מקורות
- [51] Fujitsu Limited and RIKEN, “Fujitsu and RIKEN develop world-leading 256-qubit superconducting quantum computer,” Fujitsu Global, Apr. 22, 2025. [Online]. Available: https://info.archives.global.fujitsu/
global/ Cabout/ resources/ news/ press-releases/ 2025/ 0422-01.html - [60] A. Curbison, “OQC raises £260m in Europe's largest ever private quantum computing funding round,” OQC, Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ Cnewsroom/ series-c - [75] Fujitsu, “Fujitsu Quantum.” [Online]. Available: https://global.fujitsu/
en-global/ Ctechnology/ research/ quantum - [250] J. Wills, M. T. Haque, and B. Vlastakis, “Error-detected coherence metrology of a dual-rail encoded fixed-frequency multimode superconducting qubit,” arXiv:2506.15420, Jun. 2025. D
- [311] O. W. Kennedy et al., “Design and Operation of Wafer-Scale Packages Containing >500 Superconducting Qubits,” arXiv:2602.12773, Feb. 2026. D
- [495] M. Abdel-Kareem, “QuantWare Debuts VIO-40K™ Architecture to Enable 10,000-Qubit Superconducting Processors,” Quantum Computing Report, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantware-debuts-vio-40k-architecture-to-enable-10000-qubit-superconducting-processors/ P - [532] J. H. Béjanin et al., “The Quantum Socket: Three-Dimensional Wiring for Extensible Quantum Computing,” Phys. Rev. Appl., vol. 6, Art. no. 044010, 2016, doi: 10.1103/PhysRevApplied.6.044010. arXiv:1606.00063. D
- [533] J. Rahamim et al., “Double-sided coaxial circuit QED with out-of-plane wiring,” Appl. Phys. Lett., vol. 110, no. 22, Art. no. 222602, May 2017, doi: 10.1063/1.4984299. arXiv:1703.05828. D
- [534] RIKEN, “Wiring a new path to scalable quantum computing,” Jul. 3, 2020. [Online]. Available: https://www.riken.jp/
en/ Cnews_pubs/ research_news/ rr/ 20200703_2/ index.html - [535] S. Tamate, Y. Tabuchi, and Y. Nakamura, “Toward Realization of Scalable Packaging and Wiring for Large-Scale Superconducting Quantum Computers,” IEICE Trans. Electron., vol. E105.C, no. 6, pp. 290–295, Jun. 2022, doi: 10.1587/transele.2021SEP0007. G
- [536] QuantWare, “QuantWare announces scaling breakthrough with VIO-40K™, delivering 10,000 qubit Quantum Processors for the first time,” Dec. 8, 2025. [Online]. Available: https://quantware.com/
news/ Cquantware-announces-scaling-breakthrough-with-vio-40k - [537] QuantWare, “Technology — VIO™ 3D Scaling Architecture.” [Online]. Available: https://quantware.com/
technology C - [538] P. A. Spring et al., “High coherence and low cross-talk in a tileable 3D integrated superconducting circuit architecture,” Sci. Adv., vol. 8, no. 16, Art. no. eabl6698, Apr. 2022, doi: 10.1126/sciadv.abl6698. arXiv:2107.11140. D
- [539] M. Vahidpour et al., “Superconducting Through-Silicon Vias for Quantum Integrated Circuits,” arXiv:1708.02226, Aug. 2017. D
- [540] D.-R. W. Yost et al., “Solid-state qubits integrated with superconducting through-silicon vias,” npj Quantum Inf., vol. 6, Art. no. 59, 2020, doi: 10.1038/s41534-020-00289-8. arXiv:1912.10942. D
- [541] J. Chow, O. Dial, and J. Gambetta, “IBM Quantum breaks the 100‑qubit processor barrier,” IBM Quantum Computing Blog, Nov. 16, 2021. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ 127-qubit-quantum-processor-eagle - [542] NTT (joint release of RIKEN, AIST, NICT, Osaka University, Fujitsu and NTT), “Japanese joint research group launches quantum computing cloud service: Opening access to Japan's first superconducting quantum computer,” Mar. 24, 2023. [Online]. Available: https://group.ntt/
en/ Cnewsrelease/ 2023/ 03/ 24/ 230324a.html - [543] Oxford Quantum Circuits, “Devices – OQC,” OQC. [Online]. Available: https://oqc.tech/
tech/ Cdevices/ - [544] QuantWare, “Introducing Contralto-A: a QPU for quantum error correction,” Feb. 25, 2025. [Online]. Available: https://quantware.com/
news/ Cintroducing-contralto-a-qpu-for-quantum-error-correction - [545] QuantWare, “D-line QPUs — Build bigger, scale faster.” [Online]. Available: https://quantware.com/
product/ Cprocessors/ d-line - [546] M. Swayne, “How Fujitsu Is Tackling a 10,000-Qubit Quantum Computer for Practical Applications,” The Quantum Insider, Dec. 8, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P12/ 08/ how-fujitsu-is-tackling-a-10000-qubit-quantum-computer-for-practical-applications/ - [547] QuantWare, “QuantWare Raises $178 Million to Build World’s Most Powerful Quantum Processors at an Industrial Scale,” May 5, 2026. [Online]. Available: https://quantware.com/
news/ Cquantware-raises-178-million
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD)
אור השערים משולחן אופטי בטמפרטורת החדר ממותג ומכוון אל יונים בודדים בשרשרת אחת בידי מאפננים אקוסטו-אופטיים רב-ערוציים או מסיטים אקוסטו-אופטיים, וממוקד דרך אופטיקה נפחית מעל המלכודת.
Verdict. בקרת היונים הנפוצה ביותר במרשם, שפורסמה עד 40 יונים ממוענים בשרשרת, עם הפרעה הדדית לשכן של 10⁻³–10⁻²; נכון ל-2026-09-26 לא נמצאה בחינת ביצועים לכל זוג בשרשרת ארוכה יותר הממוענת במרחב חופשי, ומפת הדרכים של IonQ שמעבר ל-Tempo נשענת על שבבים ועל קישורים פוטוניים.
AOM = מאפנן אקוסטו-אופטי; AOD = מסיט אקוסטו-אופטי; MS = שער מולמר–סורנסן; DRB = בחינת ביצועים אקראית ישירה; ε = תדירות ראבי של השכן חלקי זו של המטרה; QV = נפח קוונטי; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שולחן אופטי שולח את אור השערים דרך חלונות הוואקום ואובייקטיב בעל צמצם גבוה; האקוסטו-אופטיקה קובעת איזה יון מואר, ואת המשרעת, התדר והפאזה של האור. AOM רב-ערוצי נותן ערוץ RF אחד לכל אלומה קבועה — 32 ב-355 nm במכונת חמשת הקיוביטים של Maryland מ-2016, מקור הטכנולוגיה D[585]; AOD ממפה תדר RF לזווית, כך שאלומה מוסטת מגיעה לכל יון D[100]. קיוביטים על-דקים דורשים זוג אלומות ראמאן — 355 nm עבור ¹⁷¹Yb⁺ D[586], 532 nm עבור ¹³³Ba⁺ D[109]; קיוביטים אופטיים של ⁴⁰Ca⁺ דורשים אלומה אחת של 729 nm D[253].
תכונות: בקרה אופטית בטמפרטורת החדר; שגיאות קוהרנטיות; אופטיקה נפחית; הרכבה אחת לכל שרשרת.
פיזיקה וגבולות
הפרעה הדדית. שדה גאוסי דועך כ-exp(−d²/w²) — ~10⁻¹² במותן של 0.85 µm ובמרווח של 4.43 µm של EURIQA S — ובכל זאת השכן רואה עד 2.5% מתדירות ראבי של המטרה D[254]: אברציות ופיזור קובעים את הרצפה. נתוני השכן שפורסמו, במדדים שונים, יורדים מ-<4% ב-2016 D[585] ל-<9×10⁻⁴ D[587]. עבור יחס ראבי ε, יון צופה המסובב ב-εθ מאבד ≈(εθ/2)², כלומר 2.5×10⁻⁴ ב-ε = 10⁻² עבור פולס π S; מאחר שהשגיאה קוהרנטית, אפשר לפצות עליה — פולסי הסטת אור התלויים בעוצמה הורידו את נתון השכן של 0.5% במדגים של AQT ל-1.3×10⁻⁴ D[253].
כיוון ופאזה. ריצוד δx מזיז את קצב ראבי ב-~(δx/w)² S; Forte מתכנן את מותן האלומה שלו, 1.5 µm, כנגד רעש הכיוון D[100]. ב-355 nm, הפרש נתיב של 56 nm בין זרועות המתפשטות זו נגד זו הוא 1 rad של פאזת שער S; Forte מגדיר שניים מארבעת הנתיבים שלו לשערים חד-קיוביטיים שאינם רגישים לפאזה D[100].
ה-AOD. θ = λf/v; הרזולוציה היא זמן הצמצם × רוחב הפס; סחיפה תרמית מחייבת כיול זווית במקום G[588]. ה-AOD העל-סגול של Duke מסיט 6 mrad על פני פס של 100 MHz D[587], כלומר v ≈ 5.9 km/s S. ה-RF גם מזיז את התדר האופטי בהתאם למיקום; ה-AOD המוצלבים של AQT מבטלים זאת D[253]. היגוי של ~50 קוטרי אלומה D[587] משתרע על 25–50 יונים במרווח של 3–4 µm S. הזוגות מטופלים בזה אחר זה D[109]: 15 זוגות זרים, בשער MS חציוני של 672 µs ב-Forte, נמשכים ~10 ms S. שדה הראייה והטיפול הסדרתי מחזיקים את השרשרת סביב 30–40 יונים S.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2016-08 | 5 ¹⁷¹Yb⁺; AOM על-סגול של 32 ערוצים; הפרעה הדדית <4%; שער XX של 235 µs | Univ. of Maryland | D[585] |
| 2019-11 | 11 קיוביטים ב-13 יונים; אלומות 355 nm גלובליות + ממוענות; שער דו-קיוביטי 97.5% | IonQ | D[586] |
| 2021-06 | AOD מוצלבים, 729 nm; הפרעה הדדית לשכן 0.5%; GHZ של 24 יונים 54.4(7)% | Innsbruck / AQT | D[253] |
| 2021-10 | 32 אלומות, מותן 0.85 µm; 13 קיוביטים ב-15 יונים; שער דו-קיוביטי 98.5–99.3% | EURIQA (Maryland/Duke) | D[254] |
| 2023-08 | 4 AOD; 30 קיוביטים ב-36 יונים; DRB של שער דו-קיוביטי, חציון 4.64×10⁻³ | IonQ Forte | D[100] |
| 2026-01 | מודול AOD <1 ft²; הפרעה הדדית <9×10⁻⁴; שרשרת של 30 יונים; מיתוג ב-240 ns | Duke | D[587] |
| 2026-06 | 40 ¹³³Ba⁺; אלומות ראמאן של 532 nm המכוונות ב-AOD | IonQ | D[109] |
מעל 40 יונים, מלבד 98 היונים של Helios במלכודת QCCD, קיימות רק טענות: הדף של Tempo מציין 100 קיוביטים כ"יעד" ו-99.9% כ"נאמנות יעד", ללא שיטת מיעון C[101]. הגביש של Tsinghua, בן 512 יונים, פועל באלומות גלובליות של 411 nm — מרחב חופשי ללא מיעון D[121].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הרכבה, לא פרוסה: לייזר על-סגול פולסי (EURIQA: Coherent Paladin 355-4000) D[254], אקוסטו-אופטיקה — סיליקה מותכת בעל-סגול, TeO₂ בתחום הנראה G[588] — אובייקטיבים וסינתזת RF; המודול של Duke משתמש ב-AOD של Brimrose D[587]. גם Gooch & Housego ו-AA Opto Electronic נזכרות P[322]; המסיטים של G&H מכוונים גם מערכי מלקחיים אופטיים של 3,000 ו-6,100 אטומים C[504], אספקה המשותפת עם cx_aod. AQT מכניסה 12 קיוביטים לשני מסדים של 19 אינץ', 2 m², <2 kW C[382].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
AOM רב-ערוצי זקוק לערוץ RF אחד לכל יון במרווח קבוע — EURIQA משאירה שני יונים בקצוות ללא שימוש כדי לשמור על מרווח אחיד D[254]; ארבעת ה-AOD של Forte, כל אחד מאחורי AOM הקובע משרעת, תדר ופאזה, מתוכננים להגיע לכל אחד מ-40 יונים — מדידת הביצועים השתמשה ב-36 בשל מגבלת ערוצי גילוי הפוטונים — ומשחררים את פוטנציאל הלכידה מאילוץ המרווח הקבוע D[100]. המיתוג (~240 ns) D[587] זניח; הטיפול הסדרתי הוא ההשהיה — מחזורי הקוד במצע הניסוי של Ba נמשכים 35–86 ms, וכל היונים מועברים לרמת המדף D₅/₂ בזמן הקריאה באמצע המעגל D[109]. ב-10³ יונים: ~25 שולחנות אופטיים ועוד קישורים פוטוניים S.
תפקיד במחסנית
משבצת 5 של "יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני" ושל "יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים)". היא דורשת את fab_optics (אופטיקה נפחית מעל המלכודת), מספקת את השדות במרחב החופשי ש-g_ms דורש, ומוחלפת בידי ct_ionlaser (הולכה משולבת) ו-ct_ionmw (שערים אלקטרוניים, שגיאת שער דו-קיוביטי 8.4(7)×10⁻⁵ D[102]). שש-עשרה מכונות במרשם נושאות אותה (16 כטכנולוגיה ראשית), וביניהן Aria, Forte ו-Tempo של IonQ ומצע הניסוי של 40 יוני Ba; Helios, H1 ו-H2 של Quantinuum; IBEX Q1 ו-LYNX של AQT; PIAST-Q; QSCOUT (Quantum Scientific Computing Open User Testbed); מכונת היונים בת 70 הקיוביטים של FIAN / Rosatom; Tsinghua; Innsbruck; Maryland/Duke. שבעה תאים הם ✅; התא של Aria הוא 🔎, שכן האופטיקה של האלומות שלה הוצגה רק עבור קודמתה מ-2019 D[586]; התא של Tsinghua הוא 🔎 ומראה אלומות גלובליות; Tempo, PIAST-Q ומכונת Rosatom הם 🔎. Qudoor AbaQ אינה ביניהן: הבקרה שלה לא נחשפה. AQT ו-Innsbruck מתוארות כקיוביטים אופטיים של ⁴⁰Ca⁺, כמו במאמרים המצוטטים שלהן D[253]D[255]. הפער G-ionaod נסגר, עם ion_chain במקום ion_elec שהוצע.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
ההפרעה ההדדית מצוטטת כיחס ראבי, כיחס עוצמות (ε²) או כשגיאת היון הצופה — Duke מכנה יחס ראבי "הפרעה הדדית בעוצמה" D[587] — ונמדדת בהזזת יון אחד דרך האלומה D[253], ביוני דגל D[254] או בבחינות ביצועים בו-זמניים D[109]. ה-DRB של Forte על 435 זוגות אינו מוצא תלות מובהקת במרחק בין היונים, אך מוצא שגיאות מובהקות שמחוץ למודל D[100]. מבין דפי הספקים שנפתחו, רק הדף של AQT מציין הפרעה הדדית — לשכן <1.8×10⁻², נכון ל-2026-09-26 C[382].
לא פורסם: סוג היון, זמן השער ושיטת המיעון של Tempo, הארכיטקטורה של Aria עצמה והבקרה של Qudoor AbaQ; וכל נתון כמותי על הספק RF לטון, אינטרמודולציה רב-טונית או סחיפת הכיוון התרמית של AOD במערכות יונים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IonQ | מפתח | ארה״ב | מיעון AOD ב-Forte ובמצע הניסוי של 40 יוני Ba | D[100]D[109] |
| Alpine Quantum Technologies | מפתח | אוסטריה | מיעון ב-729 nm באמצעות AOD מוצלבים, מערכות במסד | D[253]C[382] |
| University of Innsbruck | מחקר | אוסטריה | אלומות 729 nm ניתנות להיגוי, 16 יונים | D[255] |
| Univ. of Maryland / Duke | מחקר | ארה״ב | AOM של 32 ערוצים; מודול AOD קומפקטי | D[254]D[587] |
| Tsinghua University | מחקר | סין | גביש של 512 יונים, אלומות גלובליות | D[121] |
| Qudoor | מפתח | סין | לייזרים ובקרה בפיתוח עצמי; המיעון לא נחשף | P[302] |
| Gooch & Housego | ספק | בריטניה | AOD, AOM | C[504] |
כספים.
- 2023-12-05 · AQT · מחשב של 20 קיוביטים בשני מסדים עבור LRZ ו-Munich Quantum Valley, במימון בווארי · ~EUR 9.8 M · נחתם חוזה C[323]
- 2025-09-17 · IonQ · רכישת Oxford Ionics (מלכודות המיוצרות כשבבים) · לא צוין בהודעה · נסגר C[18]
שוק ושרשרת אספקה. לייזרים, אקוסטו-אופטיקה, אובייקטיבים ו-RF הם רכיבים מסחריים מהמדף; קווי העל-סגול של האיטרביום דורשים לייזרים יקרים ומוגבלי הספק P[322]. שתי הארכיטקטורות משרתות את G2, G3, G6 ו-G7.
קניין רוחני ותקנים. בקשות פטנט של IonQ על פיצוי שגיאות בגאומטריית אלומות ראמאן (JP 2024, EP 2025) P[375]; נכון ל-2026-09-26 לא נמצא תקן לדיווח הפרעה הדדית.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IonQ (2025-06-13): Tempo, 100 קיוביטים, 2025; 10,000 על שבב אחד, 2027; >2,000,000 עד 2030, כשהאמצעים הנקובים הם מלכודות דו-ממדיות של Oxford Ionics וקישורים פוטוניים R[132]. הנתונים של Tempo נשארים יעדים C[101]; הקישור הפוטוני בין שתי מערכות מ-2026-04-14 לא נתן קצב או נאמנות C[589]. LYNX של AQT טוענת ל-QV 32,768 ולרגישות נמוכה יותר לרעש הפאזה של הלייזר, ללא מספר קיוביטים C[128].
פרשנות אסטרטגית. הדרך המהירה ביותר למכונה עובדת של 30–40 יונים, ואמת המידה שמולה נמדדות ההולכה המשולבת והבקרה האלקטרונית, אך לא מסלול הגדלה; הערך עובר לשבבי מלכודות ולקישורים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 IonQ תפרסם את זמני השער, הנאמנויות ושיטת המיעון של Tempo לכל זוג, או אם שרשרת ממוענת של יותר מ-60 יונים תעבור בחינת ביצועים; להוריד בדרגה אם המערכות הבאות של IonQ יסופקו עם הולכה אלקטרונית או משולבת. שאלות פתוחות. (1) מה קובע את רצפת השכן מתחת ל-10⁻³ — אברציות, פיזור או אינטרמודולציה של ה-RF? (2) האם AOD רב-תדריים יכולים להריץ שערים מקבילים בלי אלומות תועות? (3) כיצד סחיפת הכיוון גדלה עם מחזור העבודה של ה-RF? (4) האם היגוי דו-צדדי מחזיק ב-100 יונים? (5) מתי קישור פוטוני עדיף על שרשרת ארוכה יותר?
מקורות
- [18] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Oxford Ionics, Rapidly Accelerating Its Quantum Computing Roadmap,” Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-oxford-ionics-rapidly-accelerating-its-quantum - [100] J.-S. Chen et al., “Benchmarking a trapped-ion quantum computer with 30 qubits,” Quantum, vol. 8, Art. no. 1516, Nov. 2024, doi: 10.22331/q-2024-11-07-1516. arXiv:2308.05071. D
- [101] IonQ, “IonQ Tempo: 100-Qubit Quantum Computer (#AQ 64).” [Online]. Available: https://ionq.com/
quantum-systems/ Ctempo - [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [109] E. Tham et al., “Breakeven demonstration of quantum low-density parity-check codes,” arXiv:2606.06455, Jun. 2026. D
- [121] S.-A. Guo et al., “A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions,” Nature, vol. 630, no. 8017, pp. 613–618, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07459-0. D
- [128] Alpine Quantum Technologies GmbH, “AQT Sets New European Industry Standard: Introducing the ‘LYNX’ Series with Record-Breaking Quantum Volume,” AQT, May 5, 2026. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
lynx-quantum-volume-record/ C - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ Rionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [253] I. Pogorelov et al., “Compact Ion-Trap Quantum Computing Demonstrator,” PRX Quantum, vol. 2, no. 2, Art. no. 020343, Jun. 2021, doi: 10.1103/PRXQuantum.2.020343. arXiv:2101.11390. D
- [254] L. Egan et al., “Fault-tolerant control of an error-corrected qubit,” Nature, vol. 598, no. 7880, pp. 281–286, Oct. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03928-y. arXiv:2009.11482. D
- [255] L. Postler et al., “Demonstration of fault-tolerant universal quantum gate operations,” Nature, vol. 605, pp. 675–680, 2022, doi: 10.1038/s41586-022-04721-1. arXiv:2111.12654. D
- [302] M. U. Rehman, “Top Chinese Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, May 15, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P05/ 15/ 10-plus-companies-leading-the-quantum-technologies-race-in-china/ - [322] M. Ivezic, “The Optical Table's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Trapped-Ion Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Oct. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ Ptrapped-ion-quantum-ecosystem/ - [323] AQT, “AQT lands million euro contract,” Dec. 5, 2023. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
aqt-lands-million-euro-contract/ C - [375] PatSnap, “Trapped Ion Quantum Computing: Technology Landscape 2026,” Apr. 23, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ trapped-ion-quantum-computing-2026-patsnap-eureka/ - [382] Alpine Quantum Technologies, “19-inch rack-mounted quantum computer,” AQT. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
products/ Cibex-q1/ - [504] Gooch & Housego (G&H), “G&H Acousto-Optic Deflectors Referenced in Nature Papers Demonstrating 3,000 & 6,100 Qubit Quantum Systems,” G&H, Mar. 2026. [Online]. Available: https://gandh.com/
news-and-resources/ Cg-and-h-acousto-optic-deflectors-in-nature-papers - [585] S. Debnath, N. M. Linke, C. Figgatt, K. A. Landsman, K. Wright, and C. Monroe, “Demonstration of a small programmable quantum computer with atomic qubits,” Nature, vol. 536, no. 7614, pp. 63–66, Aug. 2016, doi: 10.1038/nature18648. arXiv:1603.04512. D
- [586] K. Wright et al., “Benchmarking an 11-qubit quantum computer,” Nat. Commun., vol. 10, Art. no. 5464, Nov. 2019, doi: 10.1038/s41467-019-13534-2. arXiv:1903.08181. D
- [587] J. Yu et al., “Design and Characterization of Compact Acousto-Optic-Deflector Individual Addressing System for Trapped-Ion Quantum Computing,” arXiv:2601.01647, Jan. 2026. D
- [588] R. Paschotta, “Acousto-optic Deflectors,” RP Photonics Encyclopedia. [Online]. Available: https://www.rp-photonics.com/
acousto_optic_deflectors.html G - [589] IonQ, “IonQ Achieves Key Photonic Interconnect Milestone, Demonstrating Networked Quantum Systems Using Entanglement,” Apr. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-achieves-key-photonic-interconnect-milestone-demonstrating-networked-quantum-systems-using-entanglement
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר)
מאפננים בטמפרטורת החדר המונעים לפי תוצאות הגלאים בתוך מחזור שעון אופטי אחד — שכבת ההזנה קדימה שכל ארכיטקטורה פוטונית זקוקה לה.
Verdict. השהיית הלולאה הגיעה ל-150–196 ns ב-2026, לעומת מתג של 80 ns: האלקטרוניקה נמצאת ~2× מעל רצפת הרכיבים, לא סדרי גודל. להוריד בדרגה אם עד 2028 לא תהיה לולאה תת-מיקרושנייתית בקנה מידה של מערכת.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
השכבה של 300 K המניעה את הקיוביטים הפוטוניים וסוגרת את לולאת המדידה: לייזרי שאיבה, מאפנני ליתיום ניובט בשכבה דקה (TFLN) או בריום טיטנט (BTO), ואלקטרוניקה ההופכת הקלקה של גלאי או קוודרטורה הומודינית למתח הנעה לפני שהפוטון הבא מגיע. היא היחידה מבין טכנולוגיות הבקרה שאין לה גרסה קריוגנית: אלקטרוניקה ב-300 K קוראת גלאים הפועלים סביב 2 K, ולכן כל לולאה חוצה את הגבול הזה פעמיים. תכונות: אין לה נושא משלה, היא נייחת, והשגיאה נשלטת בידי אובדן; אופן אלקטרו-אופטי בטמפרטורת החדר, ייצור של מעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
רוחב הפס של המאפנן אינו האילוץ. מה שמגביל הוא זמן העלייה של הגלאי, ההבחנה, ההחלטה וההתייצבות של מגבר ההנעה, שכולם חייבים להיכנס בתוך השהיה אופטית שאפשר לעמוד במחירה. החזקת פוטון 100 ns בניטריד צורן עולה ~15 m של מוליך גל; בהפסד של SiN חד-אופני שמדדה PsiQuantum, 1.8 ± 0.2 dB/m, זה ~27 dB לעומת תקציב של כ-0.5 dB לפוטון. אותה השהיה בסיב עולה ~4 mdB ועוד שני מעברי סיב–שבב של 52 ± 12 mdB D[169]. השהיית ההזנה קדימה חייבת לשבת מחוץ לשבב; מחיר ההפסד שלה הוא הזיווד, לא מוליך הגל S. מעבר ל-~1 GHz החומה הופכת לזמן המת של ה-SNSPD.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
יוני 2026 איפס את החשבון: 80 ns מול מחזור של 1 µs הם ~12×, ואלקטרוניקת מסד של 150–196 ns מצמצמת זאת ל-~2×. ההספק הסטטי האפסי של המערך הזה עולה 1.48 dB לכל תא, ~15× מהמתג שבתוך הקו של PsiQuantum, 100 mdB D[169], [516] — מישור ניתוב, לא מישור היתוך.
שלושת נתוני ההשהיה מ-2026 נמדדו במישורי ייחוס שונים, ואף מקור אינו מיישב ביניהם. ההשוואה בין השהיה על השבב (27 dB) להשהיה בסיב (4 mdB) נגזרת מנתוני אובדן שפורסמו, ולא נמדדה. לא פורסם: עלות למאפנן או לערוץ הזנה קדימה (feed-forward).
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
TFLN מגיע משני ספקים מסחריים, HyperLight ו-Lightium P[518]; BTO בכמויות — רק מתהליך ה-300 mm של PsiQuantum ב-GlobalFoundries D[169] ומקו הייצור הניסיוני של Lumiphase D[516]; הצימוד של Xanadu, 0.085 dB לפאה, נעשה עם Corning ו-DISCO C[172]. אין עלות פומבית לערוץ. עומס הקלט-פלט הוא הטכנולוגיה הזאת עצמה: מגבר הנעה ו-DAC לכל מאפנן, כבל קואקסיאלי ומבחין לכל גלאי. היחידה של QuiX היא 32×32 C[825], ולכן 10³ אופנים הם ~30 מסדים; ב-10⁴ החומה היא סטיית השעון בין המסדים, וב-10⁶ שום דבר אינו גדל. המכונה נופלת תחת BIS ECCN 4A906 fact.
תפקיד במחסנית
משותפת, לא בחירה ארכיטקטונית: היא מניעה באופן זהה את ארכיטקטורת ההיתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX) ואת ארכיטקטורת המשתנה הרציף/GKP (Xanadu), משרתת גם את דוגם הבוזונים, וקובעת את השעון הנגזר בכל מקום שבו היתוכים או מדידות הומודיניות חוזרים על עצמם — 1.0 MHz בקנה מידה של מערכת, 5–7 MHz בקנה מידה של יחידה. אימות: הנתונים יושבים בשלושה מישורי ייחוס. ה-~150 ns של QuiX הם מהגלאי ועד ההנעה C[825]; 196 ns הם לולאת CV מלאה P[822]; ה-1 MHz של Aurora הוא זמן מחזור, לא השהיה D[173].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Xanadu | מפתח | קנדה | ההזנה קדימה היחידה בתוך מחזור אחד בקנה מידה של מערכת | D[173] |
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | מתגי BTO על 300 mm, אימות ותיקוף (V&V) של DARPA | D[169] |
| QuiX Quantum | מפתח | הולנד | יחידת הזנה קדימה במסד, ~150 ns | C[825] |
| Lumiphase | ספק | שווייץ | מערך BTO בלתי נדיף | D[516] |
כספים.
2024-09 · HyperLight · סבב B · USD 37 M · Summit Partners · נסגר P[518]
2025-07-10 · QuiX · סבב A · EUR 15 M · Invest-NL, EIC · נסגר Cfact
2026-05-21 · GlobalFoundries · מכתב כוונות של CHIPS · USD 375 M · US Commerce fact
2026-07-22 · PsiQuantum · שלב C של QBI, אימות ותיקוף של מתגי BTO · USD 125 M · DARPA P[181]
שוק ושרשרת אספקה. שני ספקי TFLN, קו BTO אחד בכמויות, ואין בכלל ספק מסחרי של הזנה קדימה בהשהיה נמוכה — כל חברה בונה משלה. התשומה הנדירה היא הנתיב הדטרמיניסטי מהגלאי למגבר ההנעה מתחת ל-200 ns, לא המאפנן. משתלמת עבור G3/G4 ו-G6.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-04 לא עלתה ממאגר נתונים מתוארך משפחת פטנטים של הזנה קדימה; מערך השערים הפוטוני מ-BTO הוא ההתקדמות המתוארכת D[516].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Xanadu, 1 MHz (סופק 2025-01, ללא שיפור מאז) D[173]; QuiX הגדירה ב-2025-07 הזנה קדימה מהירה כחסם של 2026 והתקינה את היחידה ב-2026-06-02 C[825]; PsiQuantum לא פרסמה תוצאת חומרה ב-2026 P[181]. רק QuiX סיפקה את מה שהכריזה עליו.
פרשנות אסטרטגית. אם לולאות של פחות מ-200 ns יהפכו לנחלת הכלל, צוואר הבקבוק יעבור לזמן המת של הגלאים ולקווי ההשהיה בסיב המחזיקים את הפוטונים בזמן ההחלטה — לטובת בעלי הזיווד ואספקת הגלאים, על חשבון ספקי ה-FPGA. קופסת הזנה קדימה מסחרית תהפוך לסחורה את השכבה ששלוש חברות רואות בה גורם מבדל.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2027: לולאה של פחות מ-200 ns מעל 32 ערוצים, או מחזור מערכת מהיר מ-1 MHz; להוריד בדרגה אם ה-1 MHz של Aurora עדיין יעמוד ב-2028. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: ~10 MHz בקנה מידה של מסד. התרחיש הגרוע ביותר: השהיית היחידה לעולם אינה מתורגמת לקנה מידה. פתוח: האם 150 ns מחזיקים תחת עומס של 32 ערוצים; האם BTO בלתי נדיף יגיע להפסד שמיש בתוך הקו.
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cxanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html - [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [181] M. Abdel-Kareem, “PsiQuantum Secures $125 Million Expanded Agreement with DARPA under QBI Program,” Quantum Computing Report, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
psiquantum-secures-125-million-expanded-agreement-with-darpa-under-qbi-program/ P - [516] C. Català-Lahoz et al., “High-speed non-volatile barium titanate field-programmable photonic gate array,” Nat. Photon., vol. 20, no. 8, pp. 932–940, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41566-026-01934-y. D
- [518] optics.org, “Lithium niobate in vogue as thin-film developers raise cash,” Sep. 24, 2024. [Online]. Available: https://optics.org/
news/ Plithium-niobate-in-vogue-as-thin-film-developers-raise-cash - [822] D. Duggan et al., “FPGA Based Feedforward System for Photonic Quantum Computing Applications,” arXiv:2606.03500, Jun. 2026. P
- [825] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Installs Real-Time Control Component for Universal Photonic Quantum Computer,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ Cquix-quantum-installs-real-time-control-component-for-universal-photonic-quantum-computer
The English text is loading…
Русский текст загружается…
בדיקת מחיקה באמצע המעגל
בדיקה, באמצעות קיוביט עזר או פלואורסצנציה, האם קיוביט עודנו במרחב הקוד שלו; היא מסמנת דעיכה או דליפה כמחיקה ממוקמת בלי לקרוא את המצב הלוגי.
Verdict. הבדיקה פתורה בטרנסמונים (384 ns, שארית 6×10⁻⁴); לא פתורים שיעור המחיקות תחת שערים דו-קיוביטיים, השליליים השגויים ומס זמן המחזור. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 אף מערכת מחיקה לא תציג Λ > 2 לוגי.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
בדיקת מחיקה באמצע המעגל שואלת "האם הקיוביט הזה עדיין בתוך מרחב הקוד שלו?" ומחזירה בישור של ביט אחד, עם מיקומו של הקיוביט, בלי להפריע למצב הלוגי. היא זקוקה לקידוד שהדעיכה השולטת בו יוצאת ממרחב הקוד: מסילה כפולה (עירור אחד בשני טרנסמונים או בשני מהודים; האובדן משאיר ואקום שניתן לגלות) או קיוביט אטומי מטא-יציב (³P₀ ב-¹⁷¹Yb, D₅/₂ ב-⁴⁰Ca⁺), שהדעיכה שלו למצב היסוד פולטת פלואורסצנציה תחת אלומה שהקיוביט אינו רואה. הצעות: Princeton/Yale, 2022-01 — 98% משגיאות ה-¹⁷¹Yb ניתנות להמרה, סף קוד המשטח 0.937%→4.15% S[8]; טרנסמוני מסילה כפולה של AWS, 2022-08 S[334]; מהודים של Yale, 2022-12 S[399]. הדגמות: ¹⁷¹Yb ב-Princeton D[141] ו-⁸⁸Sr ב-Caltech D[143] ב-2023-05; טרנסמונים ב-AWS D[400] ומהודים ב-Yale D[401] ב-2023-07.
תכונות מגרף הטכנולוגיות (מקרא: a זיקה טבעי↔מיוצר; b זמן, דטרמיניסטי/מבושר; c מנגנון הקריאה, זמן, הרסני?, באמצע המעגל?; d ניידות; e בקרה @ מיקום; f מבנה השגיאה; g ייצור):
- a = 0.5, אדיש לנושא הקיוביט.
- b = לא ישים.
- c = בדיקת מחיקה בקיוביט עזר, 10⁻⁶·⁴ s ≈400 ns, לא הרסנית, באמצע המעגל — השיא בטרנסמונים D[85], לא 20 µs של האטומים D[141].
- d = אין.
- e = מיקרוגל @ טמפרטורת החדר (אטומים: אופטי).
- f = ניתן להמרה למחיקה (אובדן ממוקם ומבושר).
- g = אין (פרוטוקול, לא עצם).
דירוג 1 מתוך 111; משותף למשפחות מוליכי-העל והאטומים הניטרליים.
פיזיקה וגבולות
בזוג טרנסמונים במסילה כפולה המצבים הלוגיים הם |10⟩ ו-|01⟩, ולכן רלקסציית T₁ של כל אחד מהטרנסמונים נוחתת ב-|00⟩. הבדיקה היא קריאה דיספרסיבית משותפת, המכוונת כך ששני המצבים הלוגיים מושכים את המהוד המשותף במידה שווה ואילו הוואקום מושך אותו אחרת; AWS מגיעה לפיצול לוגי שיורי של −0.7(5) kHz לעומת הסטה דיספרסיבית של −4.25 MHz D[85]. בזוג מהודים קיוביט עזר הרגיש למספר הפוטונים הכולל עושה את אותה עבודה ב-1.82 µs D[404]. באטומים, דעיכה מ-³P₀ ל-¹S₀ נתפסת ב-20 µs של פלואורסצנציה על המעבר ¹S₀–¹P₁, הבלתי נראה לקיוביט המטא-יציב, ולכן השורדים צוברים פחות מ-10⁻⁵ שגיאה לכל בדיקה D[141].
כל בדיקה עולה חשיפה אחת ל-T₁: AWS מודדת מחיקה של 2.54(1)×10⁻² לכל בדיקה של 384 ns לעומת שגיאה שיורית בלתי מגולה של 6.0(2)×10⁻⁴; היחס ביניהן, הטיית המחיקה של 42(1), הוא מה שמעניין קוד D[85].
שלוש רצפות הן מהותיות. שליליים שגויים חוזרים אל הקוד כדליפה: שיעור השליליים השגויים של Yale, 3.7%, כפול שיעור המחיקה שלה נותן שיעור מחיקות מוחמצות של 9.0(5)×10⁻⁴ D[404]; אצל AWS הם שגיאת ההפרדה של הקריאה, ≈0.8% D[85]. פעולה חוזרת (back-action): אי-התאמה שיורית ב-χ גורמת לדה-פאזה של הקיוביט ב-8(3)×10⁻⁵ לכל בדיקה, וטון הקריאה מקצר את זמן חיי המחיקה למחצית כל עוד הוא פועל D[85]. זמן: באטומים בדיקת 20 µs מתארכת ל-420 µs כאשר אוכלוסיית רידברג חייבת לדעוך לפני הדימות — ומכאן 56(4)% משגיאות השער החד-קיוביטי אך רק ≈33% משגיאות השער הדו-קיוביטי מומרות D[141]. הקוד רואה מחיקה ממוקמת p_e, שארית פאולי ≈p_e/40 וזנב דליפה לא מבושר ≈FN×p_e; תחת ערוץ זה סף קוד המשטח הוא 4.15% S[8], וקודים למחיקה מוטה מגיעים ל-8.2–10.3% S[643]. הרצפה זזה עם T₁ ארוך יותר, קריאה חזקה יותר, ובאטומים — גילוי מהיר יותר של דליפת רידברג.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם: קיוביט טרנסמון יחיד במסילה כפולה שנבדק ב-384 ns עם שארית של 6×10⁻⁴ (2026-04) D[85]; CZ במהודים עם 0.5% מחיקה ו-0.03% שגיאת פאולי (2026-08) D[84]. הטיפוסי בקנה מידה (3 בספטמבר 2026): שום דבר מעל עשרה קיוביטי מחיקה, למעט OQC GENESIS, 16 אתרי מסילה כפולה עם קריאה מגלה-שגיאות — ארבעת טרנסמוני המסילה הכפולה של SUSTech בנאמנות מצב בל לוגי של 98.8% (2025-04) D[406], ו-Seeker בן 8 הקיוביטים של Quantum Circuits (2024-11) C[86]. באטומים, בלוקי ה-[[4,2,2]] של Princeton D[142] ומצב ה-GHZ של 20 אטומים ב-JILA D[644] (2025-06) הם המעגלים הגדולים ביותר עם בדיקת מחיקה; 24 הקיוביטים הלוגיים של Microsoft/Atom Computing משתמשים בדימות אובדן בסוף הסבב, לא בבדיקות באמצע המעגל D[149].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג | מקור |
|---|---|---|---|---|
| 2023-05 | בדיקה של 20 µs בנאמנות גילוי 0.986; 56(4)% משגיאות ה-1Q מומרות | Princeton ¹⁷¹Yb | D | [141] |
| 2023-07 | מחיקה 2.19(2)×10⁻³ לשער, שארית נמוכה ≈40×, דה-פאזה <0.1% לבדיקה | טרנסמונים של AWS | D | [400] |
| 2024-06 | בדיקה באמצע המעגל של 1.82 µs, חיוביים שגויים (FP) 0.51%, שליליים שגויים (FN) 3.7% | מהודים של Yale | D | [404] |
| 2024-11 | מצב בל ב-⁴⁰Ca⁺ 98.56→99.14% עם השמטת מחיקות; בדיקה של 1 ms | Oregon | D | [393] |
| 2025-06 | CZ מגלה-שגיאות ב-¹⁷¹Yb 99.78(4)%, גילוי >90% של דעיכת רידברג | JILA | D | [644] |
| 2025-06 | טלפורטציה ב-[[4,2,2]] 0.771→0.802 עם קיוביטי עזר שנבררו לפי מחיקה | Princeton | D | [142] |
| 2026-04 | בדיקה של 384 ns, שארית 6.0(2)×10⁻⁴, הטיה 42(1) | AWS | D | [85] |
| 2026-08 | CZ במסילה כפולה 500 ns, מחיקה ≈0.5% לשער, פאולי 0.029(6)%, היפוך ביט 2.8(4)×10⁻⁶ | Quantum Circuits | D | [84] |
האיבר השולט כיום: בטרנסמונים — המחיקה במצב סרק במהלך הבדיקה (T₁ ≈25 µs); במהודים — הדה-קוהרנטיות של קיוביט העזר; באטומים — שגיאות דו-קיוביטיות שאינן ניתנות לגילוי וזמן המת של רידברג.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מסילה כפולה בטרנסמונים משתמשת בליתוגרפיה הרגילה של מוליכי-על, אך הזוג חייב להיות בר-כוונון בשטף כדי למצוא נקודה שבה χ מותאם ולחמוק ממערכות דו-רמתיות, ושני הטרנסמונים חייבים להיות טובים — בעיית שיעור תקינות בריבוע; הדגימות של AWS לאורך חמישה ימים מתנודדות עם מערכות דו-רמתיות (TLS) קרובות לתהודה D[85]. מסילה כפולה במהודים צריכה שני מהודים בעיבוד שבבי בעלי Q גבוה ועוד קיוביט עזר לכל קיוביט, בהרכבה ידנית — ומכאן התוכנית של Quantum Circuits, 8 → 17 → 49 → 181 קיוביטים לאורך 2024–2028 R[94]. הבדיקה האטומית צריכה רק אלומת דימות ומצלמה. עלות ואנרגיה לכל קיוביט נבדק לא פורסמו. הבדיקה בטרנסמונים יורשת את שרשרת הקריאה הדיספרסיבית, שהמגברים והמקררים שלה הם הפריטים המרוכזים. החשיפה לפיקוח על יצוא: תקנת BIS מ-2024-09-06 G[301] fact מונה מגברים פרמטריים ו-CMOS קריוגני (3A901), מקררים של ≥600 µW ב-≤0.1 K (3A904) ומחשבים קוונטיים (4A906) — רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלהם נופלים באותה רצועה, מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact; התקנה אינה אומרת אם קיוביט מסילה כפולה נספר כאחד או כשניים.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
מוליכי-על: מהוד קריאה אחד לכל קיוביט מסילה כפולה על קו הזנה מרובב, שני קווי שטף לכל קיוביט, TWPA אחד לכל קו — כפליים מהקלט-פלט של טרנסמון. החלפת קיוביט שנמחק בתוך המחזור דורשת הזנה קדימה של כמה מאות ns. ב-10³ קיוביטים החיווט הוא חומת הטרנסמונים כפול שניים; ב-10⁴ עובדים רק ריבוב קר או CMOS קריוגני, בעזרת הדגל בן הביט האחד; ב-10⁶ 384 ns למחזור ו-2×10⁶ טרנסמונים הם מחיר ההטיה של 40×. אטומים: פולס גלובלי אחד של 20 µs ופריים מצלמה אחד לכל בדיקה — הקווים אינם גדלים עם N, אך קריאת המצלמה והעיבוד (0.1–1 ms) קובעים את השהיית הלולאה, ופריימים מהירים עולים בהישרדות (98.80(44)% בדימות ה-¹⁷⁴Yb של Kyoto ב-17.6 µs D[261]); החומה מעבר ל-10⁴ אטומים היא תקציב הפריימים.
תפקיד במחסנית
שתי ארכיטקטורות: מחיקה במסילה כפולה במוליכי-על ואטומים ניטרליים אלקליים-עפרוריים. היא דורשת קידוד שבו מחיקה ניתנת לגילוי — מסילה כפולה, או הקידוד המטא-יציב "omg" (אופטי–מטא-יציב–יסוד) — ומספקת את הדגלים שקידודי המסילה הכפולה והקודים המותאמים למחיקה צורכים. היא דוחקת את סילוק הדליפה ואת הבחירה בדיעבד בטרנסמונים חשופים. מחיר המעבר הוא 2× טרנסמונים ועוד בדיקה בכל מחזור; באטומים המכלול המטא-יציב עולה בנאמנות חד-קיוביטית (99.12(4)% ב-³P₀ לעומת 99.968(3)% במצב היסוד של התקן ה-omg של JILA D[645]). הזיווג "נושא מיוצר עם מבנה שגיאה של מחיקה" אמיתי; "נושא טבעי עם קריאה של ≤10 µs" ירוש מזמן הטרנסמון, ולא הושג בידי הבדיקה האטומית של 20 µs. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: ארכיטקטורת המסילה הכפולה 2.8 µs, נקבע בידי שכבות השערים, כשהבדיקה של 0.40 µs היא שביעית ממנו; ארכיטקטורת האטומים 1.3 ms, נקבע בידי ההובלה, כשהבדיקה ≈1.5% ממנו. משבצות ריקות סמוכות: המפענח בשלב הקר (צרכן טבעי של בישורים בני ביט אחד) והמתמר מיקרוגל–אופטי.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
החיוביים השגויים והשליליים השגויים (FP/FN) מתקבלים מהכנת |0_L⟩, |1_L⟩ והמצב המחוק ומחזרה על הבדיקה; AWS מצטטת FP ≈ FN ≈0.8% וגוזרת את השארית ואת ההטיה מרצפי בדיקות חוזרות ומרצפים משולבים תחת גילוי רציף D[85]. שיעורי המחיקות ברמת השער הם סטטיסטיקה של דגלים, ושגיאת הפאולי השיורית היא התאמה ליניארית בעומק נמוך D[84]. שיעורי ההמרה האטומיים נשענים על נאמנות הגילוי 0.986 D[141]; נאמנות מצב בל ≥0.9971 של Caltech היא חסם לאחר השמטת המחיקות, מתוקן ל-SPAM D[143].
מה שאינו נלכד: ההישרדות (כל נאמנות בולטת מותנית ב"אין מחיקה"; ב-2.5% לבדיקה, ארבעים בדיקות מקטינות את המדגם למחצית); שליליים שגויים, הנראים רק כדליפה בקוד רב-סבבי; דה-פאזה של קיוביטים צופים על קווי הזנה משותפים, שלא נמדדה מעבר לארבעה קיוביטים; סחיפה (תנודות מונעות-TLS לאורך 5–18 ימים D[85]); מס הזמן. שחזורים בלתי תלויים: AWS (2023, 2026) D[85], [400], Yale (2023, 2024) D[401], [404], Quantum Circuits (2026) D[84], SUSTech (2025) D[406], UMass (2026) D[405]; Princeton (2023, 2025) D[141], [142], Caltech (2023) D[143], JILA (2025) D[644]; Oregon (2024) D[393].
סתירות. D-Wave אומרת שהקיוביטים שלה מגלים "כ-90% מהשגיאות" C[94]; ברמת השער השיעור הוא 83–94%, תלוי אם שארית הפאולי היא החסם <0.1% או ההתאמה 0.029% D[84]. ההמרה הדו-קיוביטית באטומים היא 33–38% D[141], [142] לעומת 98% שבהצעה S[8]. הרווח של ה-[[4,2,2]] ממידע המחיקה הוא 1.9(4)× בטקסט ה-arXiv מ-2025-06 D[142] אך 3.6× כפי שנישא בגרף מגרסת Nature Physics מ-2026-06 D[142]; בשימוש ערך ה-arXiv, עד שיתקבל הטקסט המפורסם.
המימון המצטבר של Quantum Circuits, ≈ $84 M עד מאי 2024, הוא נתון מהעיתונות המקצועית P[646]; ההודעה של החברה אינה נוקבת בסך כולל. נאמנויות מצב בל ביונים מטא-יציבים ב-Oregon הן 98.61 → 99.16 % בסיכומי התמצית ו-98.56 → 99.14 % בטקסט המלא של arXiv v1, והאחרונות הן שבשימוש כאן D[393]. לא פורסם: האם Quantum Circuits היא החברה ה-18, שלא נזכרה בשמה, בשלב A של DARPA QBI — DARPA נוקבת בשמן של 17 מתוך 18 fact; עלות או אנרגיה לכל קיוביט נבדק, מאף שחקן; ספירת פטנטים למשפחות המהודים במסילה כפולה של Yale/Quantum Circuits מעבר לשני פטנטים בודדים; ההוצאה של AWS על תוכנית המסילה הכפולה שלה, והמענקים הניתנים לייחוס לפרימיטיב זה שמאחורי הקבוצות ב-Princeton, ב-Caltech, ב-Yale, ב-Oregon וב-SUSTech; והמין האטומי של מסלול האטומים הניטרליים של Google.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הוא עושה בבדיקה | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantum Circuits Inc. | מפתח | ארה״ב | קיוביטי מסילה כפולה במהודים; Seeker בן 8 קיוביטים; מערכת של 17 קיוביטים צפויה ב-2026; יחידה של D-Wave מאז 2026-01 | D[84] C[86] fact |
| AWS Center for Quantum Computing | מפתח | ארה״ב | בדיקה בטרנסמונים עם χ מותאם ב-384 ns | D[85], [400] |
| Yale University | מחקר | ארה״ב | מקור המסילה הכפולה במהודים; בדיקה בקיוביט עזר | D[401], [403], [404] |
| SUSTech (Shenzhen) | מחקר | סין | ארבעה קיוביטי טרנסמון במסילה כפולה | D[406] |
| Princeton University | מחקר | ארה״ב | המרה מטא-יציבה ב-¹⁷¹Yb; [[4,2,2]] | D[141], [142] |
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | מסלול אטומים בראשות Kaufman (לשעבר JILA, omg ב-¹⁷¹Yb), 2026-03 | fact P[158] D[644], [645] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | מערכות של 1,225 אטומי ¹⁷¹Yb; גילוי אובדן בדימות; Magne עם Microsoft | D[149] fact |
כספים.
- 2024-05 · Quantum Circuits · הרחבת סבב B · $26.5 M · Sequoia · ≈$84 M במצטבר · נסגר P[646] fact
- 2024-08-15 · Quantum Circuits · סגירת סבב B · >$60 M · ARCH, F-Prime, Sequoia, Hither Creek · חופף להרחבה · נסגר C[647] fact
- 2025-07-17 · QuNorth · הזמנת Magne, 50 קיוביטים לוגיים · €80 M · Atom Computing/Microsoft · הוזמן fact
- 2025-11-06 · DARPA QBI, שלב B · עד $15 M לכל אחד · אחד-עשר צוותים, אף לא ספק מסילה כפולה אחד · רשמי G[65] fact
- 2026-01-07 · D-Wave · רוכשת את Quantum Circuits · $550 M ($300 M במניות + $250 M במזומן) · נסגרה 2026-01-19/20 C[14], [648] fact
- 2026-05-21 · D-Wave; Atom Computing · מכתבי כוונות של CHIPS מטעם US DoC · $100 M לכל אחת · מכתב כוונות fact
- 2026-06-16 · Atom Computing · סבב C · $100 M · Third Point Ventures · >$300 M במצטבר · נסגר C[154] fact
- 2026-08-06 · D-Wave · תוצאות המחצית הראשונה של 2026 · הכנסות $5.9 M (−67% לעומת אשתקד), מזומנים $546.2 M · דווח fact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר בדיקת מחיקה; היא רוכבת על המגברים והמקררים של הקריאה הדיספרסיבית (מרוכזים, ברשימת BIS G[301]). כלכלת היחידה לא פורסמה; העלות המבנית היא 2× טרנסמונים או שני מהודים ועוד קיוביט עזר לכל קיוביט, לעומת הטענה של Quantum Circuits ל-10–20 פיזיים ללוגי במקום ~200 C[86]. רק G3 ו-G4 משלמים, וזאת כאשר קודים ירוצו 10⁵–10⁶ סבבים.
קניין רוחני ותקנים. Amazon Technologies: US 11,748,652 B1, "Heralding of amplitude damping decay noise for quantum error correction" (Kubica, Retzker; הוגש 2021-12-10, הוענק 2023-09-05): דעיכה מבושרת דרך רמה שמחוץ למרחב הקוד, ובכלל זה מסילה כפולה G[336]. Yale: US 12,288,135, קיוביט עזר עם ערוץ שגיאה אסימטרי (הוגש 2019-06-28, הוענק 2025-04-29) G[408]. משפחות המהודים של Yale/Quantum Circuits נמצאות כעת בידי D-Wave. אין תקן; ההוראה HERALDED_ERASE של Stim P[397] הופכת את צד הפענוח לסחורה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות.
- D-Wave: הובטח 2026-01-07 · מערכת מסילה כפולה ראשונית זמינה ב-2026 · לא סופק נכון ל-2026-09-03 C[14].
- D-Wave: הובטח 2026-06-01 · 17 קיוביטים עם שגיאה לוגית נמוכה 2× מהפיזית (2026), 49 / 20× (2027), 181 / 2,000× (2028), 10 לוגיים (2030), 100 לוגיים (2032), Λ = 10 · תלוי ועומד, אין נתונים לוגיים R[94] fact.
אמינות: Quantum Circuits/D-Wave גבוהה בפיזיקה, לא מוכחת בתאריכים; AWS מפרסמת תוצאות ואינה מבטיחה מוצר; Princeton סיפקה את המחצית החד-קיוביטית של הצעתה מ-2022 S[8] D[141]; Atom Computing לפי לוח הזמנים, ללא התחייבות לבדיקות באמצע המעגל.
פרשנות אסטרטגית. אם בדיקות המחיקה יגדלו בקנה מידה, המנצחים יהיו מי שמחזיקים בייצור בעל T₁ גבוה ובשרשרת הקריאה — D-Wave, AWS והמחנה האלקלי-עפרורי (Atom Computing, Google); המפסידות יהיו מפות הדרכים של טרנסמונים חשופים, הקונות סף ב-Λ בלבד. איומי התחליף: קיוביטי מחיקה על קוטריטים D[405] מסלקים את התקורה של 2×; דימות Yb מהיר D[261] ופענוח מודע-אובדן שוחקים את הטיעון בעד קידודים מטא-יציבים. כוח המיקוח נשאר בידי ספקי הפלטפורמות, לא בידי הספקים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם: D-Wave תספק את מערכת 17 הקיוביטים עם שגיאה לוגית מפורסמת הנמוכה 2× מהפיזית עד אמצע 2027 R[94]; קבוצה כלשהי תריץ ≥10 סבבים של קוד במרחק 3 על קיוביטי מסילה כפולה ותדווח על ההישרדות; ההמרה הדו-קיוביטית באטומים תגיע ל-≥70% עם בדיקה של ≤50 µs; בדיקה עם χ מותאם תגיע ל-≤250 ns עם שארית ≤3×10⁻⁴. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 אף מערכת מחיקה לא תדווח על Λ >2 בנתונים לא מותנים. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: 100–200 קיוביטי מסילה כפולה ב-Λ ≈4–10 עם מחזורים של 2 µs, ומכונות Yb המריצות קודים מודעי-מחיקה. התרחיש הגרוע ביותר: המחיקה נשארת מוצג ראווה של שני קיוביטים, בעוד טרנסמונים חשופים מגיעים ל-10⁻³ ול-Λ ≈3 בלעדיה.
שאלות פתוחות: (1) האם ההטיה של 40× שורדת בדיקות מקביליות על קיוביטים החולקים קווי הזנה? (2) האם אפשר להפוך דליפת רידברג לבהירה בתוך מיקרו-שניות? (3) מה עושה מפענח עם שליליים שגויים ב-10⁻³ כשהדליפה מצטברת? לעקוב: האספקה של D-Wave ב-2026, המאמר הרב-קיוביטי הבא של AWS, תוצאות ה-Yb של Google/Kaufman.
מקורות
- [8] Y. Wu, S. Kolkowitz, S. Puri, and J. D. Thompson, “Erasure conversion for fault-tolerant quantum computing in alkaline earth Rydberg atom arrays,” Nat. Commun., vol. 13, Art. no. 4657, 2022, doi: 10.1038/s41467-022-32094-6. arXiv:2201.03540. S
- [14] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Announces Agreement to Acquire Quantum Circuits Inc., Establishing World's Leading Quantum Computing Company,” Jan. 7, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-to-acquire-quantum-circuits-inc-establishing-world-s-leading-quantum-computing-company/ - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935. D
- [85] J. S.-C. Hung et al., “Fast, High-Fidelity Erasure Detection of Dual-Rail Qubits with Symmetrically Coupled Readout,” arXiv:2604.16292, Apr. 2026. D
- [86] Quantum Circuits, “Quantum Circuits Makes Error-Detecting Qubits,” Nov. 19, 2024. [Online]. Available: https://quantumcircuits.com/
resources/ Cquantum-circuits-make-error-detecting-qubits/ - [94] M. Swayne, “D-Wave's New Gate-Model Roadmap Puts Pin in 2032 For 100 Logical-Qubit System,” The Quantum Insider, Jun. 1, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ R06/ 01/ d-waves-new-gate-model-roadmap-puts-pin-in-2032-for-100-logical-qubit-system/ - [141] S. Ma et al., “High-fidelity gates with mid-circuit erasure conversion in a metastable neutral atom qubit,” Nature, vol. 622, p. 279, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06438-1. arXiv:2305.05493. D
- [142] B. Zhang et al., “Logical qubits with erasure conversion using metastable neutral atoms,” Nat. Phys., vol. 22, no. 6, pp. 910–916, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03309-0. arXiv:2506.13724. D
- [143] P. Scholl, A. L. Shaw, R. B.-S. Tsai, R. Finkelstein, J. Choi, and M. Endres, “Erasure conversion in a high-fidelity Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 622, p. 273, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06516-4. arXiv:2305.03406. D
- [149] B. W. Reichardt et al., “Fault-tolerant quantum computation with a neutral atom processor,” arXiv:2411.11822, Nov. 2024. D
- [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [158] M. Swayne, “Google Paves a Two-Lane Quantum Roadmap by Adding Neutral Atom Systems,” The Quantum Insider, Mar. 24, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P03/ 24/ google-paves-a-two-lane-quantum-roadmap-by-adding-neutral-atom-systems/ - [261] R. Yokoyama et al., “Minimally Destructive Fast Imaging of Single Atoms in an Optical Tweezer Array with Coherent Excitation,” arXiv:2605.24175, Jun. 2026. Also https://arxiv.org/
abs/ . D2605.24175 - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [334] A. Kubica et al., “Erasure Qubits: Overcoming the T₁ Limit in Superconducting Circuits,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041022, Nov. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041022. arXiv:2208.05461. S
- [336] A. M. Kubica and A. Retzker, “Heralding of amplitude damping decay noise for quantum error correction,” Google Patents, Sep. 5, 2023. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GUS11748652B1/ en - [393] A. Quinn et al., “High-fidelity entanglement of metastable trapped-ion qubits with integrated erasure conversion,” Phys. Rev. A, vol. 113, no. 4, Art. no. L040601, Apr. 2026, doi: 10.1103/p3cy-8yjk. arXiv:2411.12727. D
- [397] quantumlib, “Gates supported by Stim,” GitHub. [Online]. Available: https://github.com/
quantumlib/ PStim/ blob/ main/ doc/ gates.md - [399] J. D. Teoh et al., “Dual-rail encoding with superconducting cavities,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 120, no. 41, Art. no. e2221736120, Oct. 2023, doi: 10.1073/pnas.2221736120. arXiv:2212.12077. S
- [400] H. Levine et al., “Demonstrating a long-coherence dual-rail erasure qubit using tunable transmons,” Phys. Rev. X, vol. 14, no. 1, Art. no. 011051, Mar. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.011051. arXiv:2307.08737. D
- [401] K. S. Chou et al., “Demonstrating a superconducting dual-rail cavity qubit with erasure-detected logical measurements,” arXiv:2307.03169, Jul. 2023. D
- [403] A. Koottandavida et al., “Erasure Detection of a Dual-Rail Qubit Encoded in a Double-Post Superconducting Cavity,” Phys. Rev. Lett., vol. 132, no. 18, Art. no. 180601, May 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.132.180601. arXiv:2311.04423. D
- [404] S. J. de Graaf et al., “A mid-circuit erasure check on a dual-rail cavity qubit using the joint-photon number-splitting regime of circuit QED,” npj Quantum Inf., vol. 11, no. 1, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41534-024-00944-4. arXiv:2406.14621. D
- [405] B.-J. Liu et al., “Hardware-Efficient Erasure Qubits With Superconducting Transmon Qutrits,” arXiv:2604.08672, Apr. 2026. D
- [406] W. Huang et al., “Logical multi-qubit entanglement with dual-rail superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 22, no. 4, pp. 591–597, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03211-9. arXiv:2504.12099. D
- [408] Justia, “Shruti PURI Inventions, Patents and Patent Applications - Justia Patents Search.” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
inventor/ Gshruti-puri - [643] K. Sahay, J. Jin, J. Claes, J. D. Thompson, and S. Puri, “High-Threshold Codes for Neutral-Atom Qubits with Biased Erasure Errors,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041013, Oct. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041013. arXiv:2302.03063. S
- [644] A. Senoo et al., “High-fidelity entanglement and coherent multi-qubit mapping in an atom array,” arXiv:2506.13632, Nov. 2025. D
- [645] J. W. Lis et al., “Mid-circuit operations using the omg-architecture in neutral atom arrays,” arXiv:2305.19266, May 2023. D
- [646] M. Swayne, “Quantum Circuits Inc. Quietly Raises $26.5 Million,” The Quantum Insider, May 29, 2024. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2024/ P05/ 29/ quantum-circuits-inc-quietly-raises-26-5-million/ - [647] Quantum Circuits, Inc., “Quantum Circuits Secures More Than $60 Million in Series B Investment,” PR Newswire, Aug. 15, 2024. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cquantum-circuits-secures-more-than-60-million-in-series-b-investment-302221428.html - [648] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Completes Acquisition of Quantum Circuits Inc., Creating World's Leading Quantum Computing Company,” Business Wire, Jan. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ Chome/ 20260119513563/ en/ D-Wave-Completes-Acquisition-of-Quantum-Circuits-Inc.-Creating-Worlds-Leading-Quantum-Computing-Company
The English text is loading…
Русский текст загружается…
גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES)
גלאים קריוגניים מוליכי-על ההורסים פוטון כדי לרשום אותו; איבר הקריאה המשותף של כל פלטפורמה פוטונית ושל כל פלטפורמה המקושרת בפוטונים.
Verdict. הנצילות פתורה במעבדה (99.73% על השבב) אך לא בקנה מידה של פרוסה (חציון של 93.4% ב-Omega); מספר הערוצים והקריוגניקה, לא הפיזיקה, מכריעים אם סבילות לתקלות פוטונית ניתנת לבנייה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
ננו-תיל מוליך-על בממתח זרם בולע פוטון אחד, יוצר נקודה חמה התנגדותית ופולט פולס מתח; חיישן קצה-מעבר (TES) מודד במקום זאת את האנרגיה הנבלעת קלורימטרית, וכך מבחין במספר הפוטונים. הקבוצה של Gol'tsman ב-Moscow State Pedagogical University הדגימה את התקן ה-NbN הראשון ב-2001 D[626]; ה-TES בממתח מתח מתוארך ל-Irwin (1995) D[627]. Scontel, שעודנה ב-Moscow, יורשת ישירה של אותה קבוצה ראשונה.
תכונות. זיקת הנושא: מיוצרת — שכבה דקה ליתוגרפית, לא מערכת קוונטית טבעית. זמן אופייני ושזירה: לא ישים; הטכנולוגיה אינה מארחת קיוביט ואינה מבצעת פעולת שזירה. קריאה: גילוי פוטון בודד, ~1.0×10⁻⁸ s לאירוע כולל איפוס, הורסת, לא באמצע המעגל — הפוטון נצרך. ניידות: אין; נקודת קצה קבועה. אופן הבקרה ומיקומה: ממתח והגברה אלקטרו-אופטיים בשלב ה-1–4 K. מבנה השגיאה השולט כפי שהקוד רואה אותו: אובדן — גילוי שהוחמץ הוא מחיקה במיקום ידוע, וספירת חושך היא חיובי שגוי שהמפענח אינו יכול להבחין בינו לבין קליק אמיתי. ייצור: תהליך של מעגלים פוטוניים משולבים, יותר ויותר אותו תהליך הנושא את מוליכי הגל.
פיזיקה וגבולות
פוטון של 1550 nm נושא 0.80 eV מול פער NbN של כמה meV, ולכן הבליעה שוברת כ-10³ זוגות קופר; האות עצום ביחס לפער, ולכן נצילות הגילוי הפנימית רוויה קרוב לאחד (99.99% בממתח של 5.5 µA D[628]). הנצילות היא לפיכך בעיה של אופטיקה, לא של מוליכות-על: היא מתפרקת לצימוד סיב × בליעה × נצילות פנימית, והאמנות היא סילוק האיבר הראשון (שילוב במוליך גל) או הנדוס השני (מראות דיאלקטריות D[618]). הרצפות האמיתיות הן תזמון וקצב: האיפוס הוא השראות קינטית חלקי עומס, כ-10 ns, המגביל את הקצב לפיקסל לעשרות Mcps, ואילו לריצוד יש רצפת פאנו מסטטיסטיקת הנקודה החמה ועוד איבר גאומטרי לאורך החוט — ולכן 2.7 ± 0.2 ps FWHM ב-400 nm מידרדר ל-4.6 ± 0.2 ps ב-1550 nm D[629]. TES מוותר על שניהם: הבחנה במספר הפוטונים תמורת התאוששות של ~µs ב-~100 mK, מקרר דילול ולא ראש קר של 2–4 K.
במטבע שבו משתמשת הסבילות לתקלות הפוטונית, 1% של אי-נצילות עולה 0.044 dB. הנצילות החציונית על השבב של PsiQuantum, 93.4% D[169], עולה 0.30 dB מול תקציב היתוך לפוטון הקרוב ל-0.5 dB, ואי-הנצילות שלה, 6.6%, היא לבדה פי 2.4 מסף האובדן של 2.7% בסכמות היתוך של טבעת-6 S[179]. שום דבר אחר כאן אינו חשוב כמו החשבון הזה.
מצב ההנדסה העדכני
ההדגמה הטובה ביותר היא זוג מוליכי גל בטור בנצילות של 99.73% על השבב, 1.5 K, NbN, ברוחב 100 nm ובעובי 5 nm D[628]. הטיפוסי בקנה מידה גדול שונה: חציון של 93.4% על השבב על פני פרוסות ה-Omega של PsiQuantum ב-300 mm ב-~2 K D[169], ומערכות קטלוג המצטטות רק ">90% סמוך ל-1550 nm" עם ריצוד מתחת ל-100 ps C[630], [631]. הפער בין התקן שיא לחציון של פרוסה הוא הבעיה ההנדסית. האיבר השולט היום הוא אי-נצילות הכרוכה באובדן במוליכי הגל ובמתגים; במכונת רשת אלה ספירות החושך והריצוד מול חלון צירוף המקרים.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2001 | גלאי הפוטון הבודד הראשון מננו-תיל NbN | Moscow State Pedagogical University | D[626] |
| 2008 | TES בנצילות של 95% ב-1556 nm, מבחין במספר הפוטונים | NIST Boulder | D[632] |
| 2020-11 | נצילות גילוי מערכתית 98.0 ± 0.5% ב-1550 nm, מצומד לסיב | NIST | D[618] |
| 2020 | ריצוד תזמון 2.7 ± 0.2 ps FWHM ב-400 nm; 4.6 ± 0.2 ps ב-1550 nm | JPL | D[629] |
| 2023-10 | מצלמה של 400,000 פיקסלים, 4 × 2.5 mm, קריאת שורה–עמודה תרמית | NIST Boulder | D[339] |
| 2025-02 | נצילות חציונית על השבב 93.4% ב-~2 K, קו מפעל ייצור של 300 mm | PsiQuantum | D[169] |
| 2025-10 | נצילות על השבב 99.73% בטור (97.33% יחיד), 1.5 K | Nanjing University | D[628] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ארבע מערכות חומרים מתחרות: NbN ו-NbTiN (מהירים, 2–4 K, ברירת המחדל המסחרית), WSi אמורפי (הנצילות הגבוהה ביותר, ~1 K, בחירתה של NIST לשיאים) ו-MoSi. שכבות אמורפיות אחידות יותר על פני פרוסה, וזה מה שקו של 300 mm צריך; NbN רב-גבישי מהיר יותר. שילוב הגלאים של PsiQuantum בזרימת 300 mm של GlobalFoundries לצד מוליכי גל מ-SiN ומתגים מבריום-טיטנאט הוא נקודת הנתונים היחידה בקנה מידה של פרוסה, והחציון שפרסמה — לא הפיסה הטובה ביותר שלה — הוא הצהרת התקינות הכנה D[169].
שרשרת האספקה קצרה ומרוכזת. הספקים העצמאיים הם Single Quantum (Delft), ID Quantique (Geneva, בבעלות IonQ מאז 2025), Photon Spot (Monrovia, CA), Quantum Opus (Michigan) ו-Scontel (Moscow); NIST ו-JPL קובעות את השיאים אך אינן מוכרות דבר. כל אחד מהם משווק בתוך קריוסטט במחזור סגור, ולכן נקודת הכשל היחידה נמצאת במעלה הזרם: ראשים קרים מסוג Gifford-McMahon וצינור פולסים מקומץ יצרנים (Sumitomo Heavy Industries, Cryomech, ומשלבים כמו Bluefors), ועוד הליום-4, כבלים קואקסיאליים קריוגניים ומעברי סיב. Photon Spot מפחיתה זאת במכירת קריוסטטים Cryospot משלה C[630].
החשיפה לפיקוח על יצוא יושבת על הקריוגניקה, לא על הגלאי. כלל הביניים הסופי של BIS מ-2024-09-06 יצר את ECCN 3A904 לקירור קריוגני מתחת ל-4.5 K, עם 3A901.b למגברים בגבול הקוונטי fact[301]; גלאי פוטון בודד אינם נקובים, אך הקופסה שהם חיים בה מפוקחת. מיקומה של Scontel ב-Moscow הופך אותה לבלתי זמינה בפועל לתוכניות מערביות אחרי 2022 — שיפוט, לא עובדה ממקור.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
לכל ערוץ: זרם ממתח, מגבר, קו קואקסיאלי מ-1–4 K לטמפרטורת החדר, וכניסה של מתייג זמן. נסבל ב-10¹–10² ערוצים — השוק המסחרי כולו — ומגביל מעליהם. ב-10³ עומס החום של הכבלים הקואקסיאליים ותקציב הקירור ב-2–4 K שולטים; KIDE של Bluefors, עם תשעה מקררי צינור פולסים ו"יותר מ-4,000 קווי RF" Cfact[303], הוא בקירוב תקרת מה שניתן לשווק. ב-10⁴ החיווט חייב לפנות את מקומו לריבוב: סכמת השורה–עמודה התרמית של מצלמת 400,000 הפיקסלים D[339] מראה שזה עובד כשאפשר להקריב את התזמון, אך רשתות היתוך זקוקות להזנה קדימה ב-MHz–GHz מהקליק אל המתג ואינן יכולות להקריב אותו. ב-10⁶ הגלאי, המגבר ומפריד הריבוב חייבים להיות מונוליתיים בתהליך הפוטוני, ומתקן הקירור הופך לדרגת קילוואט ב-2–4 K; עבודת שלב C של PsiQuantum ב-DARPA מכסה במפורש זיווד ותיקוף קריוגניקה Pfact[181], ואספקת מתקן הקירור של Linde לאתר שלה ב-Moreton Bay אינה צפויה לפני המחצית השנייה של 2027 Cfact.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה יושבת על ארכיטקטורת המשתנה הבדיד מבוססת-ההיתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX), על ארכיטקטורת המשתנה הרציף/GKP (Xanadu) ועל דוגם הבוזונים. היא דורשת פוטונים בודדים ומספקת בישור להיתוך באופטיקה ליניארית ועוד גילוי פוטונים לחיבורים הבין-מודוליים יון–פוטון וספין–פוטון: חלק אחד הוא איבר הקריאה של שלוש מודאליות שאינן קשורות זו לזו בשום דבר אחר. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס — אין סבב כזה בארכיטקטורה פוטונית; הגלאי תורם ~1.0×10⁻⁸ s, ולכן הוא לעולם אינו האיבר האיטי בקישורי יונים או פגמים (קצבים של 10–250 s⁻¹ D[115], [116]), ורק בשוליים כזה בהיתוך, שבו השהיית ההזנה קדימה שולטת.
היא מתנגשת בקוד המשטח במיוחד: גילוי הורס שולל חילוץ סינדרום חוזר על אותו פוטון, ולכן תיקון שגיאות פוטוני חייב לחולל נושאים מחדש בין סבבים. המעבר ממנה אינו סימטרי — ארכיטקטורת המשתנה הרציף של Xanadu משתמשת בגילוי הומודיני בטמפרטורת החדר לרוב המדידות וזקוקה להבחנה במספר הפוטונים רק להכנת GKP D[173], [174]. משבצות ריקות סמוכות: גלאי בטמפרטורת החדר המבחין במספר הפוטונים ב->99%, וכל מונה פוטונים לא-הורס בתחום הטלקום, שהיה ממוסס את ההתנגשות שלעיל.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
נצילות הגילוי המערכתית נמדדת מול לייזר מונחת מאוד ומד הספק מכויל, שאת אי-הוודאות שלו מחברי Nanjing מעמידים על 2–5% D[628] — בר-השוואה לפער בין הכותרות 98.0 ± 0.5% D[618] ו-99.73% D[628]. השתיים הן גם גדלים שונים: נצילות על השבב אינה כוללת צימוד סיב-לשבב, ולכן אסור לעולם לטבל שיאים משולבים במוליך גל לצד שיאים מצומדי-סיב ללא ההסתייגות הזאת. לא נלכד: פולסי המשך (afterpulsing), נעילה (latching), התקפות סנוור, וההתפלגות המשותפת של נצילות וריצוד על פני פרוסה, שהיא מה שמשלב צריך.
סתירה. נתון של "חציון 98.9% (PsiQuantum)" מצוטט במקום אחר; מאמר ה-Omega ורשומת העובדה המשותפת נותנים שניהם חציון של 93.4% על השבב D[169]fact. נתון המקור הראשוני, 93.4%, הוא העומד בתוקף; ההבדל הוא 0.30 dB לעומת 0.05 dB לגילוי.
פוטודיודות מפולת מצורן, שעדיין משמשות לאפיון מקורות במקום גלאי ננו-תיל מוליכי-על או חיישני קצה-מעבר, פולטות הבזקי פריצה הדולפים בין שני הגלאים של מערך Hanbury Brown–Twiss (מפצל אלומה המזין שני גלאים, שצירופי המקרים שלהם מודדים את החלק הרב-פוטוני) ומגביהים את שיא צירופי המקרים בהשהיה אפס בתחום התת-אדום הקרוב; מתאם מסדר שני g⁽²⁾(0) הנמדד כך הוא חסם עליון לחלק הרב-פוטוני P[887].
ריכוזיות ספקי הראשים הקרים (Sumitomo Heavy Industries, Cryomech) ואי-הזמינות של Scontel לתוכניות מערביות אחרי 2022 הם שיפוטים של אנליסט, לא עובדות ממקור. התמצית של Korzh ועמיתיו נותנת את נתוני הריצוד, אך לא את טמפרטורת הפעולה ונצילות הגילוי של אותו התקן. לא פורסם: התמורה ברכישת ID Quantique, וכן מחירי מערכות SNSPD או הכנסות של Single Quantum, Photon Spot, Quantum Opus ו-Scontel, ולכן אי אפשר לבדוק את כלכלת היחידה.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | SNSPD עצמיים מונוליתיים ב-Omega על 300 mm של GlobalFoundries, חציון 93.4% | D[169] |
| Single Quantum | ספק | הולנד | מערכות SNSPD מוכנות להפעלה; המערכת ה-400 נשלחה ל-Q*Bird ב-2026-07 | P[621] |
| ID Quantique | ספק | שווייץ | גלאי SNSPD ו-InGaAs ועוד QKD; נרכשה בידי IonQ ב-2025-05-06 | P[633] |
| Photon Spot | ספק | ארה״ב | SNSPD ועוד קריוסטטים Cryospot משלה; נצילות קוונטית >90%, ריצוד מתחת ל-100 ps | C[630] |
| Quantum Opus | ספק | ארה״ב | Opus One, ≥90% ב-1310/1550 nm, >2 K, הבחנה במספר הפוטונים ברישיון | C[631] |
| Scontel | ספק | רוסיה | קווי SSPD בשטח גדול, ברעש נמוך במיוחד ובהבחנה במספר הפוטונים | C[634] |
| NIST Boulder | מחקר | ארה״ב | שיא נצילות של 98.0%, שכבות WSi, מצלמה של 400 kpixel, כיול | D[339], [618] |
| JPL | מחקר | ארה״ב | שיא ריצוד של 2.7 ps; מערכים לתקשורת אופטית בחלל העמוק | D[629] |
| Nanjing University | מחקר | סין | נצילות של 99.73% על השבב בטור | D[628] |
| Xanadu | משתמש | קנדה | ארכיטקטורת המשתנה הרציף נשענת על גילוי הומודיני; הבחנה במספר הפוטונים רק ל-GKP | D[173] |
| Bluefors | ספק | פינלנד | פלטפורמות קריוגניות; KIDE, תשעה מקררי צינור פולסים, >4,000 קווי RF | C[303] |
כספים.
- 2025-05-06 · IonQ / ID Quantique · מיזוג ורכישה · התמורה לא נחשפה בהודעות המצוטטות · — · נסגר P[633]
- 2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · $1 B לפי שווי של $7 B · BlackRock, Temasek, Baillie Gifford · נסגר fact
- 2025-11-06 · שלב B של DARPA QBI · תוכנית · עד $15 M לכל אחד, 11 מבצעים ובהם Xanadu, Photonic Inc. · DARPA · הוענק fact[65]
- 2026-03-26 · Xanadu · סגירת SPAC · ~$302 M ברוטו, ~40% מתחת לתוכנית · Crane Harbor · נסגר fact
- 2026-05-21 · PsiQuantum · מכתב כוונות של CHIPS · $100 M · US Dept of Commerce · מכתב כוונות (לא מחייב) fact[300]
- 2026-06-16 · Quandela · שלב A של DARPA QBIT · הסכום לא נחשף · DARPA · הוכרז fact
- 2026-07-04 · Single Quantum · מערכת ה-SNSPD ה-400 סופקה · ההכנסות לא נחשפו · Q*Bird · דווח P[621]
- 2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבת שלב C של DARPA QBI (מתגים, זיווד, אימות ותיקוף קריוגניקה) · $125 M, אחרי $31.8 M ב-2025-09 · DARPA · הוכרז Pfact[181]
- 2026-08-28 · Xanadu · מימון מפעל קנדי · CAD 195 M · תוכנית פדרלית · הוכרז C[178]
אף ספק גלאים אינו מופיע בפנקס הזה עם סבב שנחשף: בסיס האספקה העצמאי פרטי, אטום, וקטן בסדר גודל מספקי הפלטפורמות התלויים בו.
שוק ושרשרת אספקה. אף ספק אינו מפרסם מחירים C[630], [631], [634], ולכן כלכלת היחידה אינה ניתנת לאימות. הביקוש המשלם היום הוא רשתות G6 — QKD, שבו חיים 400 המערכות של Single Quantum וקו המוצרים של ID Quantique — ועוד עוגן לא-קוונטי במערכות G7 הניתנות לפריסה (תקשורת אופטית בחלל העמוק ולירח; NASA, NIST, Fermilab, Sandia ו-Argonne הם לקוחות נקובים C[630], [631]). G3/G4 משלמים רק דרך PsiQuantum, Xanadu, Quandela, QuiX ו-Photonic Inc. סיכון הריכוזיות במעלה הזרם: ראשים קרים, הליום, כבלים קואקסיאליים קריוגניים.
קניין רוחני ותקנים. Quantum Opus מחזיקה ברישיון בלעדי ל-US 11,274,962 B2 להבחנה במספר הפוטונים C[631]. נכון ל-2026-09-03 לא נמצא לטכנולוגיה זו נתון מתוארך של ספירת פטנטים ממאגר נקוב. אין תקן ייחודי ל-SNSPD; עקיבות הכיול היא בפועל של NIST D[339], [618].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. PsiQuantum (מובטח מאז 2021 · מערכת שימושית עד סוף 2027 · בסיכון: הנחת אבן הפינה ב-Moreton Bay רק ב-2026-06, אספקת מתקן הקירור צפויה במחצית השנייה של 2027 Cfact, לא פורסמה הדגמת חומרה ב-2026) P[181]. Xanadu (הובטח ב-2026-08-31 · אובדן פי 24.1 מעל הסף ב-2026 → פי 1.0 ב-2030, 1,000+ קיוביטים לוגיים עד 2031 · מפת דרכים על הנייר בלבד) C[178]. Single Quantum (אין מפת דרכים פומבית; 400 מערכות שסופקו הן המדד המתוארך היחיד) P[621]. אמינות: ספקי הגלאים מבטיחים פחות ומספקים; פיזיקת הגלאים של PsiQuantum אמינה ולוח הזמנים שלה לא; מפת הדרכים של Xanadu בת שלושה שבועות ולא נבחנה.
פרשנות אסטרטגית. אם חישוב פוטוני מבוסס-היתוך יתרחב, מספר הגלאים למכונה יעלה מ-10² ל-10⁶, והספקים העצמאיים יצטרכו להפוך למעניקי רישיונות קניין רוחני המשולבים במפעלי ייצור או להידחק בידי גלאים מונוליתיים עצמיים — PsiQuantum כבר בחרה לעצמה בתוצאה השנייה. כוח המיקוח של הספקים חלש מול ספקי הפלטפורמות וחזק רק ב-QKD ובתקשורת חלל, שבהם הכמויות אמיתיות והשילוב לא. איום התחליף הוא גילוי הומודיני בארכיטקטורת המשתנה הרציף: זול ובטמפרטורת החדר. המנצח השקט בכל תרחיש הוא תעשיית המקררים הקריוגניים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם מפת פרוסה שפורסמה תראה נצילות חציונית על השבב של >99% על פני קו של 300 mm; אם תודגם קריאה קריוגנית של >10³ ערוצים עם ריצוד לערוץ והשהיית הזנה קדימה; אם מתקן הקירור של PsiQuantum ב-Moreton Bay יסופק במחצית השנייה של 2027, כמובטח Cfact. להוריד בדרגה אם PsiQuantum לא תפרסם נתוני גלאים עד סוף 2027, או אם חציוני הפרוסות יישארו מתחת ל-95% בעוד אובדני המתגים והצימוד יורדים. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: גלאים משולבים במוליך גל מעל חציון של 99% עם אלפי ערוצים מרובבים על השבב. התרחיש הגרוע ביותר: שיאים ממשיכים להיקבע בהתקני מעבדה של שני גלאים, בעוד חציוני הפרוסות נתקעים סביב 93–95% וסף האובדן של 2.7% נשאר בלתי מושג.
שאלות פתוחות. (1) מהי ההתפלגות המשותפת של נצילות וריצוד על פני פרוסה של 300 mm, ומהו קריטריון התקינות? (2) האם אפשר להשיג הבחנה במספר הפוטונים ב-2 K, או ש-GKP דורש לצמיתות TES סמוך ל-100 mK? (3) לאיזה הספק קירור לערוץ ב-2 K זקוקה מכונה של 10⁵ ערוצים, ומי בונה מתקן כזה? (4) האם סכמה לא-הורסת כלשהי מגיעה לאורכי גל של טלקום בנצילות שמישה? (5) האם לספקים העצמאיים יש מסלול תואם-מפעל-ייצור? יש לעקוב אחר מאמר החומרה הבא של PsiQuantum ואחר אבני הדרך של שלב C, ואחר כל סבב שייחשף ב-Single Quantum, ב-Photon Spot או ב-Quantum Opus — האות הראשון לכך שהביקוש עבר מעבר ל-QKD.
מקורות
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [115] D. Main et al., “Distributed quantum computing across an optical network link,” Nature, vol. 638, no. 8050, pp. 383–388, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08404-x. D
- [116] J. O'Reilly et al., “Fast photon-mediated entanglement of continuously-cooled trapped ions for quantum networking,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, Art. no. 090802, Aug. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.090802. arXiv:2404.16167. D
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [174] M. V. Larsen et al., “Integrated photonic source of Gottesman–Kitaev–Preskill qubits,” Nature, vol. 642, no. 8068, pp. 587–591, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09044-5. D
- [178] Xanadu Quantum Technologies Limited, “Xanadu Charts Path to Over 1,000 Logical Qubits by 2031,” GlobeNewswire, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ C2026/ 08/ 31/ 3353211/ 0/ en/ xanadu-charts-path-to-over-1-000-logical-qubits-by-2031.html - [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310. S
- [181] M. Abdel-Kareem, “PsiQuantum Secures $125 Million Expanded Agreement with DARPA under QBI Program,” Quantum Computing Report, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
psiquantum-secures-125-million-expanded-agreement-with-darpa-under-qbi-program/ P - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [303] Bluefors, “KIDE Cryogenic Platform — For Large-Scale Quantum Computing,” Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/
products/ Ckide-cryogenic-platform/ - [339] B. G. Oripov et al., “A superconducting nanowire single-photon camera with 400,000 pixels,” Nature, vol. 622, no. 7984, pp. 730–734, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06550-2. D
- [618] D. V. Reddy, R. R. Nerem, S. W. Nam, R. P. Mirin, and V. B. Verma, “Superconducting nanowire single-photon detectors with 98% system detection efficiency at 1550 nm,” Optica, vol. 7, no. 12, p. 1649, Dec. 2020, doi: 10.1364/OPTICA.400751. D
- [621] TipRanks, “Single Quantum Hits 400-System Milestone as It Deepens European Quantum Partnerships,” Jul. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.tipranks.com/
news/ Pprivate-companies/ single-quantum-hits-400-system-milestone-as-it-deepens-european-quantum-partnerships - [626] G. N. Gol'tsman et al., “Picosecond superconducting single-photon optical detector,” Appl. Phys. Lett., vol. 79, no. 6, pp. 705–707, Aug. 2001, doi: 10.1063/1.1388868. D
- [627] K. D. Irwin, “An application of electrothermal feedback for high resolution cryogenic particle detection,” Appl. Phys. Lett., vol. 66, no. 15, pp. 1998–2000, Apr. 1995, doi: 10.1063/1.113674. D
- [628] Z.-G. Li et al., “Surpassing 99% detection efficiency by cascading two superconducting nanowires on one waveguide with self-calibration,” Light: Science & Applications, vol. 14, no. 1, Art. no. 369, Oct. 2025, doi: 10.1038/s41377-025-02031-5. D
- [629] B. A. Korzh et al., “Demonstration of sub-3 ps temporal resolution with a superconducting nanowire single-photon detector,” Nat. Photon., vol. 14, no. 4, pp. 250–255, Mar. 2020, doi: 10.1038/s41566-020-0589-x. arXiv:1804.06839. D
- [630] Photon Spot, “Photon Spot — Cryogenic & Quantum Detection Systems.” [Online]. Available: https://www.photonspot.com/ C
- [631] Quantum Opus, “World-Class Photon Detection. Simplified.” [Online]. Available: https://www.quantumopus.com/ C
- [632] A. E. Lita, A. J. Miller, and S. W. Nam, “Counting near-infrared single-photons with 95% efficiency,” Optics Express, vol. 16, no. 5, Art. no. 3032, 2008, doi: 10.1364/OE.16.003032. D
- [633] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of ID Quantique, Cementing Leadership in Quantum Networking and Secure Communications,” May 6, 2025. [Online]. Available: https://investors.ionq.com/
news/ Pnews-details/ 2025/ IonQ-Completes-Acquisition-of-ID-Quantique-Cementing-Leadership-in-Quantum-Networking-and-Secure-Communications/ default.aspx - [634] SCONTEL, “SCONTEL: SSPD SNSPD HEB CRYOGENICS – DETECT EVERYTHING YOU WANT.” [Online]. Available: https://www.scontel.ru/ C
- [887] S. Luo et al., “100 million photons per second from a single organic molecule,” arXiv:2609.29736, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל)
מצב הקיוביט נקרא כהסטה דיספרסיבית של מהוד מצומד, מסונן במסנן פרסל על השבב ומוגבר קרוב לגבול הקוונטי לפני ה-HEMT.
Verdict. ניתן להפרכה — נאמנות השיוך (assignment fidelity) כבר עומדת על 99.94%, ולכן אם שגיאת הקריאה בצי המכונות תישאר קרובה ל-1% עד סוף 2027, האיבר המגביל הוא דליפה מושרית-מדידה והפרת QND, לא רעש המגבר.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מהוד המצומד מחוץ לתהודה (צימוד g, היסט Δ ≫ g) רוכש הסטה תלוית-מצב χ ≈ g²/Δ, ולכן טון בדיקה נושא את המצב בפאזה שלו בלי להחליף קוונטים עם הקיוביט — לא-הורס מעצם בנייתו. Wallraff ועמיתיו ב-Yale ביססו אותה כערוץ הקריאה של האלקטרודינמיקה הקוונטית של מעגלים D[591]. שתי תוספות הופכות אותה לשמישה: מסנן פרסל על השבב, המעביר את טון הבדיקה וחוסם את פליטת הקיוביט אל אותו קו, ומגבר פרמטרי הקרוב לגבול הקוונטי לפני ה-HEMT.
תכונות: זיקת הנושא a = 1.0, מיוצרת לחלוטין. קריאה ~10⁻⁶·⁵⁵ s (≈280 ns), לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל.
פיזיקה וגבולות
ההפרדה דורשת מספר קבוע של פוטוני אות בכניסת המגבר, ולכן זמן הקריאה יורד עם הספק הבדיקה ועולה עם רעש השרשרת. מגבר גל נודד של ג'וזפסון הנותן 12 dB על פני 4 GHz קרוב לגבול הקוונטי D[592] מסלק את קנס הרעש של ה-HEMT, ולכן המגבר אינו הרצפה. הרצפה היא מה שבדיקה חזקה עושה לקיוביט: מעל מספר פוטונים קריטי, המערכת המולבשת עוברת מעברים מושרי-מדידה אל מחוץ לתת-המרחב החישובי, והקוד יורש דליפה — לא מבושרת, דביקה, מתואמת בזמן, לא היפוך פאולי. ההתקן של IQM מראה את הפיצול: נאמנות שיוך בו-זמנית של 99.94% עם פולס של 240 ns והעברה לרמת מדף במצב המעורר השני, אך מידת QND (אי-הריסה של המדידה) של 99.3% D[38]. שגיאת השיוך היא 6×10⁻⁴; הסיכוי שהקיוביט אינו שורד במצב שנמדד גדול בסדר גודל — וזה מה שחילוץ הסינדרום צורך. רוחב הקו של מסנן פרסל קונה מהירות, אך כשהוא מורחב הוא פותח מחדש את ערוץ הפליטה שלשם סגירתו הוא קיים. מה שמזיז את הרצפה: הבחנה ללא רמת מדף, בידוד על השבב, וקידודים ההופכים מדידה כושלת למחיקה מבושרת.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-12 | Willow, 105 קיוביטים: קריאה 99.5%, מחזור תיקון שגיאות של 1.1 µs | D[1] | |
| 2025-08 | קריאה בו-זמנית 99.94%, פולס של 240 ns, מידת QND 99.3% | IQM | D[38] |
| 2026-08 | קריאת מהוד במסילה כפולה: SPAM ≈0.02%, מחיקה ≈0.5% לשער | Quantum Circuits | D[84] |
| 2026-07 | שגיאת קריאה בצי המכונות ~1×10⁻² | IBM | C[33] |
הפיזור הוא הסיפור: 6×10⁻⁴ בזוג מאופיין, 5×10⁻³ על פני 105 קיוביטים, ~10⁻² בצי מכונות D[38]D[1]C[33]; Zuchongzhi 3.0 נקרא ב-99.13% D[35]. הקריאה היא איבר השגיאה הגדול ביותר של ערוץ יחיד בקנה מידה גדול, גדול מזה של השערים הדו-קיוביטיים, והיחיד שערכו בצי המכונות כמעט לא זז בשנתיים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
על השבב אין תהליך נוסף: המהוד ומסנן פרסל מודפסים בליתוגרפיה של הקיוביט עצמו, והמחיר הוא שטח ותכנון תדרים: כל קיוביט על קו הזנה זקוק לתדר מהוד נבדל בתוך פס המגבר. מחוץ לשבב, השרשרת — מבודדים, צירקולטורים (circulators), מגבר פרמטרי, HEMT — היא החומרה המגושמת ביותר במקרר, ושם הופיע שוק של ספקים עצמאיים: Silent Waves (Grenoble) מוכרת את Argo, Carthago ו-Zephyr, האחרון הושק ב-2026-03-13, ל-Rigetti, Alice & Bob, Qilimanjaro, QphoX ו-CEA C[593]; QuantWare מוכרת TWPA מסוג Crescendo C[594]; QuantumCore מפתחת אחד עם Institute for Quantum Computing P[595]. החשיפה לפיקוח על יצוא ישירה: ECCN 3A901, בתוקף מ-2024-09-06, מכסה אלקטרוניקה מתחת ל-4.5 K ונוקב במגברים פרמטריים, ולכן TWPA מפוקח בזכות עצמו G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
כל קיוביט צורך מהוד, חלק מקו הזנה (שמונה עד עשרה קיוביטים מרובבים על כל קו), חלק מהתחום הדינמי של מגבר אחד, וערוץ המרה אנלוגית-ספרתית עם הבחנה בזמן אמת. המגבר הוא אילוץ ההגדלה שאיש לא פרסם לו מספר: רוויית ה-TWPA מגבילה את מספר הטונים הבו-זמניים להתקן, וכל קו הזנה זקוק לערימת מבודדים משלו — נפח, לא צורן. המכשור הדביק (יותר מ-1,000 ערוצים למסד C[526]), אך התקציב נקבע במורד הזרם: המפענח בזמן אמת של Google רץ בהשהיה של 63 µs עבור d=5 מול מחזור של 1.1 µs D[1], ולכן קריאה ועוד פענוח מגדירים את הלולאה. ב-10⁶ השרשרת חייבת לעבור אל הקור, ולא הוצג ממיר אנלוגי-ספרתי קריוגני מעבר לקומץ קיוביטים.
תפקיד במחסנית
היא משרתת כל ארכיטקטורה במשפחת מוליכי-העל: טרנסמונים, קידודי חתול ו-GKP בוזוניים, קיוביטי מחיקה במסילה כפולה, ואותה שרשרת במחשבי הרפיה. היא דורשת את ההסטה הדיספרסיבית של הטרנסמון, ובקודים בוזוניים — קיוביט עזר המתווך את מדידת המהוד הבוזוני, ומספקת את המדידה הלא-הורסת באמצע המעגל שכל סכמת תיקון שגיאות כאן מניחה — אין לה תחליף בתוך המשפחה. תרומתה לשעון ישירה: שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס הוא 0.65 µs, מתוכם 0.28 µs קריאה — האיבר הגדול ביותר, לעומת ~0.048 µs לשכבת שערים D[1]D[38] — בתוך מחזור נמדד של 1.1 µs. אין משבצת ריקה סמוכה בגרף הטכנולוגיות.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
שלושה גדלים מהלכים בשם "נאמנות קריאה" ואינם ניתנים להחלפה זה בזה: נאמנות השיוך, מידת ה-QND (הקיוביט נותר במצב שדווח) ו-SPAM (שגיאת הכנת המצב והמדידה). הכותרת של 99.94% היא נאמנות שיוך בו-זמנית עם רמת מדף; מידת ה-QND באותו התקן היא 99.3% D[38]. ה-~10⁻² של צי המכונות של IBM אינו מפורק לרעש מגבר, לדעיכה מוגבלת-פרסל ולמעברים מושרי-מדידה C[33]. סתירת ערכים: רשומת הגרף מצטטת קריאה של 280 ns, והקדם-פרסום פולס של 240 ns, ולכן יש לקרוא את ~280 ns כחלון המלא. אף מעבדה בלתי תלויה לא שחזרה את תוצאת ה-99.94%.
לא פורסם: משפחת פטנטים נקובה של TWPA או של מסנן פרסל עם בעלים ושנת הענקה; שיעור תקינות של TWPA, עלות ליחידה או מספר הטונים המרובבים שמגבר אחד מחזיק לפני דחיסה, מאף ספק; ומידת QND ממוצעת לצי המכונות, מאף ספק.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IQM | מפתח | פינלנד | שיא הקריאה: 99.94% עם רמת מדף, מידת QND 99.3% | D[38] |
| Google | מפתח | ארה״ב | קריאה של 99.5% על פני 105 קיוביטים במחזור של 1.1 µs | D[1] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | מפרסמת את שגיאת הקריאה היחידה של צי מכונות בקנה מידה גדול, ~10⁻² | C[33] |
| Silent Waves | ספק | צרפת | יצרנית TWPA עצמאית, שלושה מוצרים במשלוח | C[593] |
| QuantumCore | ספק | קנדה | פיתוח TWPA עם IQC Waterloo | P[595] |
כספים.
- 2026-05-05 · QuantWare · סבב B · $178 M (€152 M) · Intel Capital, In-Q-Tel, ETF Partners · נסגר C[547]fact
- 2026-04-25 · QuantumCore · רישום למסחר (CSE: QNCR, 2026-04-14) ועוד מענק NSERC Alliance · גויסו $10.7 M, מענק של $1.7 M · NSERC/IQC · נסגר P[595]
- 2026-01 · D-Wave · מיזוג ורכישה (Quantum Circuits) · $550 M · — · הוכרז C[84]
שוק ושרשרת אספקה. השרשרת, לא השבב, היא מה שטכנולוגיה זו קונה: מבודדים וצירקולטורים, HEMT, המגבר הפרמטרי. שוק ה-TWPA דליל — שלושה ספקים עצמאיים קטנים מול בנייה עצמית ב-Google וב-IBM — ולכן יציאה אחת מהשוק משמעותית כאן יותר מבכל מקום אחר, והחלקים נתונים לפיקוח על יצוא G[301]. G2 ו-G3 משלמים על טכנולוגיה זו; G7 קונה את המכשור.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים של TWPA או של מסנן פרסל עם בעלים נקוב ושנת הענקה; מגבר-המבודד של Silent Waves מ-2025 ב-Nature Electronics הוא תכנון שפורסם, לא פטנט שהוענק C[593]. לא זוהתה התדיינות משפטית, ואף גוף תקינה אינו מגדיר כיצד מדווחים על נאמנות קריאה — ומכאן שלושה מספרים המצוטטים זה במקום זה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Silent Waves: שלושה מוצרים עם לקוחות נקובים (Zephyr הובטח והושק ב-2026-03-13) C[593], העמידה בהבטחות האמינה ביותר כאן. QuantumCore: הוכרזה ב-2026-04-25, מוקדם מכדי לשפוט P[595]. אף ספק פלטפורמה אינו מפרסם יעד קריאה ממוצע לצי המכונות להבדיל מנאמנות ההתקן הטוב ביותר — השמטה בולטת כשהקריאה היא איבר השגיאה הגדול ביותר בצי.
פרשנות אסטרטגית. זהו צוואר בקבוק משותף: ארבע ארכיטקטורות תלויות באותה חומרת הגברה ובידוד, ולכן סיכון הריכוזיות מערכתי באופן שבחירות שבב הקיוביטים אינן. אם הקריאה בצי המכונות תישאר קרובה ל-10⁻², Λ ייתקע יהיו השערים אשר יהיו, שכן חילוץ הסינדרום יורש את שגיאת המדידה — הטיעון בעד קידודים מסוג מחיקה, ההופכים מדידה כושלת למבושרת. המנצחים: ספקי מגברים עצמאיים והספק שיפתור את ה-QND ולא את השיוך. כוח המיקוח בידי ספקי הפלטפורמות, אם כי רישוי היצוא נותן למאסדרים מנוף.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: האם ספק כלשהו יפרסם מידת QND ממוצעת לצי המכונות; האם שגיאת הקריאה בצי תרד מתחת ל-5×10⁻³. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: הבחנה ללא רמת מדף ובידוד על השבב מקרבים את שגיאת הקריאה בצי אל 10⁻³ בלי להאט את המחזור. התרחיש הגרוע ביותר: דליפה מושרית-מדידה מחזיקה את מידת ה-QND סביב 99.3% יהיה המגבר אשר יהיה, והקריאה נשארת האיבר המגביל את Λ. שאלות פתוחות: כיצד מתפרק ה-1% של הצי; כמה טונים נושא TWPA אחד לפני דחיסה.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [33] IBM, “IBM Quantum Computing — Hardware and roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Chardware - [35] D. Gao et al., “Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, Art. no. 090601, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.090601. arXiv:2412.11924. D
- [38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437. D
- [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [526] Zurich Instruments, “Zurich Instruments Launches the ZQCS Quantum Control System to Master the Long-Lived Logical Qubit Challenge,” Mar. 9, 2026. [Online]. Available: https://www.zhinst.com/
americas/ Cen/ news/ zurich-instruments-launches-zqcs-quantum-control-system-master-long-lived-logical-qubit/ - [547] QuantWare, “QuantWare Raises $178 Million to Build World’s Most Powerful Quantum Processors at an Industrial Scale,” May 5, 2026. [Online]. Available: https://quantware.com/
news/ Cquantware-raises-178-million - [591] A. Wallraff et al., “Strong coupling of a single photon to a superconducting qubit using circuit quantum electrodynamics,” Nature, vol. 431, no. 7005, pp. 162–167, Sep. 2004, doi: 10.1038/nature02851. arXiv:cond-mat/0407325. D
- [592] T. C. White et al., “Traveling wave parametric amplifier with Josephson junctions using minimal resonator phase matching,” arXiv:1503.04364, Mar. 2015. D
- [593] Silent Waves, “Silent Waves - Traveling-Wave Parametric Amplifiers (TWPAs),” Mar. 13, 2026. [Online]. Available: https://www.silent-waves.com/ C
- [594] QuantWare, “Peripherals — Crescendo TWPA,” 2026. [Online]. Available: https://quantware.com/
product/ Cperipherals - [595] D. Finke, “QuantumCore Secures $1.7M NSERC Grant to Advance Superconducting Amplifiers,” Quantum Computing Report, Apr. 25, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantumcore-partners-with-iqc-and-nserc-in-1-7m-traveling-wave-parametric-amplifier-twpa-development-initiative/ P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים)
פלואורסצנציה תהודה תלוית-מצב, הנספרת ב-PMT, ב-EMCCD, ב-SNSPD או בפוטודיודה המשולבת במלכודת, היא קריאת ברירת המחדל הלא-הורסת באמצע המעגל של יונים לכודים.
Verdict. הקריאה אינה עוד החוליה החלשה במערכת היונים הטובה ביותר; ניתן להפרכה אם נתון SPAM כלשהו שפורסם על מערכת יונים מסחרית יעלה על שגיאת השער הדו-קיוביטי של אותה מערכת.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מעבר מחזורי סגור מפזר פוטונים רק כשהקיוביט יושב במצב לוגי אחד; ספירתם מקריסה את המדידה אל ביט קלאסי. הגלאים הם מכפילי פוטונים (PMT), מצלמות EMCCD, גלאי פוטון בודד מננו-תיל מוליך-על (SNSPD) או, לאחרונה, פוטודיודות מפולת הבנויות בתוך המלכודת. בשימוש מאז ההדגמות הראשונות של יונים לכודים (1995), ללא שינוי עקרוני. תכונות: c = קריאה בפלואורסצנציה, לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל, ~10⁻⁴ s — 11 µs ב-99.931(6)% על ¹⁷¹Yb⁺ עם SNSPD D[617]; e = בקרה אופטית, חומרת הגילוי בטמפרטורת החדר, שלא כמו היון.
פיזיקה וגבולות
המנגנון הוא מניית פוטונים על רקע של ספירות חושך ואור תועה, ולכן האות נקבע כולו לפי מספר הפוטונים המפוזרים המגיעים אל גלאי: המפתח המספרי (NA) של האיסוף (אחוזים ספורים מ-4π), תמסורת העל-סגול, הנצילות הקוונטית של הגלאי. האיבר האחרון הוא המקום שבו הפלטפורמה סובלת — המעברים המחזוריים הם בעל-סגול (369.5 nm ל-Yb⁺), שם נצילות ה-PMT היא עשרות אחוזים, ונצילויות הגילוי המערכתיות של 98% המצוטטות ל-SNSPD אינן חלות, בהיותן נתונים בתחום הטלקום D[618]. השיא של 2019 עבד משום ש-SNSPD ממוליבדן-סיליציד נבנה במיוחד ל-369.5 nm, מה שאפשר לניסוי לעצור באירוע גילוי יחיד D[617]. הרצפה היא גאומטריה ונצילות, לא פיזיקה אטומית. השגיאות הן סיווג שגוי דמוי-פאולי, למעט כשהמצב החשוך דולף אל מחוץ למעבר המחזורי — ערוץ אובדן ש-SPAM תקני מקפל לתוך מספר אחד. מה שמזיז את הרצפה: איסוף במפתח מספרי גבוה יותר, גלאים הממוטבים לעל-סגול, והעברת הגלאי אל פיסת המלכודת.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2019-08-21 | גילוי ממוצע של 11 µs ב-99.931(6)%, הפרעה הדדית ~2×10⁻⁵ ב-370 µm, SNSPD מ-MoSi על ¹⁷¹Yb⁺ | Duke University | D[617] |
| 2022-09-02 | 99.92(1)% ב-450 µs עם פוטודיודות מפולת בטמפרטורת החדר המשולבות במלכודת, Sr⁺ | MIT Lincoln Laboratory | D[619] |
| 2025-11 | Helios (98 Ba⁺): SPAM 3.3–4.8×10⁻⁴, דליפה 1.1×10⁻⁵ לשער קליפורד | Quantinuum | D[97] |
| 2026 | Forte (שרשרת של 36 יונים): SPAM 0.5% | IonQ | C[99] |
ההיפוך חשוב: ב-Helios ה-SPAM יושב מתחת לשגיאת השער הדו-קיוביטי (7.9×10⁻⁴) D[97], וה-SPAM הלוגי בקוד [[80,48,4]] נמוך מ-8×10⁻⁶ D[105]. לפני עשור הקריאה שלטה בתקציבי השגיאה של היונים; לא עכשיו.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הרכבה אופטית, לא שכבת ייצור — אובייקטיבים בעלי מפתח מספרי גבוה, חלונות ואקום לעל-סגול, גלאי — המיושרים לכל מערכת בנפרד, ולכן השונות בין גלאים היא עלות כיול, לא אובדן תקינות. PMT ומצלמות EMCCD/qCMOS מגיעים מ-Hamamatsu ומ-Andor (Oxford Instruments), ו-Hamamatsu היא הספקית הנקובה היחידה של מצלמות ברגישות של פוטון בודד במחלקה זו C[620]. גלאי SNSPD מגיעים מבסיס של חמישה ספקים עצמאיים — Single Quantum, ID Quantique, Photon Spot, Quantum Opus, Scontel — שאף אחד מהם לא חשף מימון או הכנסות P[621], וכל אחד מהם נושא קריוסטט במחזור סגור שערוצי PMT ומצלמה אינם צריכים. במעלה הזרם, נקודות הכשל היחידות משותפות לשאר מחסנית היונים: לייזרים לעל-סגול (TOPTICA) ומפעל הייצור העצמאי של Infineon למלכודות P[322]. אין ECCN לקריאת יונים; כלל ה-BIS מ-2024 מגיע למחשבים ולמקררים, לא לגלאים.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
ערוץ איסוף אחד לכל אזור קריאה, לא לכל קיוביט — ה-QCCD של Quantinuum מובילה יונים אל אזורים ייעודיים, ולכן מספר הערוצים גדל עם מספר האזורים D[97]. זו הסיבה שהשכבה הזאת טרם נתקלה בקיר: ב-10³ קיוביטים, קריאה לפי אזורים מודגמת ב-98 יונים על פני 8 אזורים. ב-10⁴ אובייקטיב במרחב חופשי לכל אזור חדל להיות ניתן לבנייה, והתשובה חייבת להיות שילוב — פוטודיודות המשולבות במלכודת D[619] או מערכי SNSPD מרובבים, שמצלמת שורה-עמודה של 400,000 פיקסלים היא הוכחת הקיום שלהם, במחיר של רזולוציית תזמון D[339]. ב-10⁶ לא פורסם דבר. קריאה באמצע המעגל חייבת גם לעמוד בקצב הפענוח בזמן אמת; ב-11–100 µs היא עומדת בו.
תפקיד במחסנית
משרתת את שלוש ארכיטקטורות היונים הלכודים — QCCD, מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני, ובקרה אלקטרונית של הקיוביט — וצומתי הרשת של ספיני פגם משתמשים בה שוב לקריאה אופטית של הספין. היא דורשת מעבר מחזורי; אין ליונים מנגנון קריאה מתחרה בקנה מידה של מוצר, שכן קריאה דיספרסיבית ייחודית למוליכי-על. הבחירה האמיתית היחידה היא סוג הגלאי, שמחיר ההחלפה שלו הוא תכנון מחדש של אופטיקת האיסוף, לא של המעבד. בשעון הנגזר — סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס — לקריאה יש מרווח גדול: 100 µs מסבב של 9.7 ms לעומת 9.0 ms של הובלה, ושכבה ברוחב מלא היא ~55 ms משום שמיון, הובלה וקירור שולטים D[97], ולכן קריאה מהירה יותר אינה קונה דבר היום. קריאה מרובבת של אזורים רבים ללא עלות ליניארית בערוצים ובקריוסטטים נותרת משבצת ריקה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
SPAM נמדד בהכנת מצבים בהירים וחשוכים ידועים ובספירת הסיווגים השגויים; ה-3.3–4.8×10⁻⁴ של Helios הוא טווח לפי אזורים, לא מספר אחד D[97]. SPAM תקני ממזג הכנה עם מדידה, ולעתים רחוקות מפריד דליפה או אובדן מסיווג שגוי — ציטוט נפרד של הבחנה ושל הישרדות, כפי שעושה מחקר דימות של איטרביום ניטרלי מ-2026 (99.89% ו-98.80%, לא תוצאה של יונים), אינו נפוץ כאן P[261]. גם מספרי הכותרת אינם ניתנים להשוואה: שלושה מינים, שלושה גלאים, שלוש מכונות. ה-SPAM של Forte של IonQ, 0.5% C[99], גרוע בסדר גודל מזה של Helios — ייתכן שזהו הבדל ארכיטקטוני אמיתי, שרשראות ארוכות על מצלמה לעומת גילוי לפי אזורים, אך זהו דף מפרט מול קדם-פרסום.
לא פורסם: מחיר רכישת ID Quantique, ולכן אין הערכת שווי לעמדת אספקת הגלאים; עלות גלאי לערוץ מאף ספק, והכנסות מקריאת יונים הניתנות להפרדה בדיווחי Hamamatsu או Oxford Instruments; ונצילות גילוי מערכתית של SNSPD בעל-סגול (369–400 nm) להעמיד מול נתון ה-98% של תחום הטלקום.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | קריאה בפלואורסצנציה לפי אזורים ב-Helios, SPAM 3.3–4.8×10⁻⁴ | D[97] |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | קריאה במצלמה בשרשראות של Forte; בעלת יצרנית ה-SNSPD ID Quantique | C[99] |
| ID Quantique | ספק | שווייץ | מערכות גילוי SNSPD; בבעלות IonQ מאז 2025-05-06 | P[622] |
| Hamamatsu Photonics | ספק | יפן | PMT והמצלמות הנקובות היחידות כאן ברגישות של פוטון בודד | C[620] |
| Single Quantum | ספק | הולנד | SNSPD ממקור עצמאי, החלופה העיקרית שאינה IonQ | P[621] |
| MIT Lincoln Laboratory | מחקר | ארה״ב | פוטודיודות מפולת המשולבות במלכודת, 99.92% | D[619] |
כספים.
2025-03-03 · IonQ · מיזוג ורכישה, ID Quantique (גלאי SNSPD) · לא נחשף · נסגר 2025-05-06 P[622]
2025-09-04 · Quantinuum · סבב פרטי · USD 600 M לפי שווי של USD 10 B לפני הכסף · NVentures, Quanta, QED, JPMorgan · נסגר G[122]
2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור (IPO), Nasdaq QNT · USD 1.68 B ברוטו · מזומנים USD 2.1 B · נסגר G[123]
2026-07 · IonQ · מיזוג ורכישה, מפעל הייצור SkyWater Technology · USD 1.8 B · נסגר G[19]
שוק ושרשרת אספקה. כסף קטן הצמוד לכסף גדול. רכישת ID Quantique בידי IonQ נתנה לאחד משני ספקי היונים בשלב B של QBI אספקת SNSPD עצמית, ש-Quantinuum, eleQtron ו-Quantum Art חייבות לקנות בשוק הספקים העצמאיים P[622]P[621] — אירוע הריכוזיות החד ביותר כאן, אף שמשקלו מוגבל כל עוד PMT ומצלמות נותרים מספיקים. אין מחיר פומבי לערוץ. משלמת על G2 ו-G3: כל תוצאת תיקון שגיאות ביונים, כולל 48 הקיוביטים הלוגיים של Helios, נשענת עליה. היא גם מתנה את G6, שכן חיבורים בין-מודוליים פוטוניים זקוקים לאותם גלאים בקצבים גבוהים בהרבה.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה במאגר נקוב ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים הייחודית לקריאת יונים בפלואורסצנציה — לא נמצאה עובדה מתוארכת. הפעלת SNSPD המבחין במספר הפוטונים מכוסה בפטנט US 11,274,962 B2, ברישיון בלעדי ל-Quantum Opus C[621]. אף תקן של קונסורציום אינו מסדיר קריאת יונים.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. אף ספק אינו מפרסם מפת דרכים עצמאית לקריאה; היא רוכבת בתוך מפות הדרכים של המערכות — Sol 2027 ו-Apollo 2029 של Quantinuum R[97], 256 קיוביטים ב-99.99% של IonQ נדחו מ-2026 למחצית הראשונה של 2027 R[132]. Quantinuum סיפקה את Helios בזמן עם נתון ה-SPAM שהבטיחה; IonQ לא פרסמה דבר שעבר ביקורת עמיתים מאחורי מפרט ה-0.5% שלה, ורכישת הגלאים שלה לא הניבה תוצאת קריאה שפורסמה.
פרשנות אסטרטגית. אם SNSPD לעל-סגול או פוטודיודות המשולבות במלכודת יהפכו לסטנדרט ב-10⁴ אזורים, הבעלות של IonQ על גלאים ועוד מפעל הייצור SkyWater שלה הם יתרון שילוב אמיתי, ו-Hamamatsu מאבדת נישה. אם PMT ומצלמות יישארו מספיקים — כפי ש-Helios מרמז — בחירת הגלאי נשארת החלטה סחורתית.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד סוף 2027 אם IonQ תפרסם נתון SPAM שעבר ביקורת עמיתים; להוריד את טענת ה-0.5% בדרגה אם תישאר דף מפרט. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: גלאים המשולבים במלכודת או מערכי SNSPD מרובבים הופכים את הקריאה לכל אזור לחינמית ב-10⁴ אזורים. התרחיש הגרוע ביותר: הקריאה נשארת אובייקטיב אחד במרחב חופשי לכל אזור והופכת למגבלה המכנית על מספר האזורים. שאלות פתוחות: האם אספקת הגלאים שבבעלות IonQ מניבה יתרון SPAM מדיד; האם נצילות SNSPD לעל-סגול יכולה להתקרב לנתוני תחום הטלקום; האם פוטודיודות המשולבות במלכודת מגיעות לעשרות ה-µs שגילוי במרחב חופשי כבר משיג.
מקורות
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Gionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [99] IonQ, “IonQ Forte: High-Performance Commercial Quantum Computer.” [Online]. Available: https://www.ionq.com/
quantum-systems/ Cforte - [105] S. Dasu et al., “Computing with many encoded logical qubits beyond break-even,” arXiv:2602.22211, Feb. 2026. D
- [122] Honeywell, “Honeywell Announces $600 Million Capital Raise for Quantinuum at $10B Pre-Money Equity Valuation to Advance Quantum Computing at Scale,” Sep. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.honeywell.com/
us/ Gen/ news/ press-releases/ 2025/ 09/ honeywell-announces-600-million-capital-raise-for-quantinuum-at-10b-pre-money-equity-valuation-to-advance-quantum-computing-at-scale - [123] Quantinuum, “Quantinuum Announces Pricing of Upsized Initial Public Offering,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Gquantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ Rionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [261] R. Yokoyama et al., “Minimally Destructive Fast Imaging of Single Atoms in an Optical Tweezer Array with Coherent Excitation,” arXiv:2605.24175, Jun. 2026. Also https://arxiv.org/
abs/ . P2605.24175 - [322] M. Ivezic, “The Optical Table's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Trapped-Ion Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Oct. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ Ptrapped-ion-quantum-ecosystem/ - [339] B. G. Oripov et al., “A superconducting nanowire single-photon camera with 400,000 pixels,” Nature, vol. 622, no. 7984, pp. 730–734, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06550-2. D
- [617] S. Crain et al., “High-speed low-crosstalk detection of a ¹⁷¹Yb⁺ qubit using superconducting nanowire single photon detectors,” Commun. Phys., vol. 2, no. 1, Art. no. 97, Aug. 2019, doi: 10.1038/s42005-019-0195-8. D
- [618] D. V. Reddy, R. R. Nerem, S. W. Nam, R. P. Mirin, and V. B. Verma, “Superconducting nanowire single-photon detectors with 98% system detection efficiency at 1550 nm,” Optica, vol. 7, no. 12, p. 1649, Dec. 2020, doi: 10.1364/OPTICA.400751. D
- [619] D. Reens et al., “High-Fidelity Ion State Detection Using Trap-Integrated Avalanche Photodiodes,” Phys. Rev. Lett., vol. 129, no. 10, Art. no. 100502, Sep. 2022, doi: 10.1103/PhysRevLett.129.100502. D
- [620] Hamamatsu Photonics, “APS DAMOP 2026,” Aug. 25, 2026. [Online]. Available: https://www.hamamatsu.com/
us/ Cen/ news/ events/ 2026/ APS-DAMOP-2026.html - [621] TipRanks, “Single Quantum Hits 400-System Milestone as It Deepens European Quantum Partnerships,” Jul. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.tipranks.com/
news/ Pprivate-companies/ single-quantum-hits-400-system-milestone-as-it-deepens-european-quantum-partnerships - [622] startupticker.ch, “US-based company acquires ID Quantique,” Mar. 3, 2025. [Online]. Available: https://www.startupticker.ch/
en/ Pnews/ US-based-company-acquires-id-quantique
The English text is loading…
Русский текст загружается…
דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים
גילוי בפלואורסצנציה של אטומים ניטרליים באמצעות מצלמה — לא-הורס, באמצע המעגל, מילישנייה כברירת מחדל, מיקרושנייה בהדגמות של קבוצה יחידה.
Verdict. קובעת את סבב תיקון השגיאות של האטומים הניטרליים על ~1 ms; אלא אם דימות מתחת ל-100 µs בעל אובדן נמוך יגיע לחומרה מסופקת עד 2028, היא נשארת העלות הקבועה הגדולה ביותר במחזור.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
אטום במעבר מחזורי סגור מפזר פוטונים אל אובייקטיב בעל מפתח מספרי (NA) גבוה ומשם אל מצלמה; סף של ספירת פוטונים לכל אתר מכריע על תפוסה או על מצב. סטנדרט במערכי מלקחיים אופטיים מאז 2016 בערך, והקריאה שעליה בנויה כל ארכיטקטורה של אטומים ניטרליים.
דימות פלואורסצנציה במצלמה, ~0.5–1 ms, לא-הורס, ניתן לביצוע באמצע המעגל.
בקרה אופטית בטמפרטורת החדר; אופטיקה של שולחן במרחב חופשי; מבנה השגיאה הוא אובדן.
דימות פלואורסצנציה תהודתית הקובע את מצבו של כל אתר בעשרות מיקרו-שניות, במקום חשיפה של 0.5–1 ms שמערכי אטומים נזקקו לה מאז ומתמיד D[4]. שני קדם-פרסומים מאוגוסט 2026, בהפרש של שבוע זה מזה, מגדירים את המצב העדכני: העירור הקוהרנטי של Kyoto ב-¹⁷⁴Yb, 17.6 µs בהבחנה של 99.89(5)% והישרדות של 98.80(44)% D[261], וההגנה האדפטיבית לכל אתר של USTC עם ספירת פוטונים רציפה, בדיקה של 15 µs בממוצע D[623].
פיזיקה וגבולות
האות הוא הזווית המרחבית של האיסוף כפול הנצילות הקוונטית כפול קצב הפיזור כפול זמן האינטגרציה, ושגיאת הסף יורדת מעריכית במספר הפוטונים שנאספו: ההבחנה זולה. המחיר הוא הרתיעה: כל פוטון מפוזר מחמם את האטום, ומעבר לכמה אלפים הוא עוזב את המלכודת, ולכן אופן הכשל הוא אובדן — היפוך ביט של 0.46% לעומת אובדן של 0.24% ב-448 אטומים D[4]. בדיקות קצרות יותר משפרות את ההישרדות: שתי תוצאות המיקרושנייה מ-2026 מדווחות על אובדן הנמוך בסדר גודל מקו הבסיס של המילישנייה. המפתח המספרי והנצילות הקוונטית יושבים קרוב לתקרתם המעשית, ומה שנותר הוא קירור מחדש במהלך הבדיקה, מעברים בהירים יותר ואזורים מקבילים. ארכיטקטונית, הסבב הוא שחשוב: שערי CZ אורכים 270 ns בעוד סבב תיקון שגיאות אורך 1–4.5 ms, הדימות 0.5–1 ms ממנו וההובלה את השאר D[4].
הרצפה היא תקציב פוטונים. ההבחנה צריכה די פוטונים מגולים כדי להפריד בהיר מחשוך מעל רעש הקריאה של המצלמה, ומספר הפוטונים המגולים הוא מספר הפוטונים המפוזרים כפול נצילות האיסוף — אובייקטיב בעל NA של 0.6 אוסף כעשירית מ-4π D[261]. כל פוטון מפוזר נושא שני רתעים, ולכן החימום המשליך את האטום גדל עם אותו מספר פוטונים שקונה את ההבחנה: ההישרדות והנאמנות נסחרות דרך משתנה אחד. שתי התוצאות מ-2026 תוקפות לכן את המספר, לא את החשיפה — Kyoto בעירור קוהרנטי, המקטין את קצב החימום של השיטות הלא-קוהרנטיות למחצית D[261], ו-USTC בהפסקת הפיזור בכל אתר ברגע שספירת הפוטונים הרציפה הכריעה את מצבו, ומגיעה לאי-נאמנות הבחנה של 4.1×10⁻⁵ באובדן של 2.1×10⁻⁴ D[623]. מה שמזיז את הרצפה הוא האיסוף: NA גבוה יותר, איסוף במהוד, מערכי ספירת פוטונים במקום EMCCD, קירור במהלך הבדיקה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-11 | 0.5–1 ms, היפוך ביט 0.46%, אובדן 0.24%, מערך סובלני לתקלות של 448 אטומים | Harvard/MIT/QuEra | D[4] |
| 2026-08 | 17.6 µs, הבחנה 99.89(5)%, הישרדות 98.80(44)%, ¹⁷⁴Yb חסר ספין | Kyoto/Yaqumo | P[261] |
| 2026-08 | בדיקה של 15 µs על תת-מערך של 25 אתרים, אי-נאמנות 4.1×10⁻⁵, אובדן 2.1×10⁻⁴ | USTC | P[623] |
השגיאה השולטת: אובדן מושרה-דימות, לא שיוך שגוי.
האיבר השולט אינו עוד החשיפה: ב-17.6 µs הצעד האופטי הוא אחד חלקי עשרים ושישה מהשרשרת הקלאסית C[826] וסדר גודל מתחת להובלה D[4]. מה שנכנס לקוד הוא האובדן במהלך הבדיקה, לא ההבחנה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ללא ייצור: אובייקטיב, מראות דיכרואיות ומצלמה על שולחן. ה-qCMOS מסוג ORCA-Quest של Hamamatsu הוא החיישן הנקוב לאורך כל קו Harvard/QuEra, ללא מקור שני ברגישות זו P[329]; האובייקטיבים הם אופטיקת מיקרוסקופ סחורתית. הדימות יושב בתוך מחזור תיקון השגיאות, ולכן עלותה היא לכל סבב, לא לכל הרצה. ב-10³ אטומים תמונה אחת מכסה את המערך; ב-10⁴–10⁶ מספר הפיקסלים, קצב התמונות והספק ההארה כופים אזורים מקבילים עם מצלמה לכל אחד — המשטר שבו גם היגוי האלומות חדל להתרחב בהתקן יחיד: מסיט מבחין במספר נקודות השווה למכפלת רוחב הפס שלו בתדר הרדיו בזמן מעבר הגל האקוסטי דרך האלומה, ואותו זמן מגביל את מהירות ההכוונה מחדש של מלכודת, ואילו מאפנני גביש נוזלי מחליפים תמונה רק בקצב של עשרות הרץ. החשיפה לפיקוח על יצוא עקיפה: 4A906 כובל את המכונה רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלה נופלים באותה רצועה, מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact; שום דבר אינו נוקב באופטיקת מלקחיים או במצלמות G[301].
אין שבב: חיישנים, אובייקטיבים ולייזרים. שלושה ספקי מצלמות מופיעים בכל תוצאה שיש לה מקור — qCMOS של Hamamatsu בקו של Harvard/QuEra Cfact, EMCCD של Andor (Oxford Instruments) ב-Kyoto D[261], Teledyne Kinetix במערכת של Quantum Machines C[826] — ואף חברת מערכי אטומים אינה מייצרת מצלמה, ולכן החיישן הוא נקודת הכשל היחידה הברורה ביותר. החשיפה לפיקוח על יצוא אסימטרית: המכונה נלכדת ב-ECCN 4A906 (BIS, 2024-09-06) G[301], ואילו המצלמות הן מכשירים דו-שימושיים שמחוץ לסיווגי ה-ECCN הקוונטיים של 2024.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
דימות מהיר מסיר איבר אחד, לא את המחזור. סבב תיקון שגיאות באטומים הוא דימות (0.5–1 ms) ועוד הובלה (מאות µs) ועוד שערים, 1–4.5 ms בסך הכול D[4]; הורדת הדימות ל-17.6 µs משאירה את ההובלה ואת השרשרת הקלאסית, ולכן הסבב משתפר בערך פי שניים, ולא ב-30–50× שנתוני הדימות לבדם רומזים עליהם. השרשרת הקלאסית היא האיבר הגדול יותר: 442 µs של העברה מהמצלמה לשרת ועוד 21–85 µs של עיבוד, 460 µs במערך 10×10 C[826] — פי עשרים ושישה מהחשיפה. ב-10³ אתרים קישור המצלמה הוא החוסם; ב-10⁴–10⁶ רק ספירה לכל אתר עם החלטה על החיישן ניתנת להגדלה.
תפקיד במחסנית
היא הקריאה של שלוש ארכיטקטורות האטומים הניטרליים: מערכי מלקחיים אופטיים רידברג של אלקליים (Rb/Cs) ושל אלקליים-עפרוריים (Yb/Sr) והסימולטור האנלוגי של אטומים ניטרליים. דורשת אטום אלקלי או אלקלי-עפרורי עם מעבר מחזורי; מספקת את המדידה הלא-הורסת באמצע המעגל שפענוח בזמן אמת צריך, והופכת אובדן אטום למחיקה ניתנת לגילוי, לא לשגיאת פאולי שקטה. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס ≈ 1.3×10⁻³ s, ההובלה ראשונה והקריאה הזאת שנייה ב-501 µs, לא השער של 270 ns — פי ~10³ מסבב של מוליכי-על. אימות: שתי תוצאות המיקרושנייה הן של קבוצה יחידה ושל מין יחיד; זו של Kyoto משתמשת ב-¹⁷⁴Yb חסר ספין, ולכן היא מבססת הבחנת תפוסה, לא קריאה של מצב על-דק, וה-15 µs של USTC ממוצע על פני תת-מערך של 25 אתרים. אף אחת מהן לא רצה בתוך זיכרון לוגי.
דימות מהיר הוא, לעת עתה, תוצאה של אטומים אלקליים-עפרוריים: ה-17.6 µs של Kyoto נמדדו על ¹⁷⁴Yb D[261], ו-USTC אינה מציינת את סוג האטום D[623], ולכן הקצה המיקרו-שנייתי של קריאה זו קשור לארכיטקטורת Yb/Sr עד שמערך אלקלי יציג אותו. ב-~18 µs הוא היה מקצר כ-0.5 ms מסבב של 1.3 ms ומשאיר את ההובלה (~800 µs) הרכיב הגדול ביותר.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
שתיהן קדם-פרסומים ממעבדה יחידה, בהפרש של שבוע זה מזה, ואף אחת מהן לא שוחזרה. 17.6 µs של Kyoto הם דימות בלבד, ללא גודל מערך בתמצית D[261]. 15 µs של USTC הם זמן בדיקה ממוצע, והריצה של 1.7 kHz ו-120 סבבים הפעילה הגנה אדפטיבית על תת-מערך של 25 אתרים מתוך מערך של 100 קיוביטים D[623] — לא נבדקה במקום שבו זה חשוב. התקדים הוא קוד הטורוס של Atom Computing: הדיכוי שרד 90 סבבים אך נעלם ברגע שנכללה טעינה מחדש, 0.63% לעומת 0.64% למחזור D[148]. פעולה רציפה הוכחה בנפרד — >3,000 קיוביטים לאורך שעתיים D[144] — מעולם לא עם קריאה של מיקרו-שניות.
תוצאת ה-17.6 µs של Kyoto/Yaqumo היא על ¹⁷⁴Yb חסר ספין, שאין לו קיוביט על-דק: זו הבחנת תפוסה, לא קריאת מצב. הזמנת Magne של QuNorth ב-€80 M מקורה בעיתונות המקצועית, ללא הודעה של הספק. היותן של מצלמות מדעיות מחוץ לסיווגי ה-ECCN הקוונטיים של 2024 נגזרת מתחולתם של סיווגים אלה עצמם [301], לא מפסיקה ייחודית למצלמות. נתון השרשרת של 460 µs של Quantum Machines דווח על ידה ולא עבר ביקורת בלתי תלויה [826]. לא פורסם: המצלמה ששימשה בהדגמה של Kyoto, ועלות ליחידה לערוץ קריאה של מצלמה ועוד אובייקטיב. לא מצוין בתמצית של arXiv:2608.17189: המין האטומי והמעבר של USTC, סוג הגלאי ו-NA האיסוף.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Harvard/MIT | מחקר | ארה״ב | קו הבסיס הסובלני לתקלות של 448 אטומים | D[4] |
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | מספקת קריאה זו במפת הדרכים שלה | C[153] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | מערכי Yb; Magne עם Microsoft | C[154] |
| Kyoto Univ./Yaqumo | מחקר | יפן | הדגמת דימות Yb ב-17.6 µs | P[261] |
| Hamamatsu Photonics | ספק | יפן | חיישן qCMOS, ללא מקור שני | P[329] |
| USTC | מחקר | סין | בדיקה אדפטיבית של 15 µs עם פענוח בהזנה קדימה של פחות מ-µs | D[623] |
| Quantum Machines | ספק | ישראל | מוכרת את שרשרת הקריאה הקלאסית | C[826] |
כספים. 2025-09-09 · QuEra · סבב B · $230 M+ USD · Google, SoftBank VF2, NVentures C[153]. 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI · ≤$15 M לכל אחת · Atom ו-QuEra בין אחת-עשרה G[65]. 2026-02 · Infleqtion · רישום למסחר ב-NYSE · >$550 M USD, ועוד מכתב כוונות של DoC על $100 M C[155]. 2026-06 · Atom Computing · גיוס · $300 M+ USD כולל מכתב כוונות של Commerce על $100 M C[154]. 2026 · QuNorth · הזמנת Magne, 50 לוגיים · €80 M · Atom/Microsoft P[12]. 2025-02-25 · Quantum Machines · סבב C · $170 M · נסגר C[528]fact. דבר אינו ממומן כקריאה מהירה: זו הוצאה על מכשור בתוך תקציבי הפלטפורמות, ושתי התוצאות המגדירות הגיעו מאוניברסיטאות, לא מהחברות הזקוקות להן.
שוק ושרשרת אספקה. חיישן של ספק אחד יושב בנתיב הקריטי של כל מערך מוביל, והשאר אופטיקה סחורתית — סיכון ריכוזיות חד. היא משלמת אל G3 ו-G4: אין דימות באמצע המעגל, אין פענוח בזמן אמת. הספקים המאפשרים הם ספקי המצלמות (Hamamatsu, Andor, Teledyne) וספקי הבקרה (Quantum Machines); אין מוצר של קריאה מהירה לאטומים. ריכוזיות החיישנים חמורה: שלושה ספקים, ואף אחד מהם אינו ניתן להחלפה בייצור עצמי. הערך שאפשר ללכוד יושב בשרשרת הקלאסית, ולכן ספק הבקרה הוא שמפרסם את מדדי הביצועים C[826]. משלם ל-G3 ול-G4, ול-G1 במקום שבו קצב הריצות הוא התפוקה.
קניין רוחני ותקנים. אין משפחת פטנטים מתוארכת או תקן הייחודיים לדימות מערכי אטומים. אף משפחת פטנטים מתוארכת לקריאה מהירה של מערכי אטומים לא צצה נכון ל-4 בספטמבר 2026; שתי התוצאות הן קדם-פרסומים, והחברה היחידה ברשימת המחברים של אחת מהן היא Yaqumo Inc. D[261]. אין גוף תקינה השולט בבחירת החיישן. היעדר הקניין הרוחני הוא ממצא בפני עצמו: הטכניקה מפורסמת, לא מגודרת.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2026-08 · דימות מהיר הוצג בנפרד · לא שולב בריצה לוגית); (2028–29 · יעדי Libra של QuEra ו-Magne · מניחים שהמחזור ממשיך להתכווץ) R[153]. מפות הדרכים של הספקים מגלמות האצה שהוצגה רק על תת-מערכים. Atom Computing עם Microsoft (2025-07 · Magne, 50 לוגיים, €80 M, מפנה 2026/27 · בהתקנה) R[11]. QuEra (2026-06 · Libra 2028, >256 לוגיים · מפת הדרכים שלה מ-2024 הבטיחה 100 לוגיים ב-2026 — דחייה של שנתיים) R[162]. איש לא נקב בתאריך להתחייבות לספק קריאה של פחות מ-20 µs; הרשומה של הענף היא דחייה של ~2 שנים.
פרשנות אסטרטגית. מי שיספק ראשון דימות מתחת ל-100 µs בעל אובדן נמוך יקריס את העלות הקבועה הגדולה ביותר במחזור האטומים הניטרליים וירוויח פי כמה בשעון האפקטיבי, החולשה המבנית האחת של הפלטפורמה. ספקי המצלמות מחזיקים מנוף גדול מכפי שהכנסותיהם מרמזות; לספקי האטומים אין עליהם שום מנוף. המנצחת היא חברת האטומים שתוציא את המצלמה מהלולאה, לא זו שתקצר את החשיפה ביותר: צוואר הבקבוק שנמדד הוא העברת פריים של 442 µs, לא בדיקה של 17.6 µs C[826]. ספקי המצלמות מחזיקים כיום בכוח של ספקים ומאבדים אותו ברגע שיגיע גילוי משולב. הקריאה ברמת הפלטפורמה מפוכחת יותר — סגירת איבר הדימות מזיזה את חיסרון המחזור של האטומים מ-~10³× לאולי ~10²×, וזה אינו מכריע את הוויכוח על הארכיטקטורה D[4].
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם תוצאת מיקרושנייה תשולב בריצת זיכרון לוגי עד 2028; להוריד בדרגה אם תישאר קריאה בלבד. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: דימות מתחת ל-50 µs הוא סטנדרט וסבבי תיקון השגיאות יורדים מתחת ל-0.5 ms. התרחיש הגרוע ביותר: דימות מילישנייה נשאר ברירת המחדל ומגביל את המחזור סביב 1 ms. פתוח: האם דימות מהיר מחזיק על פני מערך מלא, והאם הוא משנה את התמהיל אובדן-לעומת-פאולי שהמפענחים מניחים?
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: אחת משתי התוצאות משוחזרת בידי קבוצה שנייה; קריאה של פחות מ-20 µs בתוך ריצה חיה של קיוביט לוגי; קריאה הנשמרת תחת טעינה מחדש בגודל מערך מלא. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: דימות של מיקרו-שניות הוא הסטנדרט, הסבב מוגבל בידי ההובלה בכמה מאות µs, וגילוי האובדן זול דיו כדי להפוך את ההמרה למחיקה לשגרה. התרחיש הגרוע ביותר: המספרים מחזיקים רק בתת-מערכים קטנים וסטטיים. שאלות פתוחות: באיזה מין השתמשה USTC; האם עצירה אדפטיבית שורדת על מערך מלא, שבו הספירה רצה בכל מקום בבת אחת; מי יבנה את החיישן הראשון עם ההחלטה על הפיסה.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [11] Novo Nordisk Foundation, “New quantum computer with great potential to boost Nordic research and innovation,” Novo Nordisk Fonden, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://novonordiskfonden.dk/
en/ Rnews/ new-quantum-computer-with-great-potential-to-boost-nordic-research-and-innovation/ - [12] M. Abdel-Kareem, “Denmark's QuNorth to Acquire 50-Logical-Qubit Magne Quantum Computer from Atom Computing and Microsoft,” Quantum Computing Report, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
denmarks-qunorth-to-acquire-50-logical-qubit-magne-quantum-computer-from-atom-computing-and-microsoft/ P - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [144] N.-C. Chiu et al., “Continuous operation of a coherent 3,000-qubit system,” Nature, vol. 646, no. 8087, pp. 1075–1080, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09596-6. D
- [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026. D
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [155] L. Roady, “Infleqtion Becomes First Neutral-Atom Quantum Company to Go Public,” Infleqtion, Feb. 17, 2026. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
infleqtion-becomes-first-neutral-atom-quantum-company-to-go-public/ C - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Rquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [261] R. Yokoyama et al., “Minimally Destructive Fast Imaging of Single Atoms in an Optical Tweezer Array with Coherent Excitation,” arXiv:2605.24175, Jun. 2026. Also https://arxiv.org/
abs/ . P2605.24175 - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [329] M. Ivezic, “The Tweezer Array's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Neutral-Atom Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ Pneutral-atom-quantum-ecosystem/ - [528] Quantum Machines, “Quantum Machines Raises $170M as Its Customer Base Exceeds 50% of Companies Developing Quantum Computers,” Feb. 25, 2025. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
press-release/ Cquantum-machines-raises-170-million-in-series-c-funding/ - [623] Xu-Zhao-Qiu Zeng et al., “Fast Nondestructive Readout for High-Clock-Rate Atom Array Quantum Processor,” arXiv:2608.17189, Aug. 2026. P
- [826] U. Akhouri, “Classically Accelerated Readout for Neutral Atoms with CPU/GPU Integration,” Quantum Machines Blog, Jun. 2026. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
resources/ Cblog/ classically-accelerated-readout-neutral-atoms-cpu-gpu-readout/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
המרת ספין-למטען + רפלקטומטריית rf
הספין מומר לאירוע של תנועת מטען בחסימת פאולי או במנהור סלקטיבי לפי אנרגיה, ואז נקרא בחיישן מטען מתואם ל-rf בתוך מיקרושניות בלי להרוס את הקיוביט.
Verdict. הקריאה שכל ארכיטקטורת צורן משתמשת בה והאיבר הקובע את שעון הצורן — 6 µs ב-99.2% או 100 µs ב-99.9%, ואף התקן שפורסם אינו מספק את שניהם.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הספין אינו נושא מטען, ולכן הופכים אירוע מנהור למותנה בספין — חסימת פאולי (זוגיות של שני ספינים, קנה המידה = פיצול סינגלט–טריפלט) או מנהור אלזרמן (Elzerman) הסלקטיבי לפי אנרגיה (ספין יחיד, הדורש זימן ≫ kT) — וחיישן מטען מדווח עליו. החיישן הוא טרנזיסטור אלקטרון בודד או תיבת אלקטרון בודד מבוססת אלקטרודת שער הנקראת דרך קיבול קוונטי, במעגל תהודה LC סמוך ל-0.1–2 GHz. קריאת אלזרמן במדידה אחת (single-shot) מתוארכת ל-2004. תכונות: קריאה — ספין-למטען, ~6 µs, לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל; בקרה — הנעה בתדר נמוך מטמפרטורת החדר, חיישן ב-CMOS, נושא שאינו נייד.
פיזיקה וגבולות
יחס האות לרעש לכל מדידה הוא הסטת הפאזה המשולבת כנגד רעש המגבר על פני חלון שתקרתו T₁ ורצפתו רוחב הפס של מעגל התהודה — כל הסחר-חליפין: 99.2% מתחת ל-6 µs D[624] לעומת SPAM של 99.9% ב-100 µs D[189]. קריאת אלזרמן גוועת כש-kT מתקרב לאנרגיית זימן, ולכן פעולה חמה (≈1 K) עולה קודם כול בקריאה; חסימת פאולי שורדת שם, אך עונה על זוגיות. רלקסציה בתוך החלון מחזירה מצב יסוד כוזב, ורעש המטען של החיישן מזיז את הסף, ולכן שגיאת המדידה סוחפת ומתואמת, לא בלתי תלויה כפי שהמפענחים מניחים. הגברה בגבול הקוונטי ודמודולציה בתוך המקרר מזיזות את הרצפה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-02-23 | 99.2% במדידה אחת ב-<6 µs, תיבת אלקטרון בודד rf | Quantum Motion | D[624] |
| 2025-09-24 | SPAM של 99.9% ב-100 µs, SiMOS על 300 mm | Diraq | D[189] |
האיבר השולט: יחס האות לרעש בחלונות קצרים, T₁ בארוכים; אף התקן ממפעל ייצור אינו מפרסם קריאה מתחת ל-10 µs מעל 99.5%.
מספר הערוצים של ZQCS הוא ניסוח מחדש בעיתונות המקצועית של השקת ספק, לא הודעה ראשונית. לא פורסם: נאמנות קריאה בלבד, המופרדת בבחינת ביצועים אקראית, מאחורי ה-99.9% של Diraq/imec המצוטט כ-SPAM.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
בנוי במחסנית ה-CMOS של 300 mm של הקיוביט עצמו, החיישן אינו מוסיף סיכון חומרים; התיבה מבוססת אלקטרודת השער, הזקוקה רק לאלקטרודה ולמעגל תהודה, היא הצורה המועדפת על מפעלי הייצור. המכשור נקנה, לא נבנה: ה-SHFQC-LRT של Zurich Instruments נותן אינטגרציה משוקללת של ≤32 µs C[625], ו-OPX1000 של Quantum Machines מונה תשעה לקוחות ספין, ובהם Diraq, HRL, imec ו-Equal1 C[449]. ריבוב תדרים שומר על מספר קווים תת-ליניארי: הקיר ב-10³ הוא המרווח בין מעגלי התהודה על פני הפס; ב-10⁴–10⁶ הוא רוחב הפס המצרפי של הקריאה ומספר המגברים, לא החיישן. הבקר ב-4 K של HRL (366 DAC, ≤3.5 W) מראה שהשרשרת יכולה לעבור אל תוך המקרר D[190].
תפקיד במחסנית
נדרשת בידי ספינים בנקודות קוונטיות ובידי ספיני תורמים, ללא קשתות של החלפה או של התנגשות — טכנולוגיית הקריאה נושאת העומס גם בארכיטקטורת ספינים בנקודות קוונטיות בצורן/גרמניום וגם בארכיטקטורת ספיני התורמים. המרשם מונה 10 מכונות המשתמשות בה, וביניהן QM-One, RacQ (Bell-1), 11-qubit donor processor ו-HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots). עם שערי חילוף בעשרות ננו-שניות, קריאה ב-6–100 µs קובעת שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: 8.5×10⁻⁶ s בקצה המהיר, מתוכם 6.3 µs קריאה. אימות: שני נתוני הכותרת הם התקנים שונים עם חיישנים שונים — עקומת מהירות–נאמנות, לא מערכת אחת — וה-99.9% כורך גם אתחול. אף אחד מהם לא שוחזר באופן בלתי תלוי.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantum Motion | מפתח | בריטניה | קריאה בתיבת אלקטרון בודד, 99.2% ב-<6 µs | D[624] |
| Diraq | מפתח | אוסטרליה | SPAM של 99.9% על SiMOS של imec ב-300 mm | D[189] |
| Silicon Quantum Computing | מפתח | אוסטרליה | קריאה של אוגרים גרעיניים של אטומים תורמים | Dfact |
| HRL Laboratories | מפתח | ארה״ב | קריאה המתוזמנת בידי CMOS קריוגני ב-4 K | Dfact |
| Zurich Instruments | ספק | שווייץ | מוכרת את מכשירי הרפלקטומטריה | C[625] |
| Quantum Machines | ספק | ישראל | מחסנית קריאה לתשעה צוותי ספין | C[449] |
כספים. 2025-02-25 · Quantum Machines · סבב C · $170 M · PSG Equity, Intel Capital · נסגר Cfact. 2025-11-06 · Diraq, Quantum Motion, SQC · שלב B של QBI · ≤$15 M לכל אחת · DARPA · נבחרו fact. 2026-05-07 · Quantum Motion · סבב C · $160 M · DCVC, Kembara · נסגר Cfact. 2026-05-21 · Diraq · מכתב כוונות של CHIPS · ≤$38 M · US Commerce · לא מחייב fact.
שוק ושרשרת אספקה. Zurich Instruments ו-Quantum Machines מספקות את שרשרת ה-rf שכמעט כל צוות ספין קונה ולא בונה C[449], [625]; הגברה קריוגנית היא צוואר הבקבוק השני. משלמת אל G2, G3, G7.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין משפחת פטנטים מתוארכת להמרת ספין-למטען או לרפלקטומטריית rf במאגר נקוב.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Diraq (2026-08-27 · 150 k פיזיים, 1 k לוגיים עד 2029 · לא מומש; ההודעה שלה מ-2026-07-09 אמרה "אלפים עד 2029") Rfact. Zurich Instruments (2026-03-09 · ZQCS ל"כמה אלפי קיוביטים" · במשלוח) P[526]. אף ספק אינו מבטיח קצב קריאה מתוארך; המכשירים מסופקים בזמן, מספרי הקיוביטים לא.
פרשנות אסטרטגית. הקריאה היא תת-המערכת האחת בצורן הנקנית ולא נבנית, ולכן ספקי אלקטרוניקת הבקרה שומרים על מנוף יהיה הקיוביט המנצח אשר יהיה; אם התיבה מבוססת אלקטרודת השער תדחק את טרנזיסטור החיישן, מפעל הייצור לוכד אותה, ותכנונים עם חיישן לכל קיוביט מפסידים פעמיים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: ≥99.9% מתחת ל-20 µs על התקן ממפעל ייצור; ≥16 חיישנים מרובבים על קו אחד עם נתון הפרעה הדדית. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: >100 חיישנים נקראים מתחת ל-10 µs כל אחד, בדמודולציה בתוך המקרר. התרחיש הגרוע ביותר: הקריאה נשארת האיבר הקובע את השעון והשגיאה הגדולה ביותר במחזור הסינדרום. פתוח: (1) מעגלי תהודה לכל מגבר בגבול הקוונטי; (2) האם קריאת זוגיות מספיקה ללא קיוביט עזר לכל קיוביט; (3) כיצד נראית סחיפת סף מתואמת בעיני מפענח.
מקורות
- [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. D
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [449] Quantum Machines, “Semiconductor Spin Qubits,” Aug. 11, 2026. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
qubit-types/ Csemiconductor-spin-qubits/ - [526] Zurich Instruments, “Zurich Instruments Launches the ZQCS Quantum Control System to Master the Long-Lived Logical Qubit Challenge,” Mar. 9, 2026. [Online]. Available: https://www.zhinst.com/
americas/ Pen/ news/ zurich-instruments-launches-zqcs-quantum-control-system-master-long-lived-logical-qubit/ - [624] G. A. Oakes et al., “Fast High-Fidelity Single-Shot Readout of Spins in Silicon Using a Single-Electron Box,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 1, Art. no. 011023, Feb. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.011023. D
- [625] Zurich Instruments, “SHFQC-LRT Long Readout Time,” Jan. 30, 2025. [Online]. Available: https://www.zhinst.com/
en/ Cproducts/ shfqc-lrt-long-readout-time
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קריאת זוגיות בקיבול קוונטי rf
חישת שער דיספרסיבית של הקיבול הקוונטי של אי מיורנה ברפלקטומטריית rf, הקוראת זוגיות פרמיונית בלי העברת מטען; לא הרסנית ובאמצע המעגל.
Verdict. השיטה ממשית ושוחזרה באופן בלתי תלוי; היא מופרכת כשיטה ברמת סבילות לתקלות, אלא אם עד 2028 תפורסם, על ערימת שכבות כלשהי, שגיאת הקצאה מתחת ל-10⁻³ בזמן אינטגרציה מוצהר.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מצב היסוד של לולאת התאבכות של נקודה קוונטית וננו-תיל תלוי במטען השער באופן שונה בשני מגזרי הזוגיות; העקמומיות של התלות הזאת היא קיבול קוונטי, והיא נקראת כהסטה דיספרסיבית של מהוד שמחוץ לשבב ברפלקטומטריית rf, בלי העברת מטען. Microsoft, Nature 2025-02-19: שגיאת הקצאה 1%, SNR של 1 ב-3.6 µs, זמן שהייה מעל 1 ms בשדה של כ-2 T D[13]. זו המדידה בתיל יחיד (מסוג Z); ההטלה המשותפת שדרושה לשער טרם נבנתה.
a מיוצר (1.0) · b אינו שער · c קיבול קוונטי, ~4 µs, לא הרסני, באמצע המעגל
d אין הובלה · e רפלקטומטריית rf מטמפרטורת החדר · f שגיאת הקצאה ועוד הרעלה · g ערימת שכבות של תילים ב-MBE
פיזיקה וגבולות
האות מצטבר כמו √t, ואילו הזוגיות שורדת רק עד שמגיע קוואזי-חלקיק, ולכן שגיאת ההקצאה היא מרוץ, הממודל כ-err ≈ ½[1 − e^(−2t/τ)·erf(SNR/√2)²] ב-SNR ממוצע של כ-1.2 לכל µs D[20]. הרצפה היא זמן ההרעלה τ, הנקבע בידי גאומטריית הלולאה ולא בידי המגבר: אותו התקן נותן 12.4 ms בלולאת Z לעומת 14.5 µs בלולאת X, והדבר מיוחס לחתך הלכידה הגדול יותר של קוואזי-חלקיקים בתצורת שתי הלולאות D[20]. עופרת החליפה את האלומיניום כדי להעלות את τ D[21]. מה שהשיטה קוראת שנוי במחלוקת: הערת העורך ב-Nature קובעת שהתוצאות כשלעצמן אינן מבססות אופני אפס של מיורנה P[214].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-02 | שגיאת הקצאה 1%, SNR של 1 ב-3.6 µs, זמן שהייה >1 ms, InAs–Al | Microsoft Azure Quantum | D[13] |
| 2026-02 | קריאת זוגיות בלתי תלויה בהרצה יחידה, החלפת זוגיות ב-~1.85 ms, שרשרת קיטאייב של InSb | QuTech | D[216] |
| 2026-06 | החלפת זוגיות ב-~20 s בתיל InAs–Pb יחיד, אותה משפחת קריאה | Microsoft Quantum | D[21] |
הטיפוסי בקנה מידה אינו מוגדר: לא פורסמה קריאה בריבוב של טטרונים רבים; ההתקן של 2026 הופעל תיל אחר תיל D[21].
הטקסט המלא של [20] ב-arXiv נותן גם X של ~4 µs ו-Z של ~9.3 ms בכיוונונים אחרים, לעומת 14.5 µs / 12.4 ms שבהם נעשה שימוש כאן. קצב ההרעלה בקוואזי-חלקיקים במהלך זמן השהייה של הקריאה רק הוסק, ומעולם לא נמדד ישירות. לא פורסם: הוצאות מו״פ ייחודיות לקריאה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין תהליך ייעודי: הנקודות, השערים והלולאה חולקים את הליתוגרפיה של התקן התיל, והמהוד נמצא מחוץ לשבב. הנעת rf ודמודולציה בטמפרטורת החדר מזינות מגבר במיליקלווין, מתוך בסיס הספקים המסחרי של אלקטרוניקת בקרה שהקריאה במוליכי-על משתמשת בו Cfact; אין נקודת כשל יחידה מעבר לערימת שכבות התיל, ואין קטגוריית פיקוח על יצוא הייחודית לשיטה. הקלט-פלט הוא קו שער ומהוד לכל זוגיות הניתנת למדידה, בריבוב על קו הזנה משותף: ב-10³ זו בעיית זיווד פתורה. החומה היא הזמן: 3.6 µs הם מהירים לעומת 12.4 ms ואיטיים לעומת 14.5 µs, ולכן ב-10⁴–10⁶ הגבול הוא כמה הטלות X נכנסות בחלון הקצר מבין השניים.
תפקיד במחסנית
אבן הבניין המודגמת היחידה שבבעלות הארכיטקטורה הטופולוגית: היא דורשת את נושא זוגיות המיורנה ומספקת את מדידת ההטלה ששער מבוסס-מדידה היה צורך, באופן לא הרסני ובאמצע המעגל — התנאי המוקדם לארכיטקטורה של מדידות בלבד. זה האיבר המוגדר היחיד בשעון הנגזר של הארכיטקטורה: מתוך סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס פורסמה רק הקריאה, ~3.6 µs עד SNR של 1 D[13], בלי קוד ובלי נתון איפוס. אימות: המאמר של QuTech ב-Nature (2026-02-11) משחזר את העיקרון באופן בלתי תלוי על שרשראות קיטאייב מבוססות נקודות של InSb, ולא על טטרון, בזמני חיים של אות טלגרף של ~1.85 ms D[216]; המאמר שבא בעקבותיו מראה תנודות זוגיות קוהרנטיות עם הגנה מוגבלת בלבד D[217]. Legg חולק על כך שלאזורי הקריאה יש פער אנרגיה בכלל D[22]. איש לא שחזר את שגיאת ה-1%.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Microsoft Quantum | מפתח | ארה״ב | מקור השיטה; בשימוש בכל התקן טטרון | D[13] |
| QuTech | מחקר | הולנד | קריאת זוגיות בלתי תלויה וקיוביט זוגיות קוהרנטי, על תילי InSb שגודלו ב-Eindhoven | D[216] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | מממנת את המשתמש התעשייתי היחיד; השלב הסופי של US2QC מאז 2025-02-06 | fact |
כספים. 2025-02-06 · Microsoft · השלב הסופי של US2QC, Validation & Co-Design · לא נמסר · DARPA · הוכרז fact. 2026-01-23 · Microsoft · Quantum Pioneers Program, הקריאה היא אחד מנושאי המענקים · ≤ USD 200,000 להצעה · הוכרז Pfact.
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק עצמאי; רפלקטומטריית rf והגברה קריוגנית הן גנריות ובעלות ספקים רבים, ולכן סיכון הריכוזיות יושב בערימת שכבות התיל. G3 ו-G4 בלבד.
קניין רוחני ותקנים. חישת שער דיספרסיבית היא נחלת הכלל בקבוצות הקיוביטים במוליכים למחצה; אין ספירת פטנטים מתוארכת הייחודית לקריאת זוגיות, נכון ל-4 בספטמבר 2026.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (בשימוש בכל התקן פומבי של Microsoft מאז 2025-02, ובמשתמע לסבילות לתקלות עד 2029; מצב ב-4 בספטמבר 2026: לא פורסם יעד נאמנות או מהירות לקריאה) C[215]. QuTech מפרסמת בלי לוח זמנים שעליה להגן — הרשומה האמינה יותר מבין השתיים.
פרשנות אסטרטגית. השיטה פומבית ומשוחזרת, ולכן הבלעדיות של Microsoft עברה אל ערימת שכבות התיל; מי שיפרסם ראשון שגיאת הקצאה של כ-10⁻³ בזמן אינטגרציה מוצהר יקבע את הקצב במורד השרשרת.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה בתוך 12–24 חודשים: קבוצה שלישית שתפרסם קריאת זוגיות; שגיאת הקצאה מתחת ל-1% מכל גורם שאינו Microsoft; קצב הרעלה שנמדד ישירות. לאשר אם שניים מאלה יתממשו; להוריד בדרגה אם עד 2028 זו תישאר תוצאה של שתי מעבדות. בתרחיש הטוב ביותר הקריאה מפסיקה להיות המשתנה הפתוח; בתרחיש הגרוע ביותר τ בלולאה משותפת נשאר בעשרות µs. פתוח: האם קריאה בריבוב של טטרונים רבים עובדת; האם ה-1% ניתן לשחזור מחוץ להתקנים של Microsoft.
מקורות
- [13] Microsoft Azure Quantum, “Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices,” Nature, vol. 638, no. 8051, pp. 651–655, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08445-2. D
- [20] M. Aghaee et al., “Distinct Lifetimes for X and Z Loop Measurements in a Majorana Tetron Device,” arXiv:2507.08795, Jul. 2025. D
- [21] M. Aghaee et al., “20 Second Parity Lifetime in an InAs–Pb Tetron Device,” arXiv:2606.03884, Jun. 2026. D
- [22] H. F. Legg, “On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E22–E26, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10567-8. arXiv:2503.08944. D
- [214] P. Ball, “Experts Weigh in on Microsoft's Topological Qubit Claim,” Physics, vol. 18, p. 57, 2025. [Online]. Available: https://physics.aps.org/
articles/ Pv18/ 57 - [215] C. Nayak, “Majorana 2 – Microsoft's Scalable Quantum Processor With Reliable, Long-Lasting Qubits,” Microsoft Quantum. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ Cinsights/ blogs/ majorana-2-scalable-quantum-processor - [216] N. van Loo et al., “Single-shot parity readout of a minimal Kitaev chain,” Nature, vol. 650, no. 8101, pp. 334–339, Feb. 2026, doi: 10.1038/s41586-025-09927-7. D
- [217] F. Zatelli et al., “Majorana parity qubit in coupled minimal Kitaev chains,” arXiv:2607.09511, Jul. 2026. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
איפוס קיוביט מהיר בלתי מותנה / דיסיפטיבי
החזרת קיוביט מוליך-על ל-|0⟩ ב-~100–500 ns במסירת העירור שלו לאופן בעל הפסדים, בדרך כלל מהוד הקריאה, במקום להמתין ל-T1 או למדוד ולהפוך.
Verdict. הודגם מאז 2018 ונמצא בתוך סבבי תיקון שגיאות מבצעיים (צעד של 160 ns בסבב של 921 ns אצל Google; איפוס קיוביט העזר של USTC, כולו במיקרוגל). המנגנון הדיסיפטיבי של IBM ב-Nighthawk r2 מדווח בידי החברה בלבד: נכון ל-2026-09-26 לא פורסמו משך איפוס או אכלוס שיורי מוחלט.
T1 = זמן רלקסציית האנרגיה; κ = קצב דעיכת האנרגיה של האופן בעל ההפסדים; LRU = יחידת הפחתת דליפה; DQLR = סילוק דליפה מקיוביטי הנתונים; MLR = איפוס רב-רמתי; Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
איפוס מחזיר קיוביט ל-|0⟩ לפני הרצה, ובתיקון שגיאות — כל קיוביט מדידה פעם אחת בכל סבב סינדרום. איפוס בלתי מותנה — הטכנולוגיה הזאת — מוסר את העירור לאופן בעל הפסדים בלי שום החלטה קלאסית, שלא כהמתנה ל-T1 או כמדידה והיפוך. הוא החל בסכמת "f0g1", כולה במיקרוגל: הנעה מצמדת את |f,0⟩ ל-|g,1⟩ של זוג הטרנסמון–מהוד (g, f = מצב היסוד והמצב המעורר השני; 0, 1 = פוטוני המהוד), והפוטון דולף החוצה ומשאיר עירור שיורי של 0.2% בפחות מ-500 ns וללא משוב D[596]. הוא יושב בשכבת הקריאה משום שהאופן בעל ההפסדים הוא בדרך כלל מהוד הקריאה וקו ההזנה D[597]D[598]. תכונות: על השבב, ליתוגרפיה של מוליכי-על, מונע מטמפרטורת החדר, ללא הובלה; מחלקת השגיאה — דליפה.
פיזיקה וגבולות
רלקסציה פסיבית איטית מדי: גם ללא רצפה תרמית, 10⁻³ ב-T1 = 200 µs דורש ln(10³)·T1 ≈ 1.4 ms S. גם הרצפה חשובה: טרנסמון של 5 GHz בטמפרטורה אפקטיבית של 50 mK מחזיק עירור של ~0.8% S, ולכן האיפוס חייב לקרר — בקצב מהונדס Γ_r ≫ Γ_q השארית שואפת ל-(Γ_q·n_q + Γ_r·n_r)/(Γ_q + Γ_r), האכלוס של האמבט הקר יותר S. המהירות נקבעת בידי האופן בעל ההפסדים: עירור המוחלף אל אופן בעל קצב דעיכה κ יוצא לא מהר יותר מ-κ/2 של הריסון הקריטי, ולכן 10⁻³ דורש ≈ 21/κ, 170–340 ns עבור κ/2π = 20–10 MHz S — התחום של 100–500 ns. כך החלפת שטף של 34 ns הופכת ל-284 ns משעה שיש לרוקן את המהוד D[599]; אמבט מטא-חומר רחב-פס נמלט מהחסם של האופן היחיד D[600]. דיסיפטור בר-מיתוג מנתק את קצב האיפוס מ-T1 במצב סרק: זה של IBM מעביר את T1 האפקטיבי מ-~200 µs ל-~25 ns C[601], יחס הפעלה/כיבוי של ~8×10³ S. הדליפה היא הבעיה הנלווית: X מותנה פועל רק על |0⟩↔|1⟩, ולכן |2⟩ נשאר דלוף S; MLR מרוקן את |1⟩–|3⟩ בהגדרה אחת D[597].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2018-08-07 | f0g1: שארית של 0.2% ב-<500 ns | Magnard ועמיתיו | D[596] |
| 2021-03-19 | MLR של |1⟩–|3⟩ ב-~250 ns, >99% (מוגבל בקריאה) | D[597] | |
| 2021-10-11 | החלפת שטף: 0.08% ± 0.08% ב-34 ns; 284 ns עם ריקון | Zhou ועמיתיו | D[599] |
| 2023-02-22 | איפוס של 160 ns + מדידה של 500 ns בסבב של 921 ns | Google, Sycamore | D[602] |
| 2024-09-25 | איפוס + הפחתת דליפה ב-83 ns, תדר קבוע, >99% | Chen ועמיתיו | D[598] |
| 2024-11-05 | שגיאת איפוס <0.13% (|1⟩), 0.16% (|2⟩) ב-88 ns; LRU ל-|2⟩ בלבד 44 ns | Kim ועמיתיו | D[600] |
| 2025-12-22 | LRU במיקרוגל + איפוס קיוביט עזר: דליפה ÷72 עד 6.4×10⁻⁴; d = 7, Λ = 1.40 ± 0.06 | USTC, Zuchongzhi 3.2 | P[603] |
| 2026-08-31 | 120 רכיבי איפוס; שגיאת אתחול ÷25 | IBM, Nighthawk r2 | C[601] |
Sycamore הוציא 660 מתוך 921 ns (72%) על מדידה ואיפוס, ומחבריו מכנים את הסרק של קיוביטי הנתונים במהלכם שגיאה שולטת D[602]. Willow מריץ MLR על קיוביטי המדידה ו-DQLR על קיוביטי הנתונים בכל מחזור של 1.1 µs D[1], לאחר ש-DQLR הוריד את הדליפה בקיוביטי הנתונים פי עשרה, אל מתחת ל-10⁻³ בכל ההתקן D[604]. השורה של USTC היא קריאת העיתונות של ה-PRL שלה D[3]. הרווח של IBM הוא קצב ההרצות: 100,000 מעגלים בשנייה, פי 25 מ-Heron C[601]. האיבר השולט: אכלוס שיורי, שספקי המכונות המסחריות אינם מפרסמים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
איפוס מבוסס-מהוד אינו מוסיף צעד ייצור D[596]. העלות נגזרת מסוג הקיוביט: טרנסמונים ברי-כוונון בשטף משתמשים שוב בקווי השטף שלהם D[597]; טרנסמונים בתדר קבוע משתמשים במסלול המיקרוגל, במצמד בר-כוונון D[598] או ברכיב ייעודי לכל קיוביט C[601]. רכיב בר-כוונון הוא ככלל אות בקרה אחד נוסף לכל קיוביט S; הסיקור העיתונאי זוקף לזכות מסלול המיקרוגל בלבד של USTC את ההימנעות מחיווט פולסי ה-DC של Google P[605].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
איפוס בלתי מותנה הוא פולס בחוג פתוח: ללא הבחנה, החלטה או הזנה קדימה. איפוס מותנה מערים קריאה, דעיכת המהוד (ring-down), החלטה ופולס π, ורצפתו היא שגיאת השיוך; הסכמה הקודמת של IBM הפכה על |1⟩ ואחר כך שהתה בסרק מאות מיקרושניות בין הרצות C[601], סרק החשוף כ-rep_delay, הסוחר זמן הרצה כנגד שגיאת הכנת המצב C[606]. בקוד המשטח המדידה מתרחשת ממילא; מה שבא אחריה הוא צעד של 160 ns D[602] או לולאת הזנה קדימה שמשלמים עליה בכל סבב S.
תפקיד במחסנית
משבצת 6 של ארכיטקטורת "סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון", לצד הקריאה הדיספרסיבית. היא דורשת את הטרנסמון (הקיוביט שיש לאפס) ואת ro_disp (מהוד הקריאה כערוץ ההפסדים); נכון ל-2026-09-26 אין לה קשת מספקת, מחליפה או מתנגשת. הקשת אל ro_disp היא המקרה הנפוץ, לא הכרח: Nighthawk r2 מצמד כל קיוביט לסביבה קרה דרך מצמד בר-כוונון משלו C[601]. היא עונה על הפער G-reset עם זמן האיפוס והאכלוס השיורי כתכונות; השעון הנגזר של האטלס מונה קריאה + איפוס כ-≈ שני שלישים מהסבב של מוליכי-העל. המיקומים בחתול ובמסילה הכפולה שהציע פנקס הפערים לא אומצו; אתחול מחדש או טעינה מחדש של אטומים אינם כוללים צעד של אופן בעל הפסדים ואינם הטכנולוגיה הזאת G. הפער האח G-lru, סילוק דליפה מקיוביטי הנתונים, נשאר פתוח. מכונות במרשם, ראשית: Sycamore-class 72-qubit processor, IBM Quantum Loon, IBM Quantum Nighthawk r2; חלופית: Zuchongzhi 3.2, IBM Quantum System Two at CSCS (Swiss Quantum Innovation Hub).
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
איפוס נבדק בקריאת הקיוביט לאחריו, ולכן שגיאת הקריאה חוסמת אותו: ה-~10⁻³ של McEwen ועמיתיו היה מוגבל בקריאה D[597]. הגדלים המדווחים אינם ניתנים להשוואה — עירור שיורי, שגיאת איפוס, T1 אפקטיבי, יחס שגיאות. כל ארבעת תאי המרשם מאומתים ✅, אך רק לתא של Sycamore יש ציון מיקום של הנתון (Fig. 1b); התאים של IBM נשענים על בלוגים, וזה של Loon נוקב ב"מנגנוני איפוס" (reset gadgets) ללא נתונים C[486]; לתא של Zuchongzhi 3.2 אין לא ציון מיקום ולא נתון איפוס.
הנתונים של Zuchongzhi 3.2 (72×, 6.4×10⁻⁴, d = 7, Λ) באים מניתוח עיתונאי. הנתונים 1.4 ms, 0.8%, ≈21/κ ו-8×10³ נגזרו מ-arXiv:2409.16748 ומ-arXiv:2411.02950, ולא צוטטו מהם. לא פורסם, נכון ל-2026-09-26: משך האיפוס והשארית של USTC; משך האיפוס, השארית המוחלטת וכל מאמר על Nighthawk r2 — הבלוג שלו נותן T1 אפקטיבי, יחס של 25× וסרק של ~1 µs; נתוני מנגנוני האיפוס של Loon; משך האיפוס המותנה והשהיית ההזנה קדימה של Heron; ומשכי המדידה והאיפוס של Willow, וכן משך ה-DQLR של Miao ועמיתיו.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | איפוס של 160 ns בסבב של Sycamore; MLR + DQLR בכל מחזור של Willow | D[602]D[1] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | איפוס מותנה ב-Heron; 120 רכיבים דיסיפטיביים ב-Nighthawk r2; מנגנונים ב-Loon | C[601]C[486] |
| USTC / Hefei National Laboratory | מפתח | סין | LRU במיקרוגל ואיפוס קיוביט עזר בתוך המחזור, Zuchongzhi 3.2 | P[603] |
כספים. נכון ל-2026-09-26 אין פריט כספי מתוארך הייחודי לאיפוס קיוביטים.
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק נפרד: איפוס נקנה כתכנון שבב וככיול, ומשתלם כזמן סבב וכקצב הרצות, אל G2–G4.
קניין רוחני ותקנים. אף תקן אינו מגדיר מדד טיב לאיפוס; נכון ל-2026-09-26 אין ספירת פטנטים מתוארכת ממאגר נקוב.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM נקבה במנגנוני איפוס ב-2025-11-12 C[486] וסיפקה אותם ב-Nighthawk r2 ב-2026-08-31 C[601]: סופק, עם יחסים ולא עם נתונים מוחלטים.
פרשנות אסטרטגית. האיפוס הוא המקום שבו ארכיטקטורות בתדר קבוע וארכיטקטורות ברות-כוונון נפרדות. אם דיסיפטורים ברי-מיתוג ישמרו על T1 של מצב הכיבוי שלהם בקנה מידה גדול, אפשר יהיה למטב את מהודי הקריאה לקריאה בלבד.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם IBM או קבוצה בלתי תלויה תפרסם עד 2027-06-30 את משך האיפוס, השארית המוחלטת והשימוש באמצע המעגל של Nighthawk r2, ואם קוד משטח עם d ≥ 9 יוריד את קריאה + איפוס אל מתחת למחצית הסבב שלו עד 2027-12-31; להוריד את המנגנון בדרגה לתכונת תפוקה אם הנתונים יכסו רק אתחול בין הרצות.
שאלות פתוחות. (1) לאיזו שארית מוחלטת מגיע Nighthawk r2? (2) מה עולה מצב הכיבוי של דיסיפטור ב-T1 על פני 10³ קיוביטים? (3) האם האיפוס יכול לחפוף לדעיכת המהוד כדי לכווץ את איבר ה-660 ns? (4) האם איפוסים במיקרוגל בלבד משתווים למהירות מבוססת-השטף בלי הפרעה הדדית? (5) איזו סכמה לסילוק דליפה מקיוביטי הנתונים סוגרת את G-lru בלי להוסיף צעד לסבב?
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [3] T. He et al., “Experimental Quantum Error Correction below the Surface Code Threshold via All-Microwave Leakage Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 135, no. 26, Art. no. 260601, Dec. 2025, doi: 10.1103/rqkg-dw31. D
- [486] R. Mandelbaum, “Scaling for quantum advantage and beyond,” IBM Quantum Computing Blog, Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ qdc-2025 - [596] P. Magnard et al., “Fast and Unconditional All-Microwave Reset of a Superconducting Qubit,” Phys. Rev. Lett., vol. 121, no. 6, Art. no. 060502, Aug. 2018, doi: 10.1103/physrevlett.121.060502. arXiv:1801.07689. D
- [597] M. McEwen et al., “Removing leakage-induced correlated errors in superconducting quantum error correction,” Nat. Commun., vol. 12, Art. no. 1761, Mar. 2021, doi: 10.1038/s41467-021-21982-y. arXiv:2102.06131. D
- [598] L. Chen et al., “Fast unconditional reset and leakage reduction in fixed-frequency transmon qubits,” arXiv:2409.16748, Sep. 2024. D
- [599] Y. Zhou et al., “Rapid and unconditional parametric reset protocol for tunable superconducting qubits,” Nat. Commun., vol. 12, Art. no. 5924, Oct. 2021, doi: 10.1038/s41467-021-26205-y. D
- [600] G. Kim et al., “Fast Unconditional Reset and Leakage Reduction of a Tunable Superconducting Qubit via an Engineered Dissipative Bath,” arXiv:2411.02950, Nov. 2024. D
- [601] H. Haas, D. McKay, and R. Davis, “IBM Quantum Nighthawk r2—more circuits, faster,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ nighthawk-r2 - [602] R. Acharya et al., “Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit,” Nature, vol. 614, pp. 676–681, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41586-022-05434-1. D
- [603] M. Ivezic, “China's Zuchongzhi 3.2 Crosses the Error Correction Threshold - and Takes a Different Path Than Google to Get There,” PostQuantum.com, Dec. 30, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-research/ Pzuchongzhi-3-2-belowthreshold/ - [604] K. C. Miao et al., “Overcoming leakage in quantum error correction,” Nat. Phys., vol. 19, pp. 1780–1786, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41567-023-02226-w. D
- [605] M. Swayne, “China Demonstrates Quantum Error Correction Using Microwaves, Narrowing Gap With Google,” The Quantum Insider, Dec. 26, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P12/ 26/ china-demonstrates-quantum-error-correction-using-microwaves-narrowing-gap-with-google/ - [606] IBM, “Qubit initialization.” [Online]. Available: https://quantum.cloud.ibm.com/
docs/ Cen/ guides/ repetition-rate-execution
The English text is loading…
Русский текст загружается…
גילוי קוודרטורה הומודיני (CV)
אופן אות מתאבך עם מתנד מקומי חזק על זוג פוטודיודות מאוזן, שזרם ההפרש שלו דוגם קוודרטורה נבחרת אחת של השדה — המדידה החישובית של מכונות משתנה רציף ו-GKP.
Verdict. פיזיקת המקלט בשלה — גלאים משולבים נשארים מוגבלי-רעש-ירי עד 9–20 GHz מול שעון מכונה של 1 MHz — אך נכון ל-2026-09-26 אף מכונת משתנה רציף לא פרסמה את הנצילות או את מרווח הרעש האלקטרוני של ערוצי ההומודין החישוביים שלה, והאובדן במעלה הזרם, לא הגלאי, קובע את רצפת השגיאה.
LO = מתנד מקומי; GKP = מצב סריג של Gottesman–Kitaev–Preskill; MBQC = חישוב קוונטי מבוסס-מדידה; PNR = מבחין במספר הפוטונים; TES = חיישן קצה-מעבר; TIA = מגבר טרנס-אימפדנס; OPA = מגבר פרמטרי אופטי; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
אופן אות חלש ו-LO חזק נפגשים על מפצל אלומה 50:50; חיסור שני הפוטו-זרמים מבטל את הרעש הקלאסי של ה-LO ומשאיר אות פרופורציונלי לקוודרטורה x̂_θ = x̂ cos θ + p̂ sin θ, כש-θ נקבעת בפאזת ה-LO. גילוי הטרודיני מודד שתי קוודרטורות צמודות בבת אחת תמורת יחידה אחת נוספת של רעש ריק. הוא הפך לקריאה חישובית כשמצבי אשכול של משתנה רציף בריבוב זמן נקראו אופן אחר אופן — Tokyo D[635] ו-DTU D[636], שניהם ב-2019 — ועבר אל שבבים ב-Aurora של Xanadu D[173].
תכונות: הורסת אך באמצע המעגל (ב-MBQC זווית המדידה היא השער); ~10⁻⁶ s למדידה בשעון של 1 MHz; בקרה אלקטרו-אופטית בטמפרטורת החדר; שגיאות של רעש גאוסי; ייצור במעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
הנצילות η פועלת כאובדן לפני גלאי אידאלי: שונות V נרשמת כ-ηV + (1−η) ביחידות ריק, ולכן תצפית ב-10 dB של סחיטה דורשת η > 0.90 גם בסחיטת קלט אינסופית S. במצבי GKP, שינוי קנה מידה ב-1/√η הופך אי-נצילות להזזה גאוסית בשונות (1−η)/η: η = 0.99 מוסיף 0.010, עשירית מה-0.106 שיעד ה-~9.75 dB של האטלס מתיר (~0.4 dB); η = 0.95 לבדו גורר 9.75 dB אל 8.0 dB S. מרווח רעש אלקטרוני של C dB הוא נצילות שקולה 1 − 10^(−C/10): 20 dB עולים 1 %, 28 dB — 0.16 % S. ריצוד הפאזה של ה-LO, δθ, מכניס את הקוודרטורה האנטי-סחוטה, V ≈ Vsq + V_anti·δθ²; באנטי-סחיטה של 15 dB, 1° rms עולה כמו 1 % של אי-נצילות S. רוחב הפס חייב לעלות על הופכי משך האופן — תאי ה-40 ns של Tokyo ישבו תחת גלאים של ~100 MHz D[635]. תוצאת GKP משויכת לתא של הכפולה הקרובה ביותר של √π, והזוגיות שלה נקראת כערך הלוגי; q̂, p̂ ו-q̂+p̂ מממשים Z, X ו-Y, והמרחק לקצה התא יכול לשקלל את המפענח החיצוני S[637].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2019 | מצב אשכול דו-ממדי; הומודין של ~100 MHz, נצילות 0.75–0.80; מאפסים (nullifiers) −4.8 עד −5.3 dB | Univ. of Tokyo | D[635] |
| 2019 | מצב אשכול דו-ממדי של >30,000 אופנים; שני גלאי הומודין בסיב; מאפסים −4.7 / −4.3 dB | DTU | D[636] |
| 2021 | מקלט Ge-on-Si + SiGe: רוחב פס 3-dB של 1.7 GHz, מוגבל-רעש-ירי מעבר ל-9 GHz | Univ. of Bristol | D[638] |
| 2021 | פוטוניקת צורן + TIA מ-GaAs: מוגבל-רעש-ירי מעבר ל-20 GHz, מרווח של 28 dB | Ghent Univ. | D[639] |
| 2023 | הגברה מוקדמת ב-OPA: סחיטה של 5.2 ± 0.5 dB, DC–43 GHz, ללא תיקון | Univ. of Tokyo, NTT | D[640] |
| 2025 | Aurora: הומודין על השבב, 12 אופנים במחזור של 1 MHz, הזנה קדימה בתוך מחזור אחד | Xanadu | D[173] |
| 2026 | סוחט והומודין על שבב אחד: 34 אופנים, ~3 dB, נצילות 72 % | Univ. of Virginia | D[641] |
המהירות פתורה שלושה סדרי גודל מעבר לצורך; הנצילות לא. השבב היחיד של יצירה-ועוד-גילוי מגיע ל-72 % D[641], ו-Aurora אינה מציינת נצילות, רוחב פס או מרווח לערוצים שלה D[173]. הגברה מוקדמת ב-OPA עוקפת את הגלאי: האובדן השקול שאחרי המגבר יורד מ-92.4 % ל-0.4 % D[640]. האיבר השולט: אובדן במעלה הזרם — ~56 % בנתיבי הבישור של Aurora, מעל 95 % בנתיביה המבושרים, מול תקציבים של ~1 % D[173].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מערך ה-QPU של Aurora הוא חמישה מודולים על פלטפורמת הפוטוניקה של צורן ב-300 mm של AIM Photonics — מוליכי גל מ-SiN ומ-Si, פוטודיודות גרמניום, מאפנני דלדול נושאי מטען — כשמעטפת ה-LO מעוצבת במאפנן Exail MXIQER-LN-30 D[173]. הסחיטה רוצה מוליכי גל בעלי אובדן נמוך, והגילוי — בליעה חזקה; Virginia איחדה את שניהם על שבב אחד בשילוב הטרוגני של פוטודיודות D[641]. רוחב הפס הוא קיבול הפוטודיודה מול המגבר — אלקטרוניקת SiGe ב-Bristol D[638], TIA מסוג pHEMT מ-GaAs ב-Ghent D[639]. החלקים הם רכיבי מדף של טלקום קוהרנטי; המקלט של Tokyo הוא פוטודיודת 5G D[640].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
כל ערוץ הוא זוג פוטודיודות, TIA, ממיר אנלוגי-ספרתי, נתיב LO מבוקר-פאזה וקישור הזנה קדימה הפועל בתוך מחזור שעון אחד. ב-Aurora לייזר ייחוס נושא את הפאזה המייצבת את זוויות המדידה, ובקר הניזון מהאלגוריתם ומהמפענח בוחר בסיסים בכל מחזור, בהזנה קדימה בתוך מחזור שעון אחד D[173]; DTU נעלה את ה-LO שלה בדמודולציית AC D[636]. המקלטים פועלים בטמפרטורת החדר; הבישור ב-36 גלאי ה-PNR של Aurora הוא שרשרת נפרדת D[173]. מספר הערוצים גדל ליניארית עם מספר האופנים לכל מחזור שעון — 12 ב-Aurora; ב-10³–10⁴ תקציב ההמרה האנלוגית-ספרתית וההזנה קדימה, לא האופטיקה, שולט S.
תפקיד במחסנית
משבצת הקריאה של ארכיטקטורת "פוטוניקה של משתנה רציף — GKP", לצד גילוי פוטון בודד. היא דורשת מקור אור סחוט (קוודרטורה למדידה) ובקרה אלקטרו-אופטית (פאזת ה-LO); אין לה קשת מספקת במורד הזרם; גילוי פוטון בודד מחליף אותה בכל מקום שבו מונים פוטונים. פנקס הפערים (G-homodyne) יצר אותה משום שמנייה ב-SNSPD/TES מבשרת במכונת משתנה רציף אך אינה מחשבת; Aurora מאשרת את התיקון D[173], בעוד הכנת GKP עדיין מבשרת בגלאי PNR המצוטטים מעל נצילות של 99 % P[642]. המרשם: Aurora ראשית, תא ✅. Borealis אינה נושאת אותה: 216 האופנים הסחוטים שלה עוברים מפלג 1-ל-16 אל גלאי PNR מסוג TES בנצילות של 95 %, ללא הומודין מוצהר D[270].
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
מקלטים מוסמכים לפי ליניאריות רעש הירי, המרווח וכיול הנצילות באור סחוט; מערכות — לפי שונויות מאפסים מתחת לחסם השזירה של −3 dB — כל 1,500 של DTU היו כאלה D[636]. נתונים כאלה כוללים את הגילוי, כמו 5.2 dB ללא תיקון ב-43 GHz D[640]; סחיטה מתוקנת-אובדן וסחיטה אפקטיבית של GKP — 0.62 dB למקור המשולב של Xanadu ברשומת האטלס D[174] — הם גדלים אחרים. הספים תלויים בארכיטקטורה: אופטיקה ליניארית סטטית דורשת 10.1 dB כשכל האופנים GKP, 13.6 dB עם אחד לכל מקרו-צומת, ללא אובדן S[637]. נכון ל-2026-09-26 Aurora מדווחת על אובדני נתיבים, אך לא על נצילות, מרווח או רעש פאזה לכל ערוץ D[173].
ליעד ה-~9.75 dB אין מקור ראשוני; Tzitrin ועמיתיו נותנים 10.1 dB, 13.6 dB או ~10 dB בהתאם לארכיטקטורה. הטקסט של DTU מ-2019 ב-arXiv מוסר את נצילות ההומודין רק בהפניה לעבודה קודמת. לא פורסם: רוחב הפס של ההומודין והשהיית ההזנה קדימה ב-Aurora.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Xanadu | מפתח | קנדה | הומודין על השבב עם הזנה קדימה בתוך מחזור אחד (Aurora) | D[173] |
| University of Tokyo, NTT | מחקר | יפן | קריאת מצבי אשכול; מדידה ב-43 GHz בהגברת OPA | D[635], [640] |
| DTU | מחקר | דנמרק | מצב אשכול הנקרא בגלאי הומודין בסיב | D[636] |
| University of Bristol | מחקר | בריטניה | מקלט Ge-on-Si + SiGe, 9 GHz | D[638] |
| Ghent University | מחקר | בלגיה | פוטוניקת צורן + TIA מ-GaAs, >20 GHz | D[639] |
| AIM Photonics | מפעל ייצור | ארה״ב | פלטפורמת 300 mm עם פוטודיודות Ge עבור Aurora | D[173] |
כספים. נכון ל-2026-09-26 לא נמצא פריט כספי מתוארך הייחודי לקריאה הומודינית.
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק של ספקים עצמאיים למקלטים חישוביים; החלקים משותפים עם הפצת מפתחות במשתנה רציף ועם חילול מספרים אקראיים D[639]. היא משלמת אל G4 ו-G6; הדוגם של G1 מסתדר בלעדיה.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-26 אין תקן לדיווח על נצילות או מרווח של הומודין, ואין ספירת פטנטים מתוארכת הייחודית לו.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. נכון ל-2026-09-26 אף מפתח לא פרסם יעד הומודין מתוארך. 35 השבבים של Aurora ו-86.4 מיליארד האופנים שלה במשך 2 h הם תוצאה של קנה מידה, לא של איכות קריאה D[173].
פרשנות אסטרטגית. אם הסחיטה האפקטיבית תתקרב לסף, המקלטים יהפכו לרכיב הפעיל הרב ביותר במכונת משתנה רציף — אחד לכל אופן בכל מחזור שעון — והערך יעבור למי שישלב אותם יחד עם ההזנה קדימה על הפיסה הפוטונית; הגברה מוקדמת ב-OPA היא הגידור. אם לא, ההומודין נשאר בהפצת מפתחות ובמטרולוגיה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 מכונת משתנה רציף תפרסם נצילות הומודין לכל ערוץ של ≥ 99 % עם מרווח של ≥ 20 dB, או אם סחיטה אפקטיבית של GKP על השבב תעלה על 3 dB; להוריד בדרגה אם עד 2028-06-30 אף מאמר על מערכת משתנה רציף לא יחשוף נתוני מקלט בעוד הסחיטה האפקטיבית נשארת מתחת ל-1 dB.
שאלות פתוחות. (1) מהם הנצילות והמרווח לכל ערוץ ב-Aurora? (2) האם פוטודיודות על פלטפורמת סחיטה בעלת אובדן נמוך יכולות להגיע ל-99 %? (3) האם הגברה מוקדמת ב-OPA מתרחבת לשאיבה נעולה אחת לכל אופן? (4) איזה רעש פאזה של LO סובלת החלוקה לתאים של GKP סמוך ל-10 dB? (5) כמה מהפער מ-0.62 dB הוא אובדן גילוי?
מקורות
- [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [174] M. V. Larsen et al., “Integrated photonic source of Gottesman–Kitaev–Preskill qubits,” Nature, vol. 642, no. 8068, pp. 587–591, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09044-5. D
- [270] L. S. Madsen et al., “Quantum computational advantage with a programmable photonic processor,” Nature, vol. 606, no. 7912, pp. 75–81, Jun. 2022, doi: 10.1038/s41586-022-04725-x. D
- [635] W. Asavanant et al., “Time-Domain Multiplexed 2-Dimensional Cluster State: Universal Quantum Computing Platform,” Science, vol. 366, p. 373, 2019, doi: 10.1126/science.aay2645. arXiv:1903.03918. D
- [636] M. V. Larsen, X. Guo, C. R. Breum, J. S. Neergaard-Nielsen, and U. L. Andersen, “Deterministic generation of a two-dimensional cluster state,” Science, vol. 366, p. 369, 2019, doi: 10.1126/science.aay4354. arXiv:1906.08709. D
- [637] I. Tzitrin et al., “Fault-tolerant quantum computation with static linear optics,” PRX Quantum, vol. 2, Art. no. 040353, 2021, doi: 10.1103/PRXQuantum.2.040353. arXiv:2104.03241. S
- [638] J. F. Tasker et al., “Silicon photonics interfaced with integrated electronics for 9 GHz measurement of squeezed light,” Nat. Photon., vol. 15, pp. 11–15, Jan. 2021, doi: 10.1038/s41566-020-00715-5. arXiv:2009.14318. D
- [639] C. Bruynsteen et al., “Integrated balanced homodyne photonic–electronic detector for beyond 20 GHz shot-noise-limited measurements,” Optica, vol. 8, no. 9, pp. 1146–1152, Sep. 2021, doi: 10.1364/OPTICA.420973. D
- [640] A. Inoue et al., “Toward a multi-core ultra-fast optical quantum processor: 43-GHz bandwidth real-time amplitude measurement of 5-dB squeezed light using modularized optical parametric amplifier with 5G technology,” Appl. Phys. Lett., vol. 122, Art. no. 104001, 2023, doi: 10.1063/5.0137641. arXiv:2205.14061. D
- [641] H. Chen et al., “Heterogeneously Integrated Squeezed-Light Generation and Detection on a Single Photonic Chip,” arXiv:2608.13218, Aug. 2026. D
- [642] Xanadu, “Xanadu Unveils 1st On-Chip Error-Resistant Photonic Qubit,” HPCwire, Jun. 5, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ Pxanadu-unveils-1st-on-chip-error-resistant-photonic-qubit/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קריאת שטף באמצעות QFP / אוגרי הזזה SQUID (מחשבי הרפיה)
בסוף ההרפיה מצב הזרם המתמיד של כל קיוביט שטף ננעל בפרמטרון שטף קוונטי ומועבר כביט קלאסי אל גלאי — dc SQUID, או ב-Advantage מיקרו-מהוד בריבוב תדרים בשולי השבב; אף קיוביט אינו מצומד למהוד קריאה.
Verdict. בשלה לתפקידה היחיד — 17–101 µs לקריאה ושגיאה ≤10⁻³ לקיוביט ב-Advantage2, לפי נתוני D-Wave עצמה — אך מסיימת מעצם בנייתה: נכון ל-2026-09-26 אף מחשב הרפיה אינו קורא באמצע לוח הזמנים, ולא נמצאו ארכיטקטורת קריאה של Advantage2 או שיטה לשגיאת הקריאה שפורסמו.
QFP = פרמטרון שטף קוונטי, תפסן שטף מסוג rf-SQUID; dc SQUID = אינטרפרומטר בעל שני צמתים המשמש גלאי מיתוג; Φ-DAC = ממיר ספרתי-אנלוגי של שטף על השבב; FASTR = מיקרו-מהוד מוליך-על רגיש לשטף; CSFQ = קיוביט שטף עם קבל מקבילי; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מחשב הרפיה זקוק למדידה אחת, בבסיס אחד, פעם אחת. בסוף לוח הזמנים איבר המנהור A(s) זניח, וכל קיוביט שטף rf-SQUID התמקם באחד משני מצבי הזרם המתמיד C[607]; הטכנולוגיה קוראת את השטף הקלאסי הזה. QFP המצומד לכל קיוביט נועל את הסימן שלו, ברגישות שטף הרחק מעבר למה שנותנת השראות הדדית מעשית ל-dc SQUID D[608]. השושלת היא של D-Wave: קיוביט rf-SQUID "עמיד וניתן להגדלה" D[609], קריאה של 128 קיוביטים בתפסן ועוד dc SQUID D[608], וב-Advantage אוגרי הזזה QFP המזינים מיקרו-מהודים בשוליים C[607]. תכונות: מנגנון שטף, מיוצרת, מסיימת ללא קריאה באמצע המעגל, בקרה בתדר נמוך בשלב ה-mK, שגיאת היפוך ביט (פאולי).
פיזיקה וגבולות
הקריאה מבחינה בין שני מצבי שטף הנבדלים מקרוסקופית, לא בין שני תדרי מיקרוגל. המחסום של ה-QFP מורם בזמן ששטף הקיוביט מטה את הפוטנציאל שלו, ולכן הוא מתייצב בבור המועדף, ואות קטן הופך למצב נעילה מלא G[608]. התפסן עמיד בפני פולסי הזרם של dc SQUID ממתגים, ולכן אפשר לקרוא אותו שוב ושוב כדי לגבור על מיתוג סטוכסטי: שגיאת קריאה חד-קיוביטית <10⁻⁶, ו-8×10⁻⁵ במערכת של 128 קיוביטים בממתח נעילה מיטבי D[608]. הרצפה יושבת לפני התפסן: היפוכים במהלך ההקפאה נקראים בנאמנות כתשובות שגויות, ואף מדד קריאה אינו מפריד ביניהם S.
"הורסת" כאן פירושו מסיימת ולא הורסת-מצב: עם reinitialize_state = False כל הרפיה הפוכה "מאותחלת מהמצב הסופי של הקיוביטים לאחר המחזור הקודם" C[610]. קריאה דיספרסיבית (ro_disp) הייתה דורשת מהוד לכל קיוביט והסטות תדר קוהרנטיות תלויות-מצב, עבור אלפי קיוביטים בממתח כמעט-סטטי הנקראים פעם אחת S. הגרסה של מחשב ההרפיה הקוהרנטי מציבה QFP, כמבודד וכמגבר, לפני מהוד בעל Q נמוך (Qₑ = 760): נאמנות של 98.6% ב-80 ns, 99.6% ב-1 µs על CSFQ D[611].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2009-05 | קריאת XY של 128 קיוביטים: N תפסנים, N dc SQUID, 2√N + 2 קווי ממתח; שגיאת מערכת 8×10⁻⁵ | D-Wave | D[608] |
| 2010-04-07 | קיוביט שטף rf-SQUID "עמיד וניתן להגדלה" | D-Wave | D[609] |
| 2014-01 | מעבד של 512 קיוביטים; הקריאה נדחתה ל"פרסום עוקב" | D-Wave | D[430] |
| 2015-09 | גלאי מיקרו-מהוד ברי-כוונון, >1,000 לקו אפשריים | D-Wave | D[612] |
| 2020 | קריאת מהוד מבודדת-QFP של CSFQ, 98.6% ב-80 ns | Northrop Grumman | D[611] |
| 2021-08 | Advantage: אוגרי הזזה QFP, ~10 Mbit/s לנתיב, FASTR בריבוב תדרים | D-Wave | C[607] |
| 2026-09 | Advantage2_system1, 4,575 קיוביטים: 17–101 µs לקריאה, שגיאת קריאה ≤0.001 | D-Wave | C[613] |
הזמן העליון לקריאה ירד מ-235 µs ב-Advantage_system4 (5,627 קיוביטים) ל-101 µs ב-Advantage2_system1 C[613]; הוא "עשוי להשתנות בהתאם לגודל הבעיה" C[614]. האיבר השולט: זמן לדגימה, לא שגיאה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
השרשרת בנויה בתהליך הרב-שכבתי של מוליכי-העל של המעבד עצמו: אוגרי הזזה QFP רצים לאורך נתיבים אופקיים ואנכיים מהקיוביטים אל שולי השבב, שם יושבים המיקרו-מהודים C[607]. הקריאה אינה מוסיפה פיסה, חיבור או מפעל ייצור משלה; סיכון התקינות שלה הוא של המעבד S. רכיב המיקרוגל היחיד הוא המערך שבשוליים, הנקרא במקביל בריבוב תדרים C[607], מחלקת גלאים המתרחבת מעבר ל-1,000 לקו D[612].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הטכנולוגיה שומרת על קלט-פלט תת-ליניארי במחשב ההרפיה. סכמת ה-XY של Berkley דרשה 2√N + 2 קווי ממתח — ~25 ל-128 קיוביטים, ~137 אם מיישמים אותה על 4,575 S[608]; Advantage מוותר על גלאים לכל קיוביט ומזיז ביטים החוצה ב-~10 Mbit/s לנתיב C[607]. הזמן הוא המחיר: לדגימה Ts/R ≈ Ta + Tr + Td; בדוגמה המחושבת של D-Wave ההרפיה 20.0 µs, הקריאה 39.76 µs, ההשהיה 21.02 µs, ותכנות של 15.9 ms לכל משימה C[614]. בבעיה מלאה, הקריאה היא ~56% מכל דגימה ב-Advantage2_system1 (Tr ≤ 101 µs, Td = 60.6 µs) ו-~85% ב-Advantage_system4 (235 µs, 20.5 µs) S[613]. זמן קריאת השבב כולו של האטלס, מילישניות (t = −3), מפריז פי 4–60; המילישניות מצטברות לכל משימה S[613].
תפקיד במחסנית
בארכיטקטורה "מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף" (anneal) הטכנולוגיה ממלאת את משבצת 6 לצד ro_disp; משבצות 7–9 ריקות. היא דורשת קיוביטי שטף הננעלים ב-QFP (fluxq) ואוגרי הזזה ו-DAC על השבב (ct_fluxdac); אין לה קשת מספקת, שכן המוצר שלה הוא הדגימה הקלאסית; ro_disp היא התחליף המוצהר שלה (קריאה דיספרסיבית לעומת קריאה בתפסן שטף). מכונות במרשם: Advantage (ראשית, ✅), Advantage2 (ראשית, 🔎); AQPU של Qilimanjaro (10 קיוביטי פלוקסוניום אנלוגיים, שנחנך ב-BSC במאי 2026) אינו ביניהן, והקריאה שלו לא נחשפה. הפער G-fluxro בפנקס הפערים קיבל מענה — D-Wave אינה קוראת קיוביטים דיספרסיבית — אך "אין מהוד דיספרסיבי בשום מקום" מפריז: המיקרו-מהודים שבשולי Advantage קוראים את ביטי אוגרי ההזזה C[607]. ro_disp שייכת לארכיטקטורה זו רק עבור ההכלאה של QFP ועוד מהוד D[611].
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
D-Wave מפרסמת את שגיאת הקריאה כחסם, ≤0.001 בכל מערכת Advantage ו-Advantage2 ברשימה, ללא ציון שיטה C[613]; בחסם זה דגימה של 4,575 קיוביטים נושאת בתוחלת ≤4.6 ביטים הפוכים S[613]. השיטה היחידה שפורסמה ונמצאה היא זו של Berkley, שגיאה הנמדדת כנגד ממתח הנעילה D[608]. ללא קריאה באמצע ההרפיה אין סבב סינדרום: כל קוד מפוענח פעם אחת, מהדגימה הסופית, וההפחתה הוא בדיעבד — קריאות חוזרות והתמרות היפוך ספין בתוכנה C[610]. דרגות במרשם: שני התאים של D-Wave מצטטים את arXiv:0905.0891 Fig. 1 (🔎), שתמציתו מאשרת את שרשרת התפסן–dc SQUID, אך עבור תכנון XY של 128 קיוביטים; Boothby ועמיתיו מתאים ל-Advantage, דף תכונות הפותר ל-Advantage2. התא של Qilimanjaro מצטט דף של D-Wave.
ההרפיה של 20 µs היא הדוגמה המחושבת של התיעוד, לא ברירת מחדל מאושרת של הפותר, והפרש ההשהיה 60.6 µs לעומת 20.6 µs אינו מוסבר. לא פורסם: התפלגות שגיאת קריאה לכל קיוביט במערכות D-Wave, וארכיטקטורת הקריאה של Advantage2 (מספר המהודים, קצב ההזזה).
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| D-Wave Quantum | מפתח | קנדה/ארה״ב | תפסני QFP, אוגרי הזזה ומיקרו-מהודים בשוליים ב-Advantage וב-Advantage2 | C[607] |
| Northrop Grumman | מחקר | ארה״ב | קריאת מהוד מבודדת-QFP למחשבי הרפיה בעלי קוהרנטיות גבוהה | D[611] |
| Qilimanjaro Quantum Tech | מפתח | ספרד | פלטפורמת מחשב הרפיה קוהרנטי (ה-AQPU ב-BSC, מאי 2026); שרשרת הקריאה לא אושרה נכון ל-2026-09-26 | C[615] |
כספים. נכון ל-2026-09-26 אין פריט כספי מתוארך הייחודי לטכנולוגיית קריאה זו.
שוק ושרשרת אספקה. ספק אחד שמשלח; הקריאה אינה נמכרת בנפרד ורוכבת על תהליך הניוביום של המעבד. היא משלמת אל G1 ו-G5 דרך התפוקה: ~182 µs לדגימה של השבב כולו ב-Advantage2_system1 הם ~5,500 דגימות בשנייה S[613].
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-26 לא נמצאו ספירת פטנטים ייחודית לקריאה ממאגר נקוב ולא פעילות תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Advantage2 בזמינות כללית עם 4,400+ קיוביטים ו-40,000+ מצמדים, 20 לקיוביט C[616]; קריאת השבב כולו שלו מהירה פי ~2.3 מזו של Advantage_system4 S[613]. נכון ל-2026-09-26 המרשם אינו רושם מחשב הרפיה מהדור הבא.
פרשנות אסטרטגית. הקריאה היא המקום שבו ההרפיה מאבדת תפוקה, לא איכות; קריאות מהירות יותר מסייעות לעבודת G5 הצורכת דגימות רבות, וקו מודל השערים של D-Wave אינו יכול להשתמש שוב בשרשרת, שכן שום דבר בה אינו פועל באמצע המעגל S.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-06-30 D-Wave תפרסם תיאור של קריאת Advantage2 עם התפלגות שגיאה נמדדת לכל קיוביט; להוריד את ≤10⁻³ בדרגה לחסם של החברה ללא פירוט אם לא. לאשר את Qilimanjaro כאן אם עד 2027-12-31 היא תפרסם שרשרת של תפסן שטף; להעביר אותה ל-ro_disp אם מהוד קורא את ה-QFP או את הקיוביט שלה. שאלות פתוחות. (1) מה קובע את הרצפה של 17 µs — שעון ההזזה, דעיכת המהוד או תרמליזציה? (2) האם שגיאת הקריאה משתנה לאורך נתיב? (3) האם ההשפעה החוזרת של התפסן מטה את ההרפיה ההפוכה הבאה? (4) האם אפשר להפוך קריאה באמצע ההרפיה ללא-מסיימת? (5) מדוע Advantage2_system1 זקוק להשהיה של 60.6 µs לדגימה לעומת 20.6 µs ב-system2?
מקורות
- [430] P. I. Bunyk et al., “Architectural considerations in the design of a superconducting quantum annealing processor,” arXiv:1401.5504, Jan. 2014. D
- [607] K. Boothby et al., “Architectural considerations in the design of a third-generation superconducting quantum annealing processor,” arXiv:2108.02322, Aug. 2021. C
- [608] A. J. Berkley et al., “A scalable readout system for a superconducting adiabatic quantum optimization system,” Supercond. Sci. Technol., vol. 23, Art. no. 105014, 2010. arXiv:0905.0891. D
- [609] R. Harris et al., “Experimental demonstration of a robust and scalable flux qubit,” Phys. Rev. B, vol. 81, no. 13, Art. no. 134510, Apr. 2010, doi: 10.1103/PhysRevB.81.134510. D
- [610] D-Wave Quantum Inc., “QPU Solver Parameters — D-Wave Quantum Computing Products documentation.” [Online]. Available: https://docs.dwavequantum.com/
en/ Clatest/ quantum_research/ solver_parameters.html - [611] J. A. Grover et al., “Fast, Lifetime-Preserving Readout for High-Coherence Quantum Annealers,” PRX Quantum, vol. 1, no. 2, Art. no. 020314, 2020, doi: 10.1103/PRXQuantum.1.020314. arXiv:2006.10817. D
- [612] J. D. Whittaker et al., “A frequency and sensitivity tunable microresonator array for high-speed quantum processor readout,” arXiv:1509.05811, Sep. 2015. D
- [613] D-Wave Quantum Inc., “Per-QPU Solver Properties and Schedules — D-Wave Quantum Computing Products documentation.” [Online]. Available: https://docs.dwavequantum.com/
en/ Clatest/ quantum_research/ solver_properties_specific.html - [614] D-Wave Quantum Inc., “Operation and Timing — D-Wave Quantum Computing Products documentation.” [Online]. Available: https://docs.dwavequantum.com/
en/ Clatest/ quantum_research/ operation_timing.html - [615] Qilimanjaro Quantum Tech, “Towards a European full-stack coherent quantum annealer platform,” Mar. 2, 2021. [Online]. Available: https://qilimanjaro.tech/
towards-a-european-full-stack-coherent-quantum-annealer-platform/ C - [616] D-Wave Quantum Inc., “D‑Wave's Advantage2 Quantum Computer Now Generally Available,” D-Wave Support, May 14, 2025. [Online]. Available: https://support.dwavesys.com/
hc/ Cen-us/ articles/ 32105885880087-D-Wave-s-Advantage2-Quantum-Computer-Now-Generally-Available
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קודים מותאמי-מחיקה
קודי משטח וקודי בלוקים המפוענחים עם דגלים של שגיאות ממוקמות; ספים של 4–10% ו-Λ ≈ 27 בסימולציה, רווחים של 1.7–1.9× בחומרה.
Verdict. התאוריה מבטיחה Λ ≈ 27 וספים של 4–10%; החומרה מראה רק 1.7–1.9× ממידע המחיקה, ואף קוד מוליך-על לא פוענח עם דגלי מחיקה. לאשר אם זיכרון d=3→5 המפוענח עם דגלי מחיקה ידווח על Λ ≥ 3 עד סוף 2027; להוריד בדרגה אחרת.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קוד מותאם-מחיקה הוא קוד מייצב שהמפענח שלו מקבל, נוסף לסינדרום, דגל לכל קיוביט האומר "הקיוביט הזה אבד או יצא ממרחב הקוד כאן", ושהפריסה ולוח הזמנים שלו נבחרו לערוץ שבו שגיאות ממוקמות שולטות. שגיאה ממוקמת מסלקת את שאלת היכן ומשאירה רק את מה, ולכן קוד המשטח נכשל רק כאשר המחיקות מחלחלות דרכו — סף של 50% במודל קיבולת הקוד, הנקבע בידי פרקולציית קשרים בסריג ריבועי S[679], לעומת 18.9(3)% לרעש דה-פולריזציה S[334] — והמרחק שלו כנגד מחיקות הוא d ולא ⌈d/2⌉. פענוח מחיקות בסבירות מרבית הוא קילוף בזמן ליניארי על יער פורש S[680]; Union-Find מרחיב אותו לשגיאות פאולי ב-O(n α(n)) S[681]. המפנה לחומרה הגיע ב-2022: 98% משגיאות ¹⁷¹Yb ניתנות להמרה, מה שמעלה את סף קוד המשטח ברמת המעגל מ-0.937% ל-4.15% S[8], וטרנסמונים במסילה כפולה, שבהם במחיקה של 1% הקוד סובל שגיאת פאולי של 0.51%, 5.2× מהנתון הסטנדרטי S[334]; מחזור מלא ראשון של תיקון אובדן רץ על חמישה יונים לכודים כבר ב-2020 D[682]. הדגלים שייכים לתקציר בדיקת מחיקה באמצע המעגל (שכבה 6); התקציר הזה עוסק במה שהקוד עושה איתם.
תכונות (רשומת הגרף; מקרא: a זיקה טבעי↔מיוצר; b זמן, שזירה דטרמיניסטית/מבושרת; c קריאה; d ניידות; e בקרה @ מיקום; f מבנה השגיאה; g ייצור):
- a = 0.5 — אדיש לנושא הקיוביט; מפענח אחד משרת אטומים וטרנסמונים.
- b = אין זמן או שזירה משלו.
- c = אין — הוא צורך את דגל הבדיקה.
- d = סטטי.
- e = אין אופן בקרה, אין מיקום.
- f = מחיקה — אובדן ממוקם שולט, שארית פאולי קטנה.
- g = אין — פריסה ותוכנה.
דירוג 3 מתוך 111; משותף למשפחות האטומים הניטרליים והמעגלים מוליכי-העל; הוא מצמיד נושא קיוביט מיוצר למבנה שגיאה של מחיקה.
פיזיקה וגבולות
לרווח שלושה חלקים, ועל כל אחד מוטל מס. הסף: החלק המומר קובע אותו. ה-4.15% של Wu מניחים המרה של 98% S[8]; החלקים שנמדדו הם 56(4)% מהשגיאות החד-קיוביטיות ו-≈33% מהשגיאות הדו-קיוביטיות ב-¹⁷¹Yb D[141] ו-38(6)% משגיאת ה-CZ של Princeton D[142], ולכן הסף בפועל יושב בין גבול פאולי לגבול המחיקה; קודי XZZX למחיקה מוטה מעלים את התקרה ל-8.2%, והיתוך היברידי — ל-10.3% S[643]. הבדיקות אינן חינם: כל אחת חושפת את הקיוביט ל-T₁, וקיוביטי מחיקה מנצחים רק כאשר הבדיקה קצרה ביחס למחזור S[683]; עם חיוביים שגויים ושליליים שגויים הסף נשאר לפחות כפול מערך פאולי והמרחק האפקטיבי בערך מוכפל S[395]. מחיקות מתפשטות דרך שערים, ומחיקה שהוחמצה חוזרת כדליפה, השגיאה שקוד המשטח מטפל בה הכי גרוע S[684]. התקרה האידאלית היא הסימולציה של Quantum Circuits: מחיקת קיוביט עזר 0.4%, מחיקת קיוביט נתונים 0.1%, דה-פאזה 0.04/0.01/0.01% ובדיקות מושלמות הנדחות לסוף כל סבב נותנות Λ ≈ 27 לכל צעד במרחק לעומת Λ ≈ 14 לרעש דה-פולריזציה של 0.1% S[84]; קוד המשטח בחומרה של Google עומד על Λ = 2.14(2) D[1]. ההטיה שמאחורי מספרים כאלה היא ≈40:1 — 6×10⁻³ מחיקה לעומת 1.6×10⁻⁴ פאולי לכל פעולה S[334] — תואמת את ה-42(1) שמדדה AWS D[85] fact. מה שמזיז את הרצפה: ההמרה תחת שערים דו-קיוביטיים, שיעור השליליים השגויים, זמן הבדיקה, ומפענחים המשתמשים במידע אובדן מושהה כך שאין צורך בבדיקה באמצע המעגל S[508].
מצב ההנדסה העדכני
הטוב ביותר שהודגם, אטומים: קוד המשטח של Harvard/MIT/QuEra על עד 448 אטומים, 2.14(13)× מתחת לסף במעגל אפיון של ארבעה סבבים, כשמידע אובדן בתוספת פענוח בלמידת מכונה נותן 1.73(13)× לעומת פענוח רגיל D[4]; בלוק ה-[[4,2,2]] של Princeton, שהדעיכה הלוגית שלו מואטת 1.9(4)× עם דגלי מחיקה במפענח D[142]; 24 הקיוביטים הלוגיים של Microsoft/Atom Computing ב-48 אטומים, עם 1.8 אטומים אבודים מתוקנים לריצה D[149]. מוליכי-על: אף קוד המפוענח עם דגלי מחיקה לא רץ על חומרת מסילה כפולה נכון ל-3 בספטמבר 2026; המעגלים הגדולים ביותר בקידוד מחיקה הם ארבעת הטרנסמונים במסילה כפולה של SUSTech, עם מצב GHZ לוגי של שלושה קיוביטים בנאמנות 93.9% (גרסת Nature Physics) D[406] fact ו-Seeker של Quantum Circuits עם 8 קיוביטים, גילוי שגיאות בלבד C[86] fact. טיפוסי בקנה מידה: רק המכונות של Harvard ושל Microsoft מפענחות עם דגלי אובדן מעל 100 אטומים.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג | מקור |
|---|---|---|---|---|
| 2009 | סף אובדן של 50% (פרקולציית קשרים) | Stace/Barrett/Doherty | S | [679] |
| 2022-01 | סף 0.937% → 4.15% בהמרה של 98% | Princeton/Yale | S | [8] |
| 2022-08 | מסילה כפולה: 0.51% פאולי נסבל במחיקה של 1%, 5.2× | AWS | S | [334] |
| 2023-02 | מחיקה מוטה ב-XZZX 8.2%; היתוך היברידי 10.3% | Yale/Princeton | S | [643] |
| 2024-11 | 24 לוגיים ב-48 אטומים; 1.8 אטומים אבודים מתוקנים לריצה | Microsoft/Atom | D | [149] |
| 2025-06 | דעיכת [[4,2,2]] איטית 1.9(4)× עם דגלי מחיקה | Princeton | D | [142] |
| 2025-06 | 2.14(13)× מתחת לסף; מידע אובדן + למידת מכונה 1.73(13)× | Harvard/QuEra | D | [4] |
| 2026-08 | Λ ≈ 27 לעומת 14, רעש מסילה כפולה מובנה, בדיקות מושלמות | QCI/D-Wave | S | [84] |
איבר השגיאה השולט כיום: באטומים השגיאה הדו-קיוביטית הלא-מומרת, ≈62–67% משגיאת ה-CZ D[141], [142]; במסילה כפולה מחיקת קיוביט העזר לכל CZ, 0.400(4)%, והזמן המת של הבדיקה D[84] fact; בשניהם, זנב של שליליים שגויים שאיש לא ספר לאורך סבבים רבים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
דבר אינו מיוצר עבור הקוד; העומס שלו נופל על החומרה שהוא בוחר. מסילה כפולה דורשת שני טרנסמונים טובים או שני מהודים לכל אתר — בעיה של ניצולת בריבוע — ועוד קיוביט עזר לכל זוג מהודים S[399], ומכאן תוכנית 8 → 17 → 49 → 181 של Quantum Circuits, בהרכבה ידנית R[94] fact. אטומים אלקליים-עפרוריים אינם מוסיפים חומרה, אך עולים בנאמנות חד-קיוביטית במכלול המטא-יציב, 99.12(4)% לעומת 99.968(3)% במצב היסוד בהתקן של JILA D[645]. המפענח הוא התוצר היחיד של הקוד: Union-Find על Xilinx VCU129 מפענח d = 21 ב-11.5 ns לסבב תחת רעש פנומנולוגי של 0.1% D[685]; קלט מחיקה טבוע ב-Union-Find S[681], אך לא פורסם מדד ביצועים ב-FPGA עם דגלי מחיקה; Stim חושף את HERALDED_ERASE P[397]. עלות יחידה: 2× קיוביטים פיזיים לכל אתר במסילה כפולה, לעומת טענת Quantum Circuits ל-10–20 פיזיים לכל לוגי במקום ≈200 C[86]. פיקוח על יצוא: הכלל של BIS מ-2024-09-06 G[301] fact מפקח על מחשבים קוונטיים (4A906: רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact), על תוכנה "המתוכננת במיוחד" לפיתוח או לייצור של התקני קיוביטים והתקני בקרה מפוקחים (4D906) ועל הטכנולוגיה הקשורה (4E906); מפענח הנשלח כקושחה למערכת בקרה מפוקחת נופל בתוך 4D906.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הקוד מוסיף לזרם הסינדרום ביט אחד לכל קיוביט בכל מחזור, ועוד הכרעה: לאפס ולשזור מחדש את הקיוביט המחוק לפני הסבב הבא, או לדחות. במסילה כפולה זו הזנה קדימה בתוך ≈1 µs (שער 0.50 µs, בדיקה 0.38 µs) D[84], [85]; באטומים — פריים מצלמה וטעינה מחדש, ≈1 ms D[4]. פענוח מחיקה מושהה S[508] ובדיקות-על (superchecks) D[4] מסירים את ההסתעפות באמצע המעגל במחיר של פענוח מתואם. קירות: ב-10³ הקיר הוא של החומרה; ב-10⁴ המפענח חייב לקלוט ≈10⁴ דגלים ועוד סינדרומים בכל מיקרושנייה — 10 Gbit/s, בהישג ידו של FPGA D[685] אך לא נבדק עם מחיקות; ב-10⁶ מסילה כפולה פירושה 2×10⁶ טרנסמונים, ובאטומים תקציב הפריימים של תקציר בדיקת מחיקה באמצע המעגל חל ללא שינוי.
תפקיד במחסנית
שתי ארכיטקטורות: מחיקה במסילה כפולה במוליכי-על (D-Wave/Quantum Circuits, AWS, SUSTech) ואטומים ניטרליים אלקליים-עפרוריים (Atom Computing/Microsoft, Princeton, Caltech). הקוד דורש את הדגלים של בדיקת המחיקה באמצע המעגל, מספק קיוביטים לוגיים לשום דבר שנרשם עדיין במורד הזרם, ומחליף את קוד המשטח שפענוחו מבוסס-פאולי. מחיר המעבר הוא חומרה, לא תוכנה: 2× קיוביטים פיזיים ובדיקה בכל מחזור במסילה כפולה, מס הנאמנות המטא-יציב באטומים, ועוד מפענח שנותן לקשתות המחוקות משקל אפס. הוא אינו מתנגש עם דבר באופן פורמלי, אך מתחרה בזיכרון ה-qLDPC של IBM על אותו תקציב G4 Rfact. מחנה האטומים ומחנה מוליכי-העל חולקים תוצר אחד, המפענח. נושא קיוביט מיוצר עם מבנה שגיאה של מחיקה הוא אמיתי במסילה כפולה; האטומים מביאים את המחיקה כנושא קיוביט טבעי. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס בארכיטקטורה: 2.8 µs במסילה כפולה (מוגבל בשערים, ארבע שכבות של 0.5 µs מעל הבדיקה של 0.40 µs), 1.3 ms באטומים (הובלה); הקוד רוכב על ה-d₂ של הקוד המארח ואינו מוסיף איבר. משבצות סמוכות: קודי qLDPC מותאמי-מחיקה (לא נמצאה הדגמה), המפענח בשלב הקר, ובעמודה הסמוכה, חישוב פוטוני מבוסס-היתוך באובדן נסבל של 10.4% להיתוך S[179], שבו Xanadu מדווחת ב-2026 על אובדן 24.1× מעל הסף Rfact.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המספרים הבולטים הם קצבי דעיכה לוגית כתלות בזמן ההחזקה, מפוענחים עם דגלים ובלעדיהם (Princeton) D[142], או יחסי שגיאות מגולות בין מרחקים במעגל של ארבעה סבבים (ה-2.14(13)× של Harvard) D[4]; Λ מסומלץ מגיע מרעש מעגל בסגנון Stim עם הטיה מונחת S[84]. מה שלא נלכד: בחירה בדיעבד — נאמנויות הטלפורטציה של Princeton, 0.771(9) → 0.802(8), מותנות בסינדרומים טריוויאליים ובדגל D[142]; ארבעה סבבים אינם זיכרון לאורך 10⁵ סבבים; הסימולציה של Λ ≈ 27 מניחה בדיקות מושלמות, ללא שליליים שגויים וללא דה-פאזה מושרית-בדיקה S[84]; איש אינו מדווח על הישרדות לצד Λ. שחזורים עצמאיים: Harvard/QuEra D[4], Microsoft/Atom D[149], Princeton D[142]; תאוריה מ-AWS S[334], [683], [684], Yale S[395], [643], Duke S[392]. סתירות: (i) הרווח של [[4,2,2]] הוא 1.9(4)× ב-arXiv v1 ו-v2 (2026-06-23) D[142] אך 3.6× בגרף הטכנולוגיות מתוך הטקסט ב-Nature Physics D[142] fact; הטקסט שפורסם חסום בתשלום, ו-1.9(4)× הוא הערך שבשימוש. (ii) המרה של 98% S[8] לעומת 38–56% שנמדדו D[141], [142]. (iii) Λ ≈ 27 S[84] לעומת Λ = 2.14(2) בחומרה הטובה ביותר שפענוחה מבוסס-פאולי D[1] — פער בין סימולציה לחומרה.
Gu, Retzker ו-Kubica מפרסמים ספים כמשטחים, לא כערכים בודדים S[684]. 11.5 ns לסבב פענוח מתייחסים לרעש פנומנולוגי D[685]. לא פורסם: מדד ביצועים לפענוח FPGA עם דגלי מחיקה; משפחת פטנטים של Princeton או Harvard על המרת שגיאות למחיקות; סוג האטומים הנייטרליים של planqc ושל Google; עלות או אנרגיה לקיוביט לוגי, אצל אף שחקן; ומענק ה-NSF שמאחורי "$1.57 מיליון במימון NSF לפיתוח מודל השערים" של D-Wave C[15].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הוא עושה עם קודים מותאמי-מחיקה | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantum Circuits (יחידה של D-Wave) | מפתח | ארה״ב | קיוביטי מהוד במסילה כפולה; סימולציית Λ ≈ 27; מערכת של 17 קיוביטים צפויה ב-2026 | D[84] C[15] |
| AWS Center for Quantum Computing | מפתח | ארה״ב | תאוריה וחומרה של טרנסמונים במסילה כפולה; אופטימיזציה של לוח זמני הבדיקות | S[334], [683] D[85] |
| Yale University | מחקר | ארה״ב | קודי XZZX למחיקה מוטה; תאוריה של בדיקות לא מושלמות; שותפה ב-C2QA | S[395], [643] G[686] |
| Princeton University | מחקר | ארה״ב | המרה למחיקה ב-¹⁷¹Yb; הקיוביט הלוגי הראשון שפוענח עם דגלי מחיקה | S[8] D[142] |
| Harvard University | מחקר | ארה״ב | פענוח מודע-אובדן של קוד משטח על 448 אטומים; מפענח מחיקה מושהה | D[4] S[508] |
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | Libra 2028, יותר מ-256 לוגיים ב-10⁻⁶; שלב B של QBI | R[162] fact |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | מכונות ¹⁷¹Yb; תיקון אובדן עם המפענח של Microsoft; Magne | D[149] fact |
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | HERALDED_ERASE ב-Stim; קו בסיס שפענוחו מבוסס-פאולי, Λ = 2.14; מסלול אטומים מאז 2026-03 | P[397] D[1] fact |
| Caltech | מחקר | ארה״ב | המרה למחיקה ב-⁸⁸Sr; תאוריה של קודי מחיקה | D[143] S[684] |
כספים.
- 2024-08-15 · Quantum Circuits · סגירת סבב B · >$60 M · ARCH, F-Prime, Sequoia, Hither Creek · ≈$84 M מצטבר לפי העיתונות המקצועית · נסגר fact
- 2025-11-04 · US DOE · חידוש NQISRC, C2QA (Brookhaven/Yale) · $125 M מתוך $625 M על פני עד חמש שנים · תוכנית · הוענק G[474], [686]
- 2025-11-06 · שלב B של DARPA QBI · עד $15 M לכל אחד · Atom Computing, QuEra בין אחד-עשר; אף ספק של מסילה כפולה · רשמי G[65] fact
- 2026-01-07 · D-Wave · רוכשת את Quantum Circuits · $550 M ($300 M במניות + $250 M במזומן) · נסגר 2026-01-19/20 C[14] fact
- 2026-05-21 · D-Wave; Atom Computing · מכתבי כוונות של CHIPS ממשרד המסחר האמריקאי · $100 M לכל אחת · מכתב כוונות fact
- 2026-06-16 · Atom Computing · סבב C · $100 M · Third Point · >$300 M מצטבר · נסגר fact
- 2026-08-06 · D-Wave · תוצאות Q2-2026 · הכנסות $3.1 M, מזומן $546.2 M; מענק NSF של $1.57 M לעבודה על מודל השערים · דווח C[15] fact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר קוד מותאם-מחיקה; המפענחים הם קוד פתוח (Stim, PyMatching, Union-Find) P[397] ומימושי ה-FPGA אקדמיים D[685], ולכן הכסף נמצא בתקורת החומרה: שני טרנסמונים או שני מהודים ועוד קיוביט עזר לכל אתר, או מכלול מטא-יציב ומצלמה. סיכון הריכוזיות הוא שרשרת הקריאה של המסילה הכפולה והמקררים, הרשומים אצל BIS G[301]; באטומים — ערכת הלייזרים של ¹⁷¹Yb/⁸⁸Sr. G3 ו-G4 קונים את הקוד המלא; G2 ו-G1 משלמים כבר היום על גילוי מחיקות כבחירה בדיעבד (Seeker C[86], סימולטור הרידברג של Caltech עם השמטת מחיקות D[143]); G5–G7 אינם משלמים.
קניין רוחני ותקנים. Amazon Technologies, US 11,748,652 B1, דעיכת ריסון-משרעת מבושרת לתיקון שגיאות (Kubica, Retzker; הוענק 2023-09-05) G[336] fact; Yale, US 12,288,135, קיוביט עזר בעל ערוץ שגיאה אסימטרי (הוענק 2025-04-29) G[408]; משפחות המהודים של Quantum Circuits נמצאות בידי D-Wave. אף פטנט מחיקה של Princeton או של Harvard לא עלה בחיפושים שנערכו; לא נמצאה ספירה במאגר. אין תקן; HERALDED_ERASE של Stim P[397] הוא הממשק בפועל; D-Wave הכריזה על סימולטור עתידי של מודל השערים ל"תכנות מודע-שגיאות" C[15].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות.
- D-Wave: הובטח 2026-01-07 · מערכת מסילה כפולה ראשונה ב-2026 · לא סופקה נכון ל-2026-09-03; נוסחה מחדש ב-2026-08-06 כמערכת של 17 קיוביטים עם שגיאה לוגית 2× מתחת לפיזית ב-2026 C[14], [15].
- D-Wave: הובטח 2026-06-01 · 49 קיוביטים / 20× (2027), 181 / 2,000× (2028), 10 לוגיים (2030), 100 לוגיים (2032), Λ = 10 · תלוי ועומד R[94] fact.
- QuEra: הובטח 2024-01 · 100 קיוביטים לוגיים ב-2026 · הוחמץ; נוסח מחדש ב-2026-06-15 כ-Libra, יותר מ-256 לוגיים ב-10⁻⁶ ב-2028 R[162] fact.
- Atom Computing/Microsoft: הובטח 2025-07-17 · Magne, 50 קיוביטים לוגיים, אספקה סביב המעבר מ-2026 ל-2027 · תלוי ועומד fact.
אמינות: Quantum Circuits/D-Wave מפרסמות את הפיזיקה ומחמיצות את התאריכים; Harvard/QuEra מספקות מאמרים בזמן, מפות דרכים באיחור; Microsoft/Atom בזמן, שותקות בעניין הקוד; AWS מפרסמת ואינה מבטיחה דבר; Princeton מספקת כל שלב בהצעתה מ-2022 S[8], קטן מהמובטח.
פרשנות אסטרטגית. אם קודים מותאמי-מחיקה יגיעו ל-Λ ≥ 5 בחומרה, המנצחים הם בעלי קיוביטים עם מחיקה מובנית בקנה מידה — קו המהודים של D-Wave, זוגות הטרנסמונים של AWS, מחנה ה-¹⁷¹Yb (Atom Computing, מסלול האטומים של Google) — והמפענח הופך למצרך; המפסידים הם מפות דרכים של פאולי בלבד, הקונות Λ בנאמנות לבדה (קו מוליכי-העל של Google, ה-qLDPC של IBM), וספקי רובידיום ללא מכלול מטא-יציב. התחלופה פועלת לשני הכיוונים: פענוח מחיקה מושהה S[508] ובדיקות-על D[4] נותנים לאטומים את רוב הרווח בלי קיוביטים עם מחיקה מובנית; קידודי מחיקה בקיוטריטים היו מסירים מהטרנסמונים את התקורה של 2×. כוח המיקוח נמצא אצל ספקי הפלטפורמות; למחברי המפענחים אין כוח מיקוח.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם: קבוצה כלשהי תפענח זיכרון d = 3 → 5 עם דגלי מחיקה לאורך ≥ 10 סבבים ותדווח על Λ ≥ 3 עם הישרדות; מערכת 17 הקיוביטים של D-Wave תראה שגיאה לוגית 2× מתחת לפיזית עד אמצע 2027 C[15]; סימולציה של מסילה כפולה עם שליליים שגויים נמדדים ודה-פאזה של הבדיקה עדיין תחזיר Λ ≥ 10; ההמרה באטומים תחת שערים דו-קיוביטיים תעבור 70%. להוריד בדרגה אם סוף 2027 יגיע כשפענוח מחיקה שווה < 2× בכל פלטפורמה. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: זיכרונות במסילה כפולה ב-Λ ≈ 5–10 עם 100–200 קיוביטים, ומכונות Yb שמריצות קודים מודעי-אובדן כברירת מחדל. התרחיש הגרוע ביותר: אפשרות פענוח ששווה 1.7–1.9×, בעוד טרנסמונים שפענוחם מבוסס-פאולי מגיעים ל-Λ ≈ 3–4 בלעדיה.
שאלות פתוחות: (1) מהו Λ ברגע ששליליים שגויים מצטברים כדליפה לאורך 10³ סבבים? (2) האם ההטיה של 40:1 שורדת שערים מקביליים על קווי קריאה משותפים? (3) האם אפשר להסיר את מס הנאמנות המטא-יציב ב-Yb? (4) האם קוד qLDPC מותאם-מחיקה עם מפענח מהיר אפשרי? לעקוב: האספקה של D-Wave ב-2026, המאמר הרב-קיוביטי הבא של AWS, תוצאות ה-Yb של Google/Kaufman.
פענוח מודע-למחיקות פועל גם בממשק פוטוני בין מעבדי קוד המשטח: עם פעולות מקומיות אידיאליות, הסף לתוצאות היתוך שנמחקו מגיע לתקרת חלחול הקשתות של 50% בסריג הריבועי (ערך מותאם: 49.40–50.60% ב-d = 11–19), השקולה לאובדן פוטונים של 18.35% ללא היתוך מוגבר, והוא יורד בקירוב ליניארית עם שגיאת מצבי המשאב, ובקצב הולך וגובר ככל שרעש המעגל המקומי מתקרב לסף שלו עצמו P[893]. התוצאה היא מסימולציה בלבד.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [8] Y. Wu, S. Kolkowitz, S. Puri, and J. D. Thompson, “Erasure conversion for fault-tolerant quantum computing in alkaline earth Rydberg atom arrays,” Nat. Commun., vol. 13, Art. no. 4657, 2022, doi: 10.1038/s41467-022-32094-6. arXiv:2201.03540. S
- [14] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Announces Agreement to Acquire Quantum Circuits Inc., Establishing World's Leading Quantum Computing Company,” Jan. 7, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-to-acquire-quantum-circuits-inc-establishing-world-s-leading-quantum-computing-company/ - [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935. S
- [85] J. S.-C. Hung et al., “Fast, High-Fidelity Erasure Detection of Dual-Rail Qubits with Symmetrically Coupled Readout,” arXiv:2604.16292, Apr. 2026. D
- [86] Quantum Circuits, “Quantum Circuits Makes Error-Detecting Qubits,” Nov. 19, 2024. [Online]. Available: https://quantumcircuits.com/
resources/ Cquantum-circuits-make-error-detecting-qubits/ - [94] M. Swayne, “D-Wave's New Gate-Model Roadmap Puts Pin in 2032 For 100 Logical-Qubit System,” The Quantum Insider, Jun. 1, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ R06/ 01/ d-waves-new-gate-model-roadmap-puts-pin-in-2032-for-100-logical-qubit-system/ - [141] S. Ma et al., “High-fidelity gates with mid-circuit erasure conversion in a metastable neutral atom qubit,” Nature, vol. 622, p. 279, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06438-1. arXiv:2305.05493. D
- [142] B. Zhang et al., “Logical qubits with erasure conversion using metastable neutral atoms,” Nat. Phys., vol. 22, no. 6, pp. 910–916, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03309-0. arXiv:2506.13724. D
- [143] P. Scholl, A. L. Shaw, R. B.-S. Tsai, R. Finkelstein, J. Choi, and M. Endres, “Erasure conversion in a high-fidelity Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 622, p. 273, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06516-4. arXiv:2305.03406. D
- [149] B. W. Reichardt et al., “Fault-tolerant quantum computation with a neutral atom processor,” arXiv:2411.11822, Nov. 2024. D
- [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Rquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310. S
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [334] A. Kubica et al., “Erasure Qubits: Overcoming the T₁ Limit in Superconducting Circuits,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041022, Nov. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041022. arXiv:2208.05461. S
- [336] A. M. Kubica and A. Retzker, “Heralding of amplitude damping decay noise for quantum error correction,” Google Patents, Sep. 5, 2023. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GUS11748652B1/ en - [392] M. Kang, W. C. Campbell, and K. R. Brown, “Quantum Error Correction with Metastable States of Trapped Ions Using Erasure Conversion,” PRX Quantum, vol. 4, no. 2, Art. no. 020358, Jun. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.020358. arXiv:2210.15024. S
- [395] K. Chang et al., “Surface Code with Imperfect Erasure Checks,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040355, Dec. 2025, doi: 10.1103/d1v7-nctj. S
- [397] quantumlib, “Gates supported by Stim,” GitHub. [Online]. Available: https://github.com/
quantumlib/ PStim/ blob/ main/ doc/ gates.md - [399] J. D. Teoh et al., “Dual-rail encoding with superconducting cavities,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 120, no. 41, Art. no. e2221736120, Oct. 2023, doi: 10.1073/pnas.2221736120. arXiv:2212.12077. S
- [406] W. Huang et al., “Logical multi-qubit entanglement with dual-rail superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 22, no. 4, pp. 591–597, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03211-9. arXiv:2504.12099. D
- [408] Justia, “Shruti PURI Inventions, Patents and Patent Applications - Justia Patents Search.” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
inventor/ Gshruti-puri - [474] US Department of Energy, “Energy Department Announces $625 Million to Advance the Next Phase of National Quantum Information Science Research Centers,” Energy.gov, Nov. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.energy.gov/
articles/ Genergy-department-announces-625-million-advance-next-phase-national-quantum-information - [508] G. Baranes et al., “Leveraging Qubit Loss Detection in Fault-Tolerant Quantum Algorithms,” Phys. Rev. X, vol. 16, no. 1, Art. no. 011002, Jan. 2026, doi: 10.1103/ycwc-3myc. arXiv:2502.20558. S
- [643] K. Sahay, J. Jin, J. Claes, J. D. Thompson, and S. Puri, “High-Threshold Codes for Neutral-Atom Qubits with Biased Erasure Errors,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041013, Oct. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041013. arXiv:2302.03063. S
- [645] J. W. Lis et al., “Mid-circuit operations using the omg-architecture in neutral atom arrays,” arXiv:2305.19266, May 2023. D
- [679] T. M. Stace, S. D. Barrett, and A. C. Doherty, “Thresholds for Topological Codes in the Presence of Loss,” Phys. Rev. Lett., vol. 102, no. 20, Art. no. 200501, May 2009, doi: 10.1103/PhysRevLett.102.200501. arXiv:0904.3556. S
- [680] N. Delfosse and G. Zémor, “Linear-time maximum likelihood decoding of surface codes over the quantum erasure channel,” Phys. Rev. Res., vol. 2, no. 3, Art. no. 033042, Jul. 2020, doi: 10.1103/PhysRevResearch.2.033042. arXiv:1703.01517. S
- [681] N. Delfosse and N. H. Nickerson, “Almost-linear time decoding algorithm for topological codes,” Quantum, vol. 5, Art. no. 595, Dec. 2021, doi: 10.22331/q-2021-12-02-595. arXiv:1709.06218. S
- [682] R. Stricker et al., “Experimental deterministic correction of qubit loss,” Nature, vol. 585, no. 7824, pp. 207–210, Sep. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2667-0. arXiv:2002.09532. D
- [683] S. Gu, Y. Vaknin, A. Retzker, and A. Kubica, “Optimizing Quantum Error-Correction Protocols with Erasure Qubits,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040354, Oct. 2025, doi: 10.1103/985g-58gd. S
- [684] S. Gu, A. Retzker, and A. Kubica, “Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits,” Phys. Rev. Res., vol. 7, no. 1, Art. no. 013249, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevResearch.7.013249. arXiv:2312.14060. S
- [685] N. Liyanage, Y. Wu, A. Deters, and L. Zhong, “Scalable Quantum Error Correction for Surface Codes using FPGA,” arXiv:2301.08419, Jan. 2023. D
- [686] Brookhaven National Laboratory, “DOE Renews Brookhaven Lab-led Quantum Research Center,” BNL Newsroom, Nov. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.bnl.gov/
newsroom/ Gnews.php?a=122687 - [893] F. Burt et al., “Loss-tolerant distributed lattice surgery using fusion networks,” arXiv:2610.01923, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות)
קוד מייצב מסוג CSS במשקל 4 על סריג ריבועי; הקוד היחיד עם נתוני חומרה מתחת לסף בשלוש פלטפורמות, והיקר ביותר.
Verdict. קוד ברירת המחדל משום שאינו צריך דבר מלבד סריג סטטי מדרגה 4; ב-Λ ≈ 2 הוא עולה 600–1,500 פיזיים ללוגי. להוריד בדרגה אם זיכרון qLDPC יגבר עליו בחומרה לפני סוף 2027.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קוד מייצב מסוג CSS: פלאקטים (plaquettes) של X ושל Z במשקל 4 על סריג ריבועי, ובמשקל 2 על השפה. הפריסה המסובבת — זו שכולם בונים — מציבה קיוביט לוגי אחד ב-d² קיוביטי נתונים ו-d²−1 קיוביטי מדידה: טלאי במרחק 7 הוא 97 קיוביטים פיזיים. שגיאות מופיעות כזוגות של פגמי סינדרום, שמפענח מזווג על פני גרף זיווג תלת-ממדי (שני ממדי מרחב, d סבבים) לכדי מסגרת פאולי. מוצא: קוד הטורוס של Kitaev (1997) S[649]; הזיכרון המישורי והסף שלו אצל Dennis, Kitaev, Landahl ו-Preskill (2002) S[650]; הפריסה המסובבת של d² קיוביטים אצל Bombín ו-Martín-Delgado (2007) S[651]; ניתוח סריג (lattice surgery) אצל Horsman et al. (2011) S[652]; הקאנון ההנדסי אצל Fowler et al. (2012) S[653]; הרתימה (yoking) אצל Gidney et al. (2023) S[654].
תכונות מגרף הטכנולוגיות (a זיקה; b זמן; c קריאה; d ניידות; e בקרה @ מיקום; f מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו; g ייצור): a = 0.5, אדיש לנושא הקיוביט — פריסה, לא התקן, כש-b ו-c ירושים מהמארח ו-e, g אינם קיימים משלו; d = סטטי, הטלאים זזים רק בניתוח סריג; f = פאולי, ההנחה המגדירה והחולשה המגדירה, שכן כל מה שאינו היפוך X/Z — דליפה, אובדן, הטיה, מחיקה — הוא מידע מושלך או נזק לא ממודל. דירוג 7 מתוך 111; משותף למשפחות מוליכי-העל, האטומים הניטרליים והספינים.
פיזיקה וגבולות
הקוד הופך שיעור שגיאות פיזי p לשיעור לוגי היורד אקספוננציאלית ב-d, כל עוד p נמצא מתחת לסף. Λ, המקדם שבו יורדת השגיאה הלוגית לכל שני צעדי מרחק, הוא הכלכלה כולה: ב-Λ = 2.14 הפחתה פי עשרה בשגיאה הלוגית עולה שלושה גורמים של Λ (log 10 / log 2.14 ≈ 3.0), כלומר הגדלה של d בכ-6 — מ-d = 7 זה ~3.5× קיוביטים, שכן טלאי דורש 2d²−1. הסף תלוי במפענח וברעש: 0.937% תחת רעש דה-פולריזציה אחיד ברמת המעגל S[8], אך 0.55% למפענח החומרה הלא-משוקלל של Riverlane לעומת 0.7% לזיווג משוקלל תחת דליפה D[238]. כל Λ שמצוטט מתאר מפענח לא פחות משהוא מתאר שבב.
שלוש רצפות הן מהותיות. שטח וזמן: קיוביט לוגי הוא 2d²−1 קיוביטים פיזיים ופעולה לוגית עולה d סבבים, ולכן מ-7.72×10⁻⁴ ב-d=7 עם Λ ≈ 2 D[2], הגעה ל-10⁻⁶ דורשת d ≈ 25 ויותר מ-1,200 פיזיים ללוגי, אלא אם p יורד מתחת ל-10⁻³; ב-p = 10⁻³ טביעת הרגל של מכונת teraquop (טריליון פעולות לוגיות) היא כ-1,500 פיזיים ללוגי בקוד הפשוט, 800 עם רתמות חד-ממדיות ו-600 עם רתמות דו-ממדיות S[654], או כ-650 בקוד הפשוט עם זיווג מתואם S[655]. שגיאות שאינן פאולי: דליפה מייצרת סינדרומים שהזיווג אינו יכול להסביר, ואובדן אטומים ניתן לטיפול רק אם המפענח מקבל הודעה היכן אירע. פרצים מתואמים: Google רואה אירועים בערך מדי שעה, המקבעים רצפה סמוך ל-10⁻¹⁰ ללא תלות ב-d D[1]. מה שמזיז את הרצפה הוא הנדסת מבנה השגיאה — הטיה, מחיקה, סילוק דליפה — בדיוק מה שהקוד הזה משליך; הרתמות מזיזות רק את הקבוע.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם נכון ל-3 בספטמבר 2026: זיכרון במרחק 7 עם שגיאה לוגית של 7.72×10⁻⁴ למחזור על Willow של Google בן 105 הקיוביטים, עם כיול בלמידת חיזוק בתוך לולאת תיקון השגיאות D[2]. הטיפוסי בקנה מידה: אין. אף ספק אינו מוכר קיוביט לוגי של קוד המשטח; שערים לוגיים דו-קיוביטיים קיימים רק ב-d=3 D[43]; באטומים הקוד רץ על 448 אטומים לאורך ארבעה סבבים D[4].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג | מקור |
|---|---|---|---|---|
| 2023-02 | d=5 ב-2.914(16)%/מחזור לעומת ממוצע d=3 של 3.028(23)% | D | [602] | |
| 2024-12 | Λ = 2.14 ± 0.02 (d=3→5→7); d=7 ב-0.143(3)%/מחזור; 2.4(3)× מהקיוביט הפיזי הטוב ביותר; 10⁶ מחזורים ב-d=5 | Google (Willow) | D | [1] |
| 2025-11 | 448 אטומים: 2.14(13)× על פני d=3→5 בארבעה סבבים; פענוח בלמידת מכונה מודע-אובדן שווה 1.73(13)× | Harvard/MIT/QuEra | D | [4] |
| 2025-12 | Local Clustering Decoder בפחות מ-1 µs/סבב על FPGA עד d=17; חיסכון של 4× בקיוביטים (d=33→17) תחת דליפה | Riverlane | D | [238] |
| 2025-12 | התקן של 107 קיוביטים מתחת לסף ב-d=7, Λ = 1.40(6) | USTC | D | [3] |
| 2026-07 | CNOT לוגי בין שני טלאים ב-d=3, נאמנות 0.643, ללא בחירה בדיעבד | USTC | D | [43] |
האיבר השולט: שגיאת השער הדו-קיוביטי, כ-40% מתקציב קוד הצבע המקביל על אותו שבב D[41], אחריה דליפה וקריאה, ואחריהן פרצים ששום d גדול יותר אינו מסלק D[1].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
לקוד אין ייצור משלו; הוא כופה ייצור — סריג סטטי מדרגה 4, קיוביט מדידה בין כל זוג קיוביטי נתונים, קריאה לא הרסנית באמצע המעגל בכל קיוביט עזר, ואחידות, משום שכל 2d²−1 הקיוביטים חייבים לעבוד. זו בעיית שיעור תקינות ב-d², והסיבה לכך ש-Google רשמה פטנט על גרסאות הסובלות קיוביטים מתים G[656]. שרשרת האספקה האמיתית שלו היא שרשרת הפענוח: המפענח של Riverlane תופס כ-6% מהלוגיקה של Xilinx VU19P ב-d=17 D[238], ומשפחת ה-FPGA הזאת היא ממקור יחיד (AMD), וכך גם חלופת ה-GPU (NVIDIA, זמן הלוך-ושוב של 3.84 µs על NVQLink fact). העלות לקיוביט לוגי לא פורסמה. החשיפה לפיקוח על יצוא: תקנת BIS האמריקנית מ-2024-09-06 fact מפקחת על מקררים (3A904), ועל מחשבים קוונטיים (4A906) רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלהם נופלים באותה רצועה, מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact; טלאי במרחק 5, 49 קיוביטים, נתפס רק בשגיאת C-NOT של 10⁻⁴ או טובה ממנה.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
כל מחזור מודד ומאפס כל קיוביט עזר: ב-Willow, 48 ביטי מדידה בכל 1.1 µs לטלאי במרחק 7, בערך 44 Mbit/s של סינדרום לכל קיוביט לוגי D[1]. המפענח חייב לצרוך את הזרם הזה מהר יותר משהוא מגיע, אחרת הפיגור מתבדר — פחות ממיקרו-שנייה לסבב במארג FPGA D[238] לעומת השהיה ממוצעת של 63 µs ב-d=5 אצל Google ב-2024 D[1]. ב-10³ קיוביטים החומה היא החיווט לכל קיוביט; ב-10⁴ היא רוחב הפס של הסינדרום אל מחוץ למקרר — הטיעון בעד פענוח מקדים בשלב הקר (מחקר על CMOS קריוגני טוען להפחתה של 3,780× בהספק של 0.56 mW ב-4 K Sfact); ב-10⁶ הפענוח הוא בעיית הזרמה בקנה מידה של מרכז נתונים, שגודלה נקבע לפי קצב הסינדרום, לא לפי מספר הקיוביטים.
תפקיד במחסנית
חמש ארכיטקטורות נושאות אותו: טרנסמונים מוליכי-על, אטומים ניטרליים אלקליים, אטומים אלקליים-עפרוריים עם מחיקה מובנית, ספינים בנקודות קוונטיות בצורן/גרמניום וספיני תורמים בצורן. הוא דורש רק סריג סטטי של שכנים קרובים — הסיבה לכך שהוא ברירת המחדל — מארח מפעלי מצבי קסם (טיפוח מצבי קסם מגיע ל-0.9999(1) בשיעור קבלה של 8% D[42]) ומזין מפענחי FPGA ומפענחים עצביים D[238], [657]. הוא מוחלף בידי קוד הצבע (שערים טובים יותר, שיפוע גרוע יותר: Λ₃/₅ = 1.56 על אותו שבב D[41]), בידי קודי qLDPC מסוג bivariate bicycle (288 פיזיים ל-12 לוגיים לעומת כ-3,000 קיוביטים של קוד המשטח D[248]) ובידי קודים טרנסוורסליים בעלי קצב גבוה על אטומים ניידים — ואינו מורכב איתם. הוא מתנגש עם קיוביטי חתול (קוד לא מוטה מבזבז את ההטיה), עם קידודי מסילה כפולה (הזיווג משליך את דגלי המחיקה) ועם גילוי הרסני. עלויות המעבר פועלות לשני הכיוונים: עזיבה קונה קיצוץ של 3–10× בתקורה ודורשת קישוריות שאין לחומרה; הישארות עולה 600–1,500 פיזיים ללוגי S[654]. זו הטכנולוגיה היחידה בשכבת הקוד שהיא באמת אדישה לפלטפורמה, ולכן חברת מפענחים יכולה להתקיים. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס: 0.65 µs נגזר על סריג הטרנסמונים לעומת מחזור נמדד של 1.1 µs, כשהקריאה והאיפוס הם שני שלישים ממנו ולא השערים של 25–40 ns D[1]; 1.31 ms באטומים, נקבע בידי ההובלה. משבצות ריקות סמוכות: מפענח בתוך המקרר, וטלאים חוצי-מודולים — שום קוד לא רץ על פני שני מודולים.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
Λ הוא התאמה של השגיאה הלוגית למחזור מול d, ושלושה דברים הופכים אותו לרך. תלוי במפענח: אותם נתוני Sycamore נותנים 3.028% בפענוח ברשת טנזורים ו-2.901% ב-AlphaQubit ב-d=3 D[602], [657]. תלוי בתת-הקבוצה: טלאי d=7 מוסיף קיוביטים גרועים יותר לקבוצת ה-d=5. תלוי במשך: מעגלים של ארבעה סבבים D[4] לעולם אינם רואים את פיזיקת הסחיפה והפרצים שריצה של 10⁶ מחזורים רואה D[1]. מה שאינו נלכד: אוכלוסיות דליפה, פרצים, הטיית הישרדות בטעינה מחדש, כשל מפענח בזמן אמת. שוחזר באופן בלתי תלוי — Google D[1], [2], USTC D[3], Harvard/MIT/QuEra D[4].
סתירות. Λ לכל שני צעדי מרחק: 2.14 ± 0.02 (Google, d=3→7) D[1] לעומת 1.40(6) (USTC) D[3] לעומת 2.14(13)× (אטומים, ארבעה סבבים, אבד בטעינה מחדש) D[4] — רעש שונה, לא קודים שונים, ורק זה של Google שורד מיליון מחזורים. סף: 0.937% S[8] לעומת 0.55–0.7% תחת דליפה D[238]; יש לתקצב לפי השני.
סבב C של Riverlane הוא $75 M בהודעה מ-2024-08-06 C[661] אך "$85 מיליון ב-2024", עם "$120 מיליון+" במצטבר, בהודעת מפת הדרכים מ-2026-03-12 C[658]. טביעות הרגל של הקודים ה-yoked (≈1,500 / ≈800 / ≈600 פיזיקליים ללוגי ב-p = 10⁻³) לקוחות מהצגה משנית של arXiv:2312.04522 S[654]. לא פורסם: העלות או האנרגיה לקיוביט לוגי, וההכנסות וערכי החוזים של Riverlane.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | זיכרון Willow עד d=7, השיא ב-d=7, AlphaQubit, תאוריית הקודים הרתומים | D[1], [2], [657] S[654] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | הריצה גרסאות heavy-hex של קוד המשטח על Falcon; מפת הדרכים נוטשת אותן לטובת qLDPC מסוג bivariate bicycle מטעמי תקורה | D[248] fact |
| Riverlane | ספק | בריטניה | ספק תיקון השגיאות הייעודי היחיד; Local Clustering Decoder, פחות מ-µs לסבב על FPGA | D[238] C[658] |
| Harvard/MIT + QuEra | מחקר + מפתח | ארה״ב | קוד המשטח על 448 אטומים עם פענוח בלמידת מכונה מודע-אובדן | D[4] fact |
| USTC, Zhejiang University | מחקר | סין | d=7 מתחת לסף; CNOT לוגי ב-d=3; ניתוח סריג ב-125 קיוביטים | D[3], [43], [44] |
| NVIDIA, Qblox | ספקים | ארה״ב, הולנד | NVQLink ומערכי בקרה הסוגרים את לולאת הפענוח בזמן אמת | fact C[659] |
כספים. איש אינו מממן קוד; אלה תוצרים הנקובים ביחידות של קוד המשטח.
- 2024-05-01 · Riverlane · מענק EIC Transition של Horizon Europe (SkyTALE, עם Qblox) · £2.1 M · הוענק C[660]
- 2024-08-06 · Riverlane · סבב C · $75 M · Planet First Partners מובילה, עם ETF Partners, EDBI, Cambridge Innovation Capital, Amadeus · נסגר C[661]
- 2025-11-06 · DARPA · QBI, שלב B · עד $15 M לכל אחד, אחד-עשר צוותים; IBM ספקית הטרנסמונים היחידה, ותוכניתה qLDPC fact
- 2026-03-12 · Riverlane · הודעת מפת הדרכים טוענת לגיוס של $120 M+ ולסבב C של "$85 M" · סותר את ההודעה מ-2024 C[658]
- 2026-06-02 · IBM · התחייבות לקוונטים · >$10 B על פני חמש שנים · הוכרז fact
שוק ושרשרת אספקה. המוצר היחיד שאפשר למכור כאן הוא המפענח ושילובו; Riverlane היא הספק הייעודי היחיד, הטוענת ליותר מ-20 שותפויות עם יצרנים ומעבדות לאומיות C[658]; NVIDIA הופכת את מסלול ה-GPU לסחורה. סיכון הריכוזיות נמצא במעלה השרשרת (AMD/Xilinx, NVIDIA, שוק מקררים של שני ספקים); כלכלת היחידה לא פורסמה מעבר ל-600–1,500 הפיזיים ללוגי שכל קונה משלם S[654]. רק G3 ו-G4 משלמים עליו.
קניין רוחני ותקנים. Google LLC, US 12,518,194, "Surface codes with densely packed gauge operators" (הוענק 2026-01-06) G[656]; Riverlane Ltd, GB 2641501 A, "Quantum decoder" (פורסם 2025-12-10) G[662]. הקוד הוא ידע קודם מ-1997–2007 שאינו ניתן לרישום כפטנט S[649], [651], ולכן המאבק הוא על מפענחים ועל פריסות. אין תקן; הממשקים הם קוד פתוח — Stim, PyMatching, Deltakit P[397].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות.
- Google: הובטח 2023-02 · אבן דרך 3, "קיוביט לוגי ארוך-חיים" ב-10⁻⁶ · לא הושג; המיטב 7.72×10⁻⁴ ב-d=7 D[2] C[32].
- IBM: הובטח 2025-06-10 · Kookaburra, המודול הראשון של זיכרון qLDPC עם לוגיקה, ב-2026 · לא סופק נכון ל-2026-09-03 fact.
- Riverlane: הובטח 2026-03-12 · megaquop לפני סוף העשור, gigaquop בתחילת שנות ה-2030, teraquop מ-2033 · תלוי ועומד C[658].
אמינות: Google סיפקה כל אבן דרך שהכריזה עליה, באיחור אך באמת, והיא היחידה שיש לה מספרים השורדים מיליון מחזורים; IBM מבצעת אך נטשה את הקוד הזה; Riverlane מספקת חומרה שעברה ביקורת עמיתים; למחנה האטומים יש סיפור התקורה הטוב ביותר ונתוני המשך החלשים ביותר fact.
פרשנות אסטרטגית. אם קוד המשטח יישאר סוס העבודה, המנצחים יהיו מי שיהפכו את הקיוביטים הפיזיים לזולים ואת המחזורים למהירים — מחנה מוליכי-העל — ועוד שרשרת אספקה של מפענחים המוכרת לכל פלטפורמה. המפסידים הם כל מי שטיעונו הניח 10² פיזיים ללוגי: ב-600–1,500, מכונה של 200 קיוביטים לוגיים היא מכונה של 10⁵ קיוביטים — הסיבה המוצהרת של IBM לעזיבה D[248]. איומי התחליף מתוארכים: qLDPC בנקודת האיזון ביונים לכודים, קודים טרנסוורסליים על אטומים ניידים, קודים מותאמים למחיקה. כוח המיקוח נמצא בידי ספקי הפלטפורמות, למעט בפענוח בזמן אמת, שרובם מעדיפים לקנות ולא לבנות.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם: קבוצה כלשהי תדווח על Λ ≥ 3 לאורך ≥10⁵ מחזורים; שער לוגי דו-קיוביטי ב-d ≥ 5 יגיע ל-99% ללא בחירה בדיעבד; טלאי ירוץ על פני שני מודולים; טלאים רתומים יופיעו בחומרה. להוריד בדרגה אם זיכרון qLDPC יגבר על טלאי של קוד המשטח במספר קיוביטים שווה לפני סוף 2027. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: כמה מאות קיוביטים לוגיים ב-10⁻⁶ על 10⁵–10⁶ קיוביטים פיזיים, והפענוח סחורה — מה ש-Starling ו-Libra מניחים. התרחיש הגרוע ביותר: Λ נשאר סמוך ל-2, d ≈ 25 נשאר מחירו של 10⁻⁶, והקוד שורד רק כמדד ביצועים. שאלות פתוחות: (1) האם Λ מחזיק מעל 10³ קיוביטים פיזיים, שם ההפרעה ההדדית והסחיפה גדלות אחרת? (2) האם הרתימה יכולה לרוץ בחומרה, או שפענוח הקוד החיצוני מכשיל את תקציב הזמן האמת? (3) כמה מהשיא של 2026 הוא כיול ולא פיזיקה, בהינתן שהיגוי בלמידת חיזוק לבדו הזיז את d=7 מ-1.43×10⁻³ ל-7.72×10⁻⁴? לעקוב: צעד המרחק הבא של Google ו-Kookaburra של IBM.
ניתוח סריג המפוצל בין שני מעבדים המחוברים בקישור פוטוני אינו שומר מאליו על מרחק d בתפר: ממשק ישר של זוגות בל נותן d + 1 על תוצאת המיזוג, אך רק ⌊(d + 1)/2⌋ על הגודל הנצפה הניצב, חלוקה בזיגזג משיבה את d, ותפר היתוך של מצב אשכול ליניארי נותן 2d + 1 ו-d — מרחקים הסופרים רק תקלות בממשק P[893].
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. D
- [3] T. He et al., “Experimental Quantum Error Correction below the Surface Code Threshold via All-Microwave Leakage Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 135, no. 26, Art. no. 260601, Dec. 2025, doi: 10.1103/rqkg-dw31. D
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [8] Y. Wu, S. Kolkowitz, S. Puri, and J. D. Thompson, “Erasure conversion for fault-tolerant quantum computing in alkaline earth Rydberg atom arrays,” Nat. Commun., vol. 13, Art. no. 4657, 2022, doi: 10.1038/s41467-022-32094-6. arXiv:2201.03540. S
- [32] Y. Chen and M. Devoret, “Our quantum hardware: the engine for verifiable quantum advantage,” Google Blog, Oct. 22, 2025. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ Ctechnology/ research/ quantum-hardware-verifiable-advantage/ - [41] N. Lacroix et al., “Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 614–619, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09061-4. arXiv:2412.14256. D
- [42] E. Rosenfeld et al., “Magic state cultivation on a superconducting quantum processor,” arXiv:2512.13908, Dec. 2025. D
- [43] W. Lin et al., “Surface code logical operations on a superconducting quantum processor,” arXiv:2607.01473, Jul. 2026. D
- [44] Y. Wang et al., “A superconducting surface-code processor with lattice-surgery logical operations,” arXiv:2606.06598, Jun. 2026. D
- [238] A. B. Ziad et al., “Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11048, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66773-x. D
- [248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915. D
- [397] quantumlib, “Gates supported by Stim,” GitHub. [Online]. Available: https://github.com/
quantumlib/ PStim/ blob/ main/ doc/ gates.md - [602] R. Acharya et al., “Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit,” Nature, vol. 614, pp. 676–681, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41586-022-05434-1. D
- [649] A. Y. Kitaev, “Fault-tolerant quantum computation by anyons,” Annals of Physics, vol. 303, no. 1, pp. 2–30, 2003, doi: 10.1016/S0003-4916(02)00018-0. arXiv:quant-ph/9707021. S
- [650] E. Dennis, A. Kitaev, A. Landahl, and J. Preskill, “Topological quantum memory,” Journal of Mathematical Physics, vol. 43, no. 9, pp. 4452–4505, 2002, doi: 10.1063/1.1499754. arXiv:quant-ph/0110143. S
- [651] H. Bombin and M. A. Martin-Delgado, “Optimal resources for topological two-dimensional stabilizer codes: Comparative study,” Phys. Rev. A, vol. 76, no. 1, Art. no. 012305, 2007, doi: 10.1103/PhysRevA.76.012305. arXiv:quant-ph/0703272. S
- [652] D. Horsman, A. G. Fowler, S. Devitt, and R. Van Meter, “Surface code quantum computing by lattice surgery,” New Journal of Physics, vol. 14, Art. no. 123011, Nov. 2011, doi: 10.1088/1367-2630/14/12/123011. arXiv:1111.4022. S
- [653] A. G. Fowler, M. Mariantoni, J. M. Martinis, and A. N. Cleland, “Surface codes: Towards practical large-scale quantum computation,” Phys. Rev. A, vol. 86, no. 3, Art. no. 032324, Sep. 2012, doi: 10.1103/PhysRevA.86.032324. arXiv:1208.0928. S
- [654] C. Gidney, M. Newman, P. Brooks, and C. Jones, “Yoked surface codes,” arXiv:2312.04522, Dec. 2023. S
- [655] C. Gidney and C. Jones, “New circuits and an open source decoder for the color code,” arXiv:2312.08813, Dec. 2023. S
- [656] Google LLC, “Surface codes with densely packed gauge operators,” U.S. Patent 12,518,194 B2, Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ Also https://patents.justia.com/US12518194B2/ en search?q=%22surface+code%22+quantum+error+correction&company=google . G - [657] J. Bausch et al., “Learning high-accuracy error decoding for quantum processors,” Nature, vol. 635, no. 8040, pp. 834–840, Nov. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08148-8. D
- [658] Riverlane, “Riverlane publishes QEC Technology Roadmap that can accelerate quantum computing's path to utility scale by 3–5 years,” Mar. 12, 2026. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Criverlane-publishes-qec-technology-roadmap - [659] Qblox; Riverlane, “Qblox and Riverlane Demonstrate Integration Enabling Real-Time Quantum Error Correction,” PR Newswire, Mar. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cqblox-and-riverlane-demonstrate-integration-enabling-real-time-quantum-error-correction-302716254.html - [660] Riverlane, “Riverlane awarded £2.1m by Horizon Europe to develop the next generation of its quantum error correction decoder,” May 1, 2024. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Criverlane-awarded-2-1m-by-horizon-europe-to-develop-the-next-generation-of-its-quantum-error-correction-decoder - [661] Riverlane, “Riverlane raises $75 million to meet surging global demand for quantum error correction technology,” Aug. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Criverlane-raises-75-million-to-meet-surging-global-demand-for-quantum-error-correction-technology - [662] A. B. Ziad, A. Zalawadiya, B. Barber, and L. Skoric, “Quantum decoder,” Google Patents, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GGB2641501A/ en - [893] F. Burt et al., “Loss-tolerant distributed lattice surgery using fusion networks,” arXiv:2610.01923, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross")
קודי מייצב דלילים בעלי קצב גבוה על טורוס מדרגה 6, המקצצים את תקורת הפיזיים-ללוגי בערך פי עשרה לעומת קוד המשטח.
Verdict. רווח תקורה ממשי, שהוכח רק במרחק 3–5 על 32–40 קיוביטים פיזיים; בלי מודול מסופק עם צימוד לטווח ארוך עד סוף 2027 הוא נשאר יתרון על הנייר.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח.
זהות ומוצא
קוד bivariate bicycle (BB) הוא קוד מייצב מסוג CSS ששתי מטריצות בדיקת הזוגיות שלו הן פולינומים בזוג הזזות מחזוריות מתחלפות, ולכן הבדיקות מרצפות טורוס: כל בדיקה נוגעת בשישה קיוביטים, וכל קיוביט יושב בשש בדיקות. ארבעה שכנים קרובים, ושניים הם עטיפות לטווח ארוך — דלילות וקצב גבוה שנקנו בקישוריות לא-מישורית. המוצא נמשך מקודי ה-bicycle של MacKay ומכפלות ההיפר-גרף של Tillich–Zémor, דרך המכפלות המורמות של Panteleev–Kalachev, עד Bravyi, Cross, Gambetta, Maslov, Rall ו-Yoder, Nature 627, 778 (2024-03-27), ש"קוד ה-gross" [[144,12,12]] שלהם מחזיק 12 לוגיים ב-288 קיוביטים פיזיים בסף של 0.8% ברמת המעגל, לעומת ≈3,000 פיזיים לאותם 12 לוגיים בקוד המשטח ב-p = 0.1% D[248].
תכונות (גרף הטכנולוגיות): זיקה לנושא 0.5 — שכבת קוד, אדישה בין נושאים טבעיים למיוצרים אך יורשת את שגיאותיהם. זמן אופייני: אין משלו; השזירה כאן אינה דטרמיניסטית ואינה מבושרת. קריאה: אין משלו — הוא צורך מהנושא מדידת סינדרום מהירה, לא הרסנית ובאמצע המעגל. ניידות: לטווח ארוך, הדרישה המגדירה. אופן הבקרה: אין, בשום מיקום. מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: פאולי. ייצור: אין.
פיזיקה וגבולות
הקוד אינו קובע סולם אנרגיה, רק קצב חשבונאי: k/n ועומק הסינדרום. קוד ה-gross מקודד אחד חלקי שנים-עשר מקיוביטי הנתונים שלו, ומעגל הסינדרום שלו בעומק 7 עולה שבע שכבות דו-קיוביטיות ועוד מדידה לכל סבב — העומק של קוד המשטח, על גרף שאין לחומרה D[248]. הרצפה היא הסף, 0.8% תחת רעש דה-פולריזציה ברמת המעגל D[248]; מתחתיו, הדיכוי לכל צעד מרחק גובר על קוד המשטח משום שהבלוק נושא יותר קיוביטים לוגיים ליחידת מידע סינדרום, לא משום שקיוביט כלשהו טוב יותר.
שני קנסות מבניים הם ממשיים. המרחק אינו חינמי: מרחק 12 ב-288 קיוביטים צריך את העטיפות לטווח ארוך, ומחיקתן מקריסה את המשפחה למשהו שסריג heavy-hex יכול לארח, בלי יתרון הקצב. הפענוח קשה יותר: לגרף טאנר יש מחזורים קצרים, ולכן זיווג במשקל מינימלי אינו חל והתפשטות אמונה (belief propagation, BP) פשוטה אינה מתכנסת; הבחירות המעשיות הן BP עם עיבוד-המשך של סטטיסטיקה סדורה (BP-OSD; מדויק, איטי מדי) או Relay-BP S[48]. אופן הכשל הגרוע ביותר הוא כל מה שהקוד אינו רואה כפאולי — דליפה, אובדן יונים או אטומים — שכן לקוד דליל יש פחות בדיקות יתירות למיקום היפר-קשת. המרה למחיקה וסילוק דליפה מזיזים את הרצפה הזאת יותר משערים טובים יותר.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם נכון ל-3 בספטמבר 2026: שמונה הקודים של IonQ על שרשרת אחת של 40 יונים (יוני 2026, עודכן ב-14 בספטמבר 2026) — נקודת האיזון בתוך פסי השגיאה בקוד אחד שהמאמר אינו מזהה, 3.95 ± 0.68 s לעומת 3.84 ± 0.48 s פיזי; זמן החיים הטוב ביותר בקודי bivariate-bicycle בטבלה II של המאמר הוא 3.39 ± 0.47 s של [[24,4,4]], ו-[[18,4,3]], 4 קיוביטים לוגיים ב-18 יוני נתונים, מגיע ל-2.48 ± 0.40 s D[109]. הטיפוסי בקנה מידה: אין — שום קוד BB לא רץ על יותר מ-40 קיוביטים פיזיים ([[30,4,5]] של IonQ, כולל קיוביטי העזר), ואף אחד לא אירח שער לוגי דו-קיוביטי.
ציר הזמן של השיאים
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-03 | [[144,12,12]]: 288 פיזיים ל-12 לוגיים, סף 0.8%, ≈10× פחות קיוביטים מקוד המשטח | IBM | D[248] |
| 2025-05 | קוד ה-BB הראשון בחומרה: [[18,4,4]] על 32 טרנסמונים, 8.91 ± 0.17% לכל קיוביט לוגי למחזור — מעל השגיאה הפיזית | Zhejiang University | D[74] |
| 2025-06 | ארכיטקטורה מודולרית: מודול של 288 קיוביטים + יחידת עיבוד לוגי של 90 קיוביטים, 5,000 פיזיים → 121 לוגיים ב-p = 10⁻³ | IBM | S[496] |
| 2025-10 | פענוח קוד ה-gross על FPGA: איטרציה של התפשטות אמונה ב-24 ns, פחות מ-1 µs בממוצע למחזור ב-p < 3×10⁻³ | IBM | S[48] |
| 2026-06 / 2026-09 | נקודת האיזון הראשונה ב-qLDPC, בתוך פסי השגיאה: 3.95 ± 0.68 s בקוד אחד לעומת 3.84 ± 0.48 s פיזי (3.3 ± 0.9 s בגרסת יוני, תוקן בגרסת arXiv מ-14 בספטמבר 2026; דליפה בבחירה בדיעבד), שגיאה לוגית טובה 9× מריצת הטרנסמונים | IonQ | D[109] |
איבר השגיאה השולט: בריצת היונים — דליפה ואובדן בבחירה בדיעבד; בריצת הטרנסמונים — שגיאה דו-קיוביטית לאורך סבב בעומק 7 על מצמדים באורך של עד 6.5 mm D[74], [109].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
לקוד אין מפעל ייצור משלו, ולכן הוא שאלה של שרשרת אספקה. בחומרת מוליכי-על אי אפשר לבנות אותו בלי ניתוב רב-שכבתי ומצמדים ארוכים על השבב: Loon של IBM, שהוכרז ב-2025-11-12 עם חיבורים שישה-כיווניים, מצמדי c ארוכים יותר ושכבות ניתוב בעלות הפסדים נמוכים, הוא כלי התהליך, על 300 mm ב-Albany — לא פורסמו מספר קיוביטים, אורך מצמד או נאמנות מצמד נכון ל-3 בספטמבר 2026 C[49]. מעבד Kunlun של Zhejiang מראה את החלופה: 84 מצמדים חופפים עם גשרי אוויר, קישורים עד 6.5 mm, בתהליך רגיל — טוב דיו ב-32 קיוביטים, לא בנקודת האיזון D[74]. נקודת הכשל היחידה היא יכולת זיווד וליתוגרפיה המוחזקת בידי שניים או שלושה ארגונים: IBM/Albany, רכזות המהוד של IQM C[487], מפעלי הייצור האקדמיים בסין. למסלול היונים אין אילוץ ייצור — הקישוריות באה מהאפיק התנועתי, ולכן IonQ הגיעה לשם ראשונה D[109]. החשיפה לפיקוח על יצוא עקיפה: החשיפה יושבת בחומרה (תקנות מנהל היצוא האמריקניות, ECCN 3A901; 3B904/3D901 לציוד ולתוכנה), לא במתמטיקה המפורסמת.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
כל סבב צריך מדידה אחת באמצע המעגל עם איפוס לכל קיוביט בדיקה — 144 בקוד ה-gross — ומכאן 144 ביטי סינדרום למחזור לכל מודול, ~144 Mbit/s במחזור של 1 µs, סדר גודל מעל טלאי קוד משטח במרחק 7, בעבור פי שנים-עשר קיוביטים לוגיים. האילוץ המכריע הוא השהיית הפענוח, לא רוחב הפס: המפענח חייב להשיב בתוך המחזור, אחרת הפיגור גדל ללא גבול, ו-BP-OSD אינו מסוגל לכך. ה-Relay-BP של IBM על FPGA מראה שאפשר לעמוד בכך עקרונית — 24 ns לאיטרציה, פחות מ-1 µs בממוצע למחזור — אך זהו מחקר מונע-סימולציה, לא פענוח של סינדרומים חיים S[48]. ב-10³ קיוביטים העומס אינו יוצא דופן; ב-10⁴ (≈35 מודולים, ~500 לוגיים) הקצב המצרפי הוא ~5 Gbit/s והמפענח חייב להיות ממוקם בסמוך, ולכן מארג ברמת NVQLink (זמן הלוך-ושוב של 3.84 µs) או ASIC בשלב הקר הם תנאי מוקדם P[324]. ב-10⁶ דבר לא תוכנן.
תפקיד במחסנית
ארכיטקטורות: קוד ראשי בשלוש — יונים לכודים במלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני (IonQ), יונים לכודים עם שערים אלקטרוניים ובקרה על השבב (IonQ/Oxford Ionics) וצומתי רשת של ספיני מרכזי צבע (Photonic Inc.); קוד חלופי בשלוש — סריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון (IBM, IQM, Zhejiang), GKP פוטוני במשתנים רציפים וספינים בנקודות קוונטיות בצורן/גרמניום (Diraq). הוא דורש מצמדים לטווח ארוך על השבב בסדר גודל של מילימטרים, הסעת יונים, האפיק התנועתי של שרשרת היונים, או הובלת אטומים במלקחיים אופטיים; הוא מספק את זרם הסינדרום שמפענחים ברמת Relay-BP צורכים; הוא מחליף את קוד המשטח; הוא מתנגש עם קישוריות של שכנים קרובים בלבד — heavy-hex אינו מספיק בלי מצמדי c. מחיר המעבר: רווח של ≈10× בקיוביטים; הפסד של המישוריות, של מפענחי הזיווג ושל גוף הידע של ניתוח הסריג, כשהתחליף ב-BB (מתאמים, יחידות עיבוד לוגי) קיים על הנייר בלבד S[496]. זו אחת הטכנולוגיות המעטות בשכבת הקוד המגיעות בבת אחת לנושאים מוליכי-על, יונים ופוטונים, וערכה נקבע בידי מי שיספק ראשון קישוריות מדרגה 6. שעון נגזר: הוא קובע את d₂ — שבע שכבות שערים — ולכן הסבב ביונים לכודים עם שערים אלקטרוניים הוא 1.52 ms, נקבע בידי השערים, לעומת ≈1–5 ms נמדדים; הסבב של סריג הטרנסמונים הוא 0.65 µs נגזר לעומת מחזור תיקון השגיאות של 1.1 µs D[1]. משבצת ריקה סמוכה: CNOT לוגי בחומרה בין שני בלוקי BB.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
נקודת האיזון כאן היא השוואת זיכרון: זמן החיים הלוגי מול הקיוביט הפיזי הטוב ביותר באותו התקן, לאורך סבבי סינדרום חוזרים וקריאה סופית הרסנית. 3.95 ± 0.68 s של IonQ לעומת 3.84 ± 0.48 s (קו הבסיס הפיזי, 3·T₂: 3.3 ± 0.9 s בגרסת יוני, שתוקן בגרסת arXiv מ-14 בספטמבר 2026) חופפים בתוך סטיית תקן אחת, והנתון מוצהר עם בחירה בדיעבד של דליפה D[109] — ניתן להגנה כטענת זיכרון, אך הוא מסלק בדיוק את מחלקת השגיאות שקוד דליל מטפל בה הכי גרוע, ושיעור הקבלה אינו בתמצית. הפרוטוקול גם מחמיץ את מה שקוד נועד לו: שום הדגמת BB בשום מקום אינה מדווחת על שער לוגי דו-קיוביטי, ולכן יתרון התקורה מאומת רק לאחסון. סתירת ערכים: הדוח הראשי מונה ריצת [[16,6,4]] של Harvard/QuEra לצד זו של IonQ; זהו קוד בלוק בעל קצב גבוה, לא קוד bivariate bicycle, ולא נמצא מקור ראשוני — יש לראות ב-IonQ וב-Zhejiang את תוצאות החומרה היחידות ב-BB. "70 הקיוביטים הלוגיים, 468 שערי T" של IBM מיולי 2026 הם קוד מרחב-זמן מגלה* שגיאות, ומקומם אינו כאן D[46].
אורך החיים של 3.95 ± 0.68 s שעליו IonQ מצהירה על איזון (break-even) לקוח מהמבוא של גרסת ה-arXiv שלה מ-14 בספטמבר 2026; טבלה II בגרסה זו אינה מונה קוד ב-3.95 s, ואורך החיים הטוב ביותר בה הוא BB[[24,4,4]] ב-3.39 ± 0.47 s. לא פורסם: הקוד, מספר הסבבים והשגיאה הלוגית לסבב שמאחורי הנתון 3.95 s, וספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ל-qLDPC. "עד פי 20 פחות קיוביטים פיזיקליים" של Photonic Inc. היא טענת חברה ללא שיעור שגיאה לוגי מוצהר. "פי 10 פחות קיוביטים" בבלוג של IBM מעגל את ההשוואה ב-Nature של 288 מול ≈3,000 קיוביטים פיזיקליים, יחס התלוי בשיעור השגיאה הפיזיקלי המונח.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים בו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IBM | מפתח | ארה״ב | המציאה את קוד ה-gross; שבב הקישוריות Loon, מודול Kookaburra, מפענח Relay-BP | D[248]S[48], [496] |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | הטענה היחידה לנקודת האיזון של qLDPC על חומרה — בתוך פסי השגיאה, בקוד אחד שהמאמר אינו מזהה; ה-[[18,4,3]] שלה (4 לוגיים ב-18 יונים) נשאר מתחת לזמן החיים הפיזי | D[109] |
| Zhejiang University | מחקר | סין | קוד ה-BB הראשון בחומרה, מעבד Kunlun של 32 קיוביטים | D[74] |
| Photonic Inc. | מפתח | קנדה | משפחת ה-qLDPC מסוג SHYPS, "עד 20x פחות קיוביטים פיזיים" | C[670]P[671] |
| IQM | מפתח | פינלנד | רכזות מהוד; מדגימי qLDPC הובטחו ל-2027-28 | C[487] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI מממן את IBM, IonQ, Photonic Inc. ושמונה אחרות | G[65]fact |
כספים.
- 2025-11-06 · DARPA · QBI, שלב B, אחד-עשר צוותים · עד $15 M לכל אחד (USD) · הוכרז G[65]fact
- 2026-05-12 · Photonic Inc. · סגירה סופית · $200 M לפי שווי של $2 B (USD) · Microsoft בין המשקיעים החוזרים · $350 M בסך הכול · נסגר P[186]fact
- 2026-05-21 · IBM/Anderon · מכתב כוונות של CHIPS · $1 B + $1 B במזומן מ-IBM (USD) · Dept of Commerce · מכתב כוונות G[300]fact
- 2026-06-02 · IBM · התחייבות לקוונטים לחמש שנים · >$10 B (USD) · הוכרז C[57]fact
- 2026-07-31 · IonQ · SkyWater, מפעל ייצור פנימי למלכודות יונים · ~$1.8 B (USD) · נסגר C[19]fact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר qLDPC. מה שנמכר הוא הקישוריות ההופכת אותו לשמיש — חיבור מוליך-על רב-שכבתי (IBM ב-Albany, רכזות המהוד של IQM), שבבי מלכודות יונים (IonQ מחזיקה ב-SkyWater C[19]) — והפענוח ההופך אותו לבר-השגה (IBM בייצור עצמי, המארג של NVIDIA P[324]). סיכון הריכוזיות קיצוני: ארגון אחד מחזיק גם בקוד וגם בכלי הקישוריות היחיד שנבנה בשבילו. כלכלת היחידה היא הטיעון כולו, ~24 פיזיים ללוגי לעומת ~1,000 לטלאי קוד משטח במרחק 25 D[1], [248]. רק G3 ו-G4 משלמים עליו.
קניין רוחני ותקנים. אף משפחת פטנטים של bivariate bicycle אינה מופיעה במפתח Justia תחת ביטוי זה נכון ל-2026-09-03 — IBM פרסמה במקום לגדר P[672]. קניין רוחני אכיף יושב שכבה אחת למטה: US 12,517,856 של IBM (הוענק 2026-01-06) ו-US 12,587,192 על שרשראות מהודים עם מצמדים השראתיים ברי-כוונון (הוענק 2026-03-24) G[498]fact. קניין רוחני על מפענחים מוגש בידי אחרים: KAIST US 12,346,774 (2025-07-01), Princeton US 11,941,489 (2024-03-26), US 2026/0172053 על מפענחי qLDPC (2026-06-18) G[672]. Stim, PyMatching ו-BP-OSD נושאים את התחום; אין תקן.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM: Kookaburra, זיכרון qLDPC עם יחידת עיבוד לוגי (הובטח 2025-06-10 · ל-2026 · לא סופק נכון ל-2026-09-03); מודולי Cockatoo (2025-06-10 · 2027 · תלוי ועומד); Starling, 200 לוגיים ו-10^8 שערים (2025-06-10 · 2029 · תלוי ועומד) R[72], [481]. מפת הדרכים מ-2022-05-10 הבטיחה את Kookaburra כמעבד של 1,386 קיוביטים ל-2025 C[313]fact; IBM סיפקה כל רכיב מפורסם של המחסנית שלה למעט הקוד עצמו, ולכן 2026 אופטימי ו-2027 סביר. IQM: מדגימי qLDPC (2026-01-05 · 2027-28 · תלוי ועומד) C[487]. Photonic Inc.: SHYPS הוכרז ב-2025-02-11, עבר ביקורת עמיתים ב-2026-08, ועדיין אין חומרה C[670]P[671].
פרשנות אסטרטגית. אם קודי BB יעבדו בקנה מידה גדול, IBM תנצח בוויכוח על הארכיטקטורה שהיא מנהלת מאז 2024, וכל מפת דרכים של קוד המשטח תספוג חיסרון תקורה של 10x או תחליף קוד. יונים ופלטפורמות המקושרות פוטונית ינצחו אגב כך; המפסידה היא כל פלטפורמה שהמנוף היחיד שלה הוא ליתוגרפיה מישורית. כוח המיקוח נמצא בידי מי ששולט בקישוריות מדרגה גבוהה, לא בידי מחברי הקוד.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם IBM תדגים זיכרון קוד gross מתחת לנקודת האיזון עם פענוח בזמן אמת (Kookaburra, הובטח ל-2026), אם קבוצה כלשהי תבצע שער לוגי דו-קיוביטי בין בלוקי BB, או אם תופיע תוצאת BB ללא בחירה בדיעבד של דליפה. להוריד בדרגה אם Kookaburra יידחה אל מעבר לסוף 2027, או אם נאמנות מצמדי ה-c של Loon, כשתפורסם, תהיה גרועה דיה כדי לאכול את יתרון הקצב של 10×. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: מכונות ברמת Starling, 200 קיוביטים לוגיים ב-≈24–40 פיזיים כל אחד, ואומדני הפירוק לגורמים יורדים לתחום 10⁵ הקיוביטים S[7], [29]. התרחיש הגרוע ביותר: קוריוז מעבדתי של 20 קיוביטים, כשהקישוריות עולה יותר נאמנות משהקצב חוסך.
שאלות פתוחות: (1) איזו נאמנות דו-קיוביטית עולה מצמד בסדר גודל של מילימטרים, והאם היא עולה על יתרון הקצב? (2) האם Relay-BP מחזיק את ההשהיה שלו על סינדרומים חיים? (3) האם שערים לוגיים ב-BB דרך מתאמים גוברים על ניתוח סריג ברגע שסופרים את יחידת העיבוד הלוגי? (4) כיצד זז הסף תחת דליפה ואובדן, ולא תחת רעש דה-פולריזציה? (5) האם מישהו מחוץ ל-IBM מאמץ את המשפחה הזאת? לעקוב: גילוי הנאמנות של Loon והמדגים של IQM ל-2027.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [7] C. Gidney, “How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits,” arXiv:2505.15917, May 2025. S
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [29] P. Webster et al., “The Pinnacle Architecture: Reducing the cost of breaking RSA-2048 to 100 000 physical qubits using quantum LDPC codes,” arXiv:2602.11457, Feb. 2026. S
- [46] S. Martiel et al., “Sampling hard circuits with verifiably high fidelity,” arXiv:2607.25941, Jul. 2026. D
- [48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025. S
- [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance C - [57] IBM Quantum, “Why IBM is investing $10 billion into quantum computing,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ 10-billion-investment-faq - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
roadmaps/ Rquantum/ - [74] K. Wang et al., “Demonstration of low-overhead quantum error correction codes,” Nat. Phys., 2026, doi: 10.1038/s41567-025-03157-4. arXiv:2505.09684. D
- [109] E. Tham et al., “Breakeven demonstration of quantum low-density parity-check codes,” arXiv:2606.06455, Jun. 2026. D
- [186] M. Abdel-Kareem, “Photonic Inc. Reaches $2B Valuation with $200M Final Close,” Quantum Computing Report, May 12, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
photonic-inc-reaches-2b-valuation-with-200m-final-close/ P - [248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915. D
- [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [313] J. Gambetta, “Expanding the IBM Quantum roadmap to anticipate the future of quantum-centric supercomputing,” IBM Quantum Blog, May 10, 2022. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ ibm-quantum-roadmap-2025 - [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Pnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [481] R. Mandelbaum et al., “How IBM will build the world's first large-scale, fault-tolerant quantum computer,” IBM Quantum Computing Blog, Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Rblog/ large-scale-ftqc - [487] F. Vigneau, “IQM Constellation: A New Quantum Processor Architecture for Scalable Error Correction,” IQM Quantum Computers, Sep. 30, 2025. [Online]. Available: https://iqm.tech/
blog/ Ciqm-constellation-a-new-quantum-processor-architecture-for-scalable-error-correction/ - [496] T. J. Yoder et al., “Tour de gross: A modular quantum computer based on bivariate bicycle codes,” arXiv:2506.03094, Jun. 2025. S
- [498] Justia Patents, “Patent search: ‘long-range coupler’ qubit (results as of Sep. 3, 2026).” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
search?q=%22long-range+coupler%22+qubit Also https://patents.google.com/patent/ . Also https://patents.google.com/US12517856B2/ en patent/ . GUS12587192B2/ en - [670] Photonic Inc., “Photonic accelerates the timeline to useful quantum computing with breakthrough results in error correction,” Feb. 11, 2025. [Online]. Available: https://photonic.com/
news/ Cshyps-codes-announcement/ - [671] M. U. Rehman, “Photonic Publishes SHYPS QLDPC Code Results in Nature Communications,” The Quantum Insider, Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P08/ 26/ photonic-shyps-quantum-error-correction-nature-communications/ - [672] Justia Patents, “Patent search: ‘parity check’ quantum error correction code (results as of Sep. 3, 2026).” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
search?q=%22parity+check%22+quantum+error+correction+code Also https://patents.google.com/patent/ . PUS12346774B2/ en
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים
קיוביטים לוגיים רבים בבלוק אחד (iceberg, tesseract, [[4,2,2]] משורשר), שערי קליפורד טרנסוורסליים, במחיר של קישוריות כל-לכל ובחירה בדיעבד.
Verdict. הסיבה לכך שיונים ואטומים מצטטים 48–96 קיוביטים לוגיים בעוד מוליכי-על מצטטים 1–2; מחזיק רק במרחק 2–4 ורק כאשר שיעור הקבלה נשאר מעל ~50%.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קודי בלוקים שקצבם k/n הוא חלק גדול מהיחידה ושערי קליפורד הלוגיים שלהם רצים טרנסוורסלית — שכבות בעומק אחד של שערים פיזיים דו-מקומיים — במקום d סבבים של ניתוח סריג. ארבעה חברים מגדירים את הטכנולוגיה. קוד ה-iceberg [[k+2,k,2]] מגלה כל שגיאה חד-קיוביטית (Quantinuum: Self, Benedetti, Amaro; Nature Physics 20, 219, 2024-01-05) D[673]. שרשור דו-רמתי נותן [[(k₁+2)(k₂+2), k₁k₂, 4]]; [[80,48,4]] (k₁=6, k₂=8) הוא המחזור הגדול ביותר שבוצע על כל פלטפורמה שהיא D[105]. קוד הצבע tesseract [[16,6,4]] הוא קוד CSS ארבע-ממדי, זוגי-כפול ודואלי-עצמי, הנגזר מקוד ריד–מולר [16,5,8] (גרסת תת-מערכת [[16,4,2,4]]), וחבורת קליפורד הלוגית שלו היא בעומק אחד D[674]. קודי ה-many-hypercube של Goto משרשרים בלוקים של [[4,2,2]] לקצב של ~30% S[675].
תכונות: אין לו נושא קיוביט משלו (זיקה 0.0), הוא יורש את זה של הפלטפורמה; אין כאן זמן אופייני ואין דטרמיניזם של שזירה; אין לו קריאה משלו; ניידות בהובלה פיזית של נושאי הקיוביטים, המספקת את הקישוריות כל-לכל הנדרשת; אין אופן בקרה, ואינו ממוקם בשום מקום; מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו — רעש פאולי דה-פולריזציה; אין ייצור.
פיזיקה וגבולות
[[80,48,4]] עולה 1.67 קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי במרחק 4 D[105], ה-tesseract — 2.67 D[674]; קוד משטח בדרגת teraquop (10¹² פעולות לוגיות) עולה 650 תחת רעש של 0.1% S[655], ו-[[144,12,12]] של IBM — 24 במרחק 12 D[248]. ההשוואה אינה בין שווים, וזו המגבלה: מרחק 4 מתקן שגיאה אחת, הדיכוי הולך בקירוב כ-p², ואין ידית מעריכית בסגנון Λ. מרחק 2 אינו מתקן דבר — הוא מגלה, וגילוי פירושו השלכה.
מכאן שיעור הקבלה: מחזור ה-[[80,48,4]] קיבל 0.62(2) מהיריות לאחר בחירה בדיעבד של שגיאות בלתי ניתנות לתיקון D[105], והסימולציה של מודל XY עם 64 קיוביטים לוגיים קיבלה 3.2% בעומק אלגוריתמי D[97]. שיעור הקבלה יורד מעריכית עם נפח המעגל, ולכן טענה כאן שמשמיטה אותו אינה ניתנת לקריאה.
טרנסוורסליות אינה אוניברסליות (משפט איסטין–ניל, Eastin–Knill): מצבי קסם מגיעים מחוץ לבלוק — [[6,2,2]] ב-7×10⁻⁵ על יונים D[107], זיקוק 5-ל-1 בקוד צבע על אטומים D[147]. CNOT טרנסוורסלי יוצר מתאם בין שגיאות בבלוקים שונים, ולכן הפענוח חייב להקיף את הבלוק כולו; סבילות תקלות אלגוריתמית היא התאוריה המפצה — מספר קבוע של סבבי סינדרום לכל שער לוגי במקום d S[152]. דליפת יונים של 1.1×10⁻⁵ לכל שער קליפורד D[97] ואובדן אטומים אינם שגיאות פאולי, ולכן פענוח מודע-אובדן הוא תנאי מוקדם.
מצב ההנדסה העדכני
הטוב ביותר שהודגם נכון ל-3 בספטמבר 2026: 48 קיוביטים לוגיים מתוקני-שגיאות בבלוק [[80,48,4]] אחד על מכונה של 98 קיוביטים, אי-נאמנות של שער לוגי (1.0–1.2)×10⁻⁴ לעומת ~8×10⁻⁴ שגיאה דו-קיוביטית פיזית חשופה D[97], [105]. הטיפוסי בקנה מידה דל יותר — 94 הקיוביטים ה"לוגיים" של אותה פלטפורמה הם iceberg במרחק 2, גילוי בלבד D[105].
ציר הזמן של השיאים
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-01 | iceberg [[k+2,k,2]]: 8 קיוביטים לוגיים, 256 שכבות, נפח קוונטי לוגי 2⁸ | Quantinuum | D[673] |
| 2024-09 | tesseract [[16,6,4]]: מצבי גרף על 12 קיוביטים לוגיים, 5 סבבי תיקון | Microsoft + Quantinuum | D[667] |
| 2025-11 | [[16,6,4]] על 448 אטומים: 96 קיוביטים לוגיים פעילים, מאות טלפורטציות | Harvard/MIT/QuEra | D[4] |
| 2026-02 | [[80,48,4]]: 48 קיוביטים לוגיים מתוקנים, אי-נאמנות למחזור ≤4×10⁻⁵, קבלה 0.62(2) | Quantinuum Helios | D[105] |
| 2026-06 | Carbon [[12,2,4]] + tesseract: שיפור של 11×–800× בשגיאה הלוגית | Microsoft + Quantinuum | D[667] |
איבר התקציב השולט הוא השגיאה השיורית ממשקל 2 במרחק 4 בתוספת החלק המושלך: בקבלה של 62% למחזור, מעגל של מאה מחזורים נמצא מחוץ להישג יד.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין לו ייצור משלו; התלות היא בחומרת הקישוריות. ביונים זו מלכודת ה-QCCD — Helios מפעילה 1,228 אלקטרודות ולפחות שבעה אורכי גל של לייזר, ו-Sol (2027) עוברת למלכודת רשת דו-ממדית המיוצרת בידי Honeywell D[97]R[118]. באטומים זו אופטיקת המלקחיים AOD/SLM ושרשרת הלייזרים D[4]. נקודות כשל יחידות: ייצור שבבי מלכודות היונים (Honeywell בתוך הבית; IonQ קנתה את מפעל הייצור של SkyWater, ~$1.8 B, נסגר 2026-07-31 fact), מסיטים אקוסטו-אופטיים, לייזרים בהספק גבוה. הפיקוח על יצוא נצמד למכונות, לא למתמטיקה: הפיקוח האמריקאי על מחשבים קוונטיים לפי EAR ומקביליו הדו-שימושיים באיחוד האירופי מכסים מלכודות ולייזרים; הקודים מפורסמים ונשלחים כתוכנה.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
העומס הוא הפענוח, לא החיווט. חילוץ הסינדרום רדוד, אך כל שער טרנסוורסלי יוצר מתאם בין שגיאות לרוחב הבלוק, ולכן המפענח מטפל בסינדרומים של הבלוק כולו, ובאטומים גם בדגלי אובדן, בתוך זמן התגובה. עדיין אינו מגביל: מחזורי יונים רצים 1–5 ms ומחזורי אטומים ~1–4.5 ms D[97]D[4], לעומת מפענחים בעשרות מיקרושניות. Pinnacle, לעומת זאת, מניחה מחזור של 1 µs וזמן תגובה של 10 µs S[29] — מספרים של מוליכי-על או של פוטוניקה, שבהם פענוח מתואם בזמן אמת הופך לקיר. ב-10³ קיוביטים פיזיים בלוק [[80,48,4]] אחד ועוד ניתוב נכנסים; ב-10⁴ האילוץ הוא כל-לכל בין בלוקים; ב-10⁶ המשפחה אינה נסגרת בלי מצמדים ארוכי-טווח או qLDPC בדרגה חסומה.
תפקיד במחסנית
ארבע ארכיטקטורות: ראשית ב-QCCD של יונים לכודים (Quantinuum) ובאטומים ניטרליים אלקליים (Harvard/MIT, QuEra, Pasqal, Infleqtion, Google); חלופית ביונים במלכודת פאול ליניארית עם שערי לייזר (AQT, Quantum Art, Innsbruck) וביונים עם שערים אלקטרוניים ובקרה על שבב (IonQ/Oxford Ionics, eleQtron). הוא דורש קישוריות המסופקת בהובלה — הובלה במלקחי AOD בארכיטקטורה מחולקת לאזורים, הסעת יונים דרך צמתי QCCD ומלכודות רשת, או האפיק התנועתי של שרשרת יחידה — ומספק את הבסיס לפענוח מתואם ומודע-אובדן. הוא מחליף את קוד המשטח במחיר מפורש: קוד המשטח זקוק רק לצימוד בין שכנים קרובים ויש לו סף בשל של ~1% עם דיכוי מעריכי במרחק, בעוד המשפחה הזאת זקוקה לכל-לכל וקונה רוחב במקום עומק, והיא מתנגשת חזיתית עם קישוריות של שכנים קרובים.
לרוחב המשפחות: הטכנולוגיה הזאת מסבירה את הפער הגדול ביותר בטבלת הסבילות לתקלות של 2026 — 48 ו-96 קיוביטים לוגיים על יונים ואטומים לעומת 1–2 על מוליכי-על — עובדה של קישוריות, לא של איכות הקיוביטים. היא אינה מוסיפה שעון משלה; היא קובעת את מספר מחזורי תיקון השגיאות לכל שכבה לוגית, ≈1 עם שערים טרנסוורסליים ופענוח מתואם לעומת ≈d בניתוח סריג S[152]. שעון נגזר (= סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס): 9.66 ms בארכיטקטורת ה-QCCD של היונים, נקבע בידי ההובלה, לעומת שכבת הרוחב המלא של Helios, ~55 ms, ו-1.31 ms בארכיטקטורת האטומים האלקליים לעומת סבב נמדד של ~1–4.5 ms. משבצות ריקות סמוכות: אין קוד טרנסוורסלי בקצב גבוה על פלטפורמה של שכנים קרובים, אין חבר מעל מרחק 4, אין מפעל מצבי קסם בתוך בלוק בקצב גבוה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המספרים הבולטים מגיעים מהכנה ומדידה לוגיות חוזרות בשני הבסיסים, בבחירה בדיעבד על אירועים שהתגלו אך אינם ניתנים לתיקון. שתי אזהרות: נתון המחזור ≤4×10⁻⁵ של Helios הוא חסם עליון ברמת ביטחון מתוך אפס שגיאות לוגיות ב-5,000 יריות לכל בסיס, לא קצב נמדד D[105]; ואף מספר אינו ניתן לפירוש בלי שיעור הקבלה שלו D[105]D[97]. דליפה ואובדן נמצאים מחוץ למודל פאולי — נקודת האיזון של IonQ, בתוך תחום השגיאה ובקוד אחד שהמאמר אינו מזהה (3.95 ± 0.68 s מול 3.84 ± 0.48 s לקיוביטים הפיזיים, ואילו הזיכרון ב-[[18,4,3]] מגיע ל-2.48 ± 0.40 s), נזקקה לבחירה בדיעבד של דליפה D[109]. דבר כאן אינו מדווח על דיכוי במרחק בסגנון Λ. השחזור טוב: ה-tesseract רץ על שתי פלטפורמות שאין ביניהן קשר D[667]D[4].
סתירות. ה-tesseract הוא [[16,6,4]], לא [[16,4,4]] — כך קובעים הערך ב-Error Correction Zoo והתמצית ב-arXiv D[674]D[667]. "48 מתוקנים" ו-"94 מגולים" על Helios הם קודים שונים במרחקים שונים, שמערבבים ביניהם דרך קבע D[105]. הטענה של Iceberg על RSA-2048 בפחות מ-100,000 קיוביטים מניחה p=10⁻³ עם מחזורים של 1 µs S[29], ואינה בת-השוואה ל-<1 M של Gidney S[7].
לא פורסם: מטה Iceberg Quantum — עיתונות הענף מציינת בסיס בברלין עם נוכחות בארה"ב, המוסד המייסד הוא University of Sydney, ואתר החברה אינו מציין מיקום P[677]C[676]; האם השותפות Oxford Ionics–Iceberg Quantum נמשכת תחת IonQ — נכון ל-2026-09-30 Iceberg Quantum מונה את PsiQuantum ו-Diraq כשותפות ואינה מזכירה את Oxford Ionics או את IonQ C[676]; שיעור הקבלה בהרצות Harvard [[16,6,4]] על 96 קיוביטים לוגיים; וספירה מתוארכת של משפחות פטנטים למשפחת קודים זו. לטענת Quantinuum מהרבעון השני של 2026 על "נאמנות לוגית של כמעט חמש תשיעיות עם משפחת קודים חדשה" אין מאמר פומבי נכון ל-2026-09-03. לקודי ה-many-hypercube של Goto אין הדגמת חומרה; הקצב של 30% (64 לוגיים ב-216 פיזיקליים) הוא סימולציה בלבד S[675].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | הציגה את קוד ה-iceberg; הריצה [[80,48,4]] על Helios | D[105]D[673] |
| Microsoft Quantum | מפתח / משתמש | ארה״ב | שותפה לחיבור הדגמות ה-tesseract על חומרת Quantinuum | D[667] |
| Harvard/MIT (Lukin) | מחקר | ארה״ב | [[16,6,4]] עם 96 קיוביטים לוגיים על 448 אטומים | D[4] |
| QuEra | מפתח | ארה״ב | מסחרת את הארכיטקטורה הזאת; Libra 2028 מכוונת ליותר מ-256 לוגיים | Rfact |
| IonQ (כולל Oxford Ionics) | מפתח | ארה״ב/בריטניה | שמונה קודים על 40 יונים (תשעה בגרסה מיוני), נקודת איזון בתוך תחום השגיאה בקוד אחד שלא זוהה ([[18,4,3]] נשאר מתחת לזמן החיים של הקיוביט הפיזי); שותפות של Oxford Ionics עם Iceberg Quantum על ארכיטקטורה סובלנית לתקלות המבוססת על קודי ה-qLDPC של Iceberg (2025-07, במסגרת שלב A של QBI) | D[109]Cfact |
| Iceberg Quantum | ספק (ארכיטקטורה) | אוסטרליה/גרמניה/ארה״ב | החברה הייעודית היחידה: מרשה שימוש בארכיטקטורות של קצב גבוה/qLDPC (Pinnacle) | S[29]P[677] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI מממן את Quantinuum, IonQ, QuEra, Atom Computing | fact |
| IBM | מתחרה | ארה״ב | ה-qLDPC מסוג bivariate-bicycle הוא איום התחליף | D[248] |
כספים.
- 2025-03-24 · Iceberg Quantum · סבב טרום-סיד · $2 M · בהובלת Blackbird, LocalGlobe · נסגר P[678]
- 2025-09-04 · Quantinuum · הון · $600 M לפי שווי של $10 B לפני הכסף · NVentures, Quanta, QED, JPMorgan · נסגר fact
- 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics · $1.075 B · נסגר fact
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI, עד $15 M לכל אחד, אחד-עשר מבצעים · הוכרז fact
- 2026-02-13 · Iceberg Quantum · סבב סיד · $6 M · בהובלת LocalGlobe, Blackbird, DCVC · מצטבר ~$8 M · נסגר P[677]
- 2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור · $1.68 B ברוטו, Nasdaq QNT; הכנסות Q2-2026 $8.0 M · נסגרה fact
- 2026-06-16 · Atom Computing · סבב C של $100 M + מכתב כוונות של CHIPS ממשרד המסחר האמריקאי על $100 M · >$300 M · נסגר + מכתב כוונות fact
- 2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater Technology · ~$1.8 B · נסגר fact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר קוד. הערך מצטבר אצל ספקי המכונות שיכולים לצטט מספרי קיוביטים לוגיים (Quantinuum, QuEra, Atom/Microsoft), אצל מרשה ארכיטקטורה אחד (Iceberg Quantum C[676]) ואצל שכבת המפענחים (Riverlane, ההובלה של NVQLink מבית NVIDIA fact). סיכון הריכוזיות קיצוני: הרשומה הניסויית נשענת על ארבע קבוצות — Quantinuum עם Microsoft, Harvard/MIT עם QuEra, Infleqtion, Innsbruck — ועל שתי משפחות חומרה, וקבוצה אחת חיברה גם את הקוד וגם את המכונה. כלכלת היחידה היא הקצב — 1.67 פיזיים לכל לוגי ב-d=4 D[105] לעומת 650 לקוד משטח בדרגת teraquop S[655]. היעדים שמשלמים על כך: G3 בעיקר, G2 (iceberg חשוף כשכבת גילוי זולה D[673]), G7 במקום שבו מכונה נמכרת בקיוביטים לוגיים, G4 רק אם שרשור מעבר ל-d=4 ישרוד את הדליפה.
קניין רוחני ותקנים. קוד ה-iceberg פורסם (Nature Physics 2024) D[673] וה-tesseract מקוטלג ב-Error Correction Zoo הפתוח P[674]; Microsoft ו-Quantinuum מפרסמות במשותף ולא ברישוי צולב גלוי D[667]. Pinnacle הוא קדם-פרסום ללא עמדת פטנטים מוצהרת S[29]. אין ספירת פטנטים מתוארכת למשפחת הקודים הזאת — נתוני PatSnap המצוטטים הם ברמת מחלקת ההתקנים Pfact. הכלים פתוחים; אף גוף תקינה אינו מסדיר את בחירת הקוד.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Quantinuum (הובטח 2024-09 · Sol 2027 ~100 לוגיים, Apollo 2029 · Helios לפי התוכנית 2025-11, [[80,48,4]] סופק 2026-02) Rfact — אמינה; תוצאות הקוד הקדימו את החומרה. QuEra/Harvard (הובטח 2024-01 · 100 לוגיים ב-2026 · נדחה ל-Libra 2028) Rfact — 96 הקיוביטים הלוגיים היו פיזיקה, לא מוצר. IonQ (הובטח 2025-06 · 25–50 פיזיים לכל לוגי עד 2030) Rfact — זקוקה לקודים בקצב גבוה; מפת הדרכים שלה מ-2020 החטיאה את יעד 2026 בפער של ~40×. Iceberg Quantum (הובטח 2026-02 · שותפים בקנה מידה שימושי בתוך 3–5 שנים) P[677] — בשלב הסיד, ללא חומרה.
פרשנות אסטרטגית. המנצחים: פלטפורמות של כל-לכל וכל מי שמוכר מספרי קיוביטים לוגיים. המפסידים: פלטפורמות מקומיות דו-ממדיות, שחייבות לקנות מצמדים ארוכי-טווח כדי להתחרות בקצב. איום התחליף קרוב — qLDPC בדרגה חסומה משיג את רוב הקצב וגם דיכוי אמיתי במרחק בלי כל-לכל D[248]; אם מודול קוד ה-gross של IBM יעבוד ב-2026–27, המשפחה הזאת תיסוג לגילוי זול במרחק 2/4. כוח המיקוח נמצא אצל ספקי החומרה; לספק של ארכיטקטורת קוד אין כוח מיקוח, אלא אם הקניין הרוחני שלו יתברר כחיוני.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם: חבר במרחק 6 או 8 במשפחת ה-iceberg המשורשר ירוץ בקבלה מעל 0.5 (Sol, 2027); בלוק בקצב גבוה יוחזק לאורך ≥50 מחזורי תיקון שגיאות ללא בחירה בדיעבד; או שותף ינקוב ב-Pinnacle במפת דרכים מפורסמת עד סוף 2027. להוריד בדרגה אם מכונות 2027 עדיין יצטטו מספרים לוגיים רק בקבלה של אחוזים בודדים בעומק, או אם מודול קוד ה-gross של IBM ישווה את הקצב במרחק 12 על קישוריות בדרגה ≤7. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: מכונות מסוג Apollo ו-Libra מריצות מאות קיוביטים לוגיים במספר קבוע של סבבי סינדרום לכל שער לוגי S[29]S[7]. התרחיש הגרוע ביותר: המשפחה נשארת שכבת גילוי, ו-qLDPC בדרגה חסומה לוקח את דרך הסבילות לתקלות.
שאלות פתוחות: (1) האם שרשור ל-d≥6 שומר על יתרון הקצב ברגע שדליפה ואובדן ממודלים ביושר? (2) האם מפעל מצבי קסם יכול לחיות בתוך בלוק בקצב גבוה? (3) מהי התלות האמיתית של שיעור הקבלה בנפח המעגל? (4) האם מפענחים מודעי-אובדן לבלוק כולו יכולים לעמוד בקצב במחזורים של 1 µs? (5) האם יש מסלול של שכנים קרובים זול יותר ממצמדים ארוכי-טווח? לעקוב: התוצאות הלוגיות הראשונות של Sol, טענת Quantinuum שטרם פורסמה על משפחת קודים "קרוב לחמש תשיעיות", Kookaburra של IBM, והאימוץ הראשון של Pinnacle בידי שותף.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [7] C. Gidney, “How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits,” arXiv:2505.15917, May 2025. S
- [29] P. Webster et al., “The Pinnacle Architecture: Reducing the cost of breaking RSA-2048 to 100 000 physical qubits using quantum LDPC codes,” arXiv:2602.11457, Feb. 2026. S
- [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [105] S. Dasu et al., “Computing with many encoded logical qubits beyond break-even,” arXiv:2602.22211, Feb. 2026. D
- [107] S. Dasu et al., “Breaking even with magic: demonstration of a high-fidelity logical non-Clifford gate,” arXiv:2506.14688, Jun. 2025. D
- [109] E. Tham et al., “Breakeven demonstration of quantum low-density parity-check codes,” arXiv:2606.06455, Jun. 2026. D
- [118] Quantinuum, “Quantinuum Unveils Accelerated Roadmap to Achieve Universal, Fully Fault-Tolerant Quantum Computing by 2030,” Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Rquantinuum-unveils-accelerated-roadmap-to-achieve-universal-fault-tolerant-quantum-computing-by-2030 - [147] P. S. Rodriguez et al., “Experimental demonstration of logical magic state distillation,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 620–625, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09367-3. D
- [152] H. Zhou et al., “Low-Overhead Transversal Fault Tolerance for Universal Quantum Computation,” Nature, vol. 646, no. 8084, pp. 303–308, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09543-5. arXiv:2406.17653. S
- [248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915. D
- [655] C. Gidney and C. Jones, “New circuits and an open source decoder for the color code,” arXiv:2312.08813, Dec. 2023. S
- [667] A. Paetznick et al., “Improved quantum processor logical error rates via correction and detection,” Nature, vol. 654, no. 8118, pp. 349–355, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10628-y. D
- [673] C. N. Self, M. Benedetti, and D. Amaro, “Protecting expressive circuits with a quantum error detection code,” Nat. Phys., vol. 20, no. 2, pp. 219–224, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41567-023-02282-2. arXiv:2211.06703. D
- [674] Error Correction Zoo, “[[16,6,4]] Tesseract color code,” Jun. 8, 2026. [Online]. Available: https://errorcorrectionzoo.org/
c/ Dstab_16_6_4 - [675] H. Goto, “High-performance fault-tolerant quantum computing with many-hypercube codes,” Sci. Adv., vol. 10, no. 36, Art. no. eadp6388, Sep. 2024, doi: 10.1126/sciadv.adp6388. arXiv:2403.16054. S
- [676] Iceberg Quantum, “Iceberg Quantum — Home.” [Online]. Available: https://www.iceberg-quantum.com/ C
- [677] M. Swayne, “Trifecta: Iceberg Quantum Unveils Pinnacle Architecture, Claims Sub-100,000 Qubits Could Break RSA-2048 And Raises $6 Million Seed Round,” The Quantum Insider, Feb. 13, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P02/ 13/ trifecta-iceberg-quantum-unveils-pinnacle-architecture-claims-sub-100000-qubits-could-break-rsa-2048-and-raises-6-million-seed-round/ - [678] Iceberg Quantum, “Iceberg Quantum Launches with $2M and PsiQuantum Partnership,” HPCwire, Mar. 24, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ Piceberg-quantum-launches-with-2m-and-psiquantum-partnership/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד)
תת-המערכת המייצרת מצבי משאב לא-קליפורדיים, כדי שקוד עם שערי קליפורד טרנסוורסליים יוכל להריץ מעגלים אוניברסליים.
Verdict. שלושה מסלולים הודגמו על שלושה נושאי קיוביט, אך כל מספר בולט הוא מצב העומד לבדו בבחירה בדיעבד; אף מפעל עדיין לא הזין אלגוריתם אמיתי.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מפעל מצבי קסם מייצר את מצבי המשאב הלא-קליפורדיים — |T⟩, |H⟩, |CCZ⟩ — שטלפורטציית שערים מזריקה כדי לספק את הסיבוב שקוד מארח אינו יכול לבצע טרנסוורסלית. משפט איסטין–ניל (Eastin–Knill) אוסר ערכת שערים אוניברסלית טרנסוורסלית על כל קוד בעל מרחק, ולכן את האוניברסליות יש לקנות בנפח מרחב-זמן, והמפעל הוא המקום שבו הרכישה הזאת נעשית. Bravyi ו-Kitaev הראו ב-2004–05 ששערי קליפורד ועוד קיוביטי עזר רועשים נותנים אוניברסליות, ושקיוביטי עזר המקוטבים מעבר לכ-65% לאורך כיוון קסם מזדככים אסימפטוטית S[689]. קיימות שלוש משפחות: זיקוק, החלפת קוד, וטיפוח — גידול ואימות של מצב אחד במקומו (Gidney, Shutty, Jones, 2024-09) S[690].
תכונות. a — זיקת נושא הקיוביט 0.5: מבנה של שכבת הקוד היורש כל נושא קיוביט שמארח אותו. b: אין זמן אופייני משלו, שזירה אינה רלוונטית; הוא רץ במחזור של המארח. c — קריאה: אין משלו, הוא צורך את המדידה באמצע המעגל של המארח. d — ניידות: סטטי, אזור אריחים קבוע. e — בקרה: אין אופן, אין מיקום — נוצר בהידור, לא בחיווט. f — מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: פאולי. g — ייצור: אין.
פיזיקה וגבולות
המפעל ממיר נאמנות לנפח בקצב שקובע מעריך הדיכוי של הפרוטוקול. זיקוק 15-ל-1 על קוד ריד–מולר הקוונטי מדכא את שגיאת הקלט בחזקה שלישית, ולכן 10⁻⁹ ממצב מוזרק של 10⁻³ דורשים שתי רמות משורשרות ואת טביעת הרגל ששלטה בהערכות המשאבים של התחום. הטיפוח משנה את המחיר ולא את המעריך: |T⟩ מגודל בטלאי קטן, נבדק באופן סובלני לתקלות, ואז מוברח (escape) לטלאי גדול, ומגיע ל-2×10⁻⁹ תחת רעש מעגל דה-פולריזציה אחיד של 10⁻³ ול-4×10⁻¹¹ ב-5×10⁻⁴, במספר שערים דומה בערך לזה של CNOT בניתוח סריג באמינות שווה, ובסדר גודל פחות קיוביט-סבבים מאשר בזיקוק S[690].
שני גדלים קובעים את הרצפה. שיעור השגיאה הפיזי של המארח קובע את שגיאת הפלט הניתנת להשגה; שיעור הקבלה קובע את התפוקה, ואין לו מקבילה בזיכרון של קוד. שלושת המסלולים כולם מבושרים, ולכן מפעל הוא בעיה של ניצולת: Google שמרה 8% מהניסיונות D[42], מסלול ה-[[6,2,2]] השליך 14.8% D[107], והחלפת קוד הצליחה ב-82.58% מהפעמים D[666]. הכשל המסוכן הוא זה שאינו מתגלה — תקלה לוגית קוהרנטית הנכנסת לאלגוריתם במקום שבו שום תיקון מאוחר אינו עוזר — ולכן שגיאת הפלט הנדרשת היא בערך ההופכי של מספר שערי ה-T: יעד Starling של IBM, 10⁸ שערים, מרמז על ~10⁻⁹ למצב, בדיוק הנתון התאורטי של הטיפוח. המרה למחיקה, הטיית רעש או מחזורים מהירים יותר מזיזים את הרצפה; קוד עם שער לא-קליפורדי טרנסוורסלי היה מוחק את הטכנולוגיה הזאת מהמפה.
מצב ההנדסה העדכני
הטוב ביותר שהודגם הוא ריצת הטיפוח של Google: נאמנות 0.9999(1) בשימור של 8%, הפחתת שגיאה של 40×, כולל החלפת קוד לקוד משטח ופרוטוקול סובלני לתקלות שנבנה במיוחד כדי לחסום את הנאמנות D[42]. טיפוסי בקנה מידה: אין — נכון ל-3 בספטמבר 2026 אף מפעל לא רץ בתוך אלגוריתם בשום מקום, וכל תוצאה עומדת לבדה ובבחירה בדיעבד. המודגם (10⁻⁴) נמצא חמישה סדרי גודל מעל הנדרש (10⁻⁹), והקבלה נראית קשה יותר לסגירה מהנאמנות.
ציר הזמן של השיאים
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2005 | סף הזדככות ≈65% קיטוב לאורך כיוון קסם | Bravyi, Kitaev | S[689] |
| 2025-06-17 | אי-נאמנות של מצב קסם 7×10⁻⁵ בהשלכה של 14.8%; הדמרד מבוקר לוגי ≤2.3×10⁻⁴, [[6,2,2]] על 8 קיוביטים | Quantinuum | D[107] |
| 2025-07-14 | זיקוק 5-ל-1 ראשון ברמה הלוגית, קודי צבע d=3 ו-d=5, אטומים ניטרליים | QuEra, Harvard, MIT | D[147] |
| 2025-10-15 | החלפת קוד [[15,1,3]]→[[7,1,3]]: ≤5.1(2.7)×10⁻⁴ בהצלחה של 82.58% | Quantinuum | D[666] |
| 2025-12-15 | טיפוח על מעבד מוליך-על: 0.9999(1), קבלה 8%, 40× | Google Quantum AI | D[42] |
איבר התקציב השולט הוא שלב הבריחה, שבו המצב נכנס לטלאי גדול ומאבד את הבחירה בדיעבד; מתחתיו יושבות השגיאות הדו-קיוביטיות של המארח, ממוצע 1.2×10⁻³ במערכת הטרנסמונים המובילה C[32].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
דבר אינו מיוצר: רשימת החומרים היא טלאים של קוד מארח, מדידה באמצע המעגל וחישוב קלאסי, ויחידת העלות היא קיוביט-סבבים. ניסיון הבורח למרחק 15 מרמז על אזור עבודה בסדר גודל של 10³ קיוביטים פיזיים לכל ניסיון מקבילי, לעומת טביעת רגל של זיכרון בדרגת teraquop (10¹² פעולות לוגיות) של 650 פיזיים לכל לוגי ברעש של 0.1% S[655] — קומץ קיוביטים לוגיים למפעל, לא המאות שזיקוק דו-רמתי מרמז עליהן. שרשרת האספקה קלאסית: מפענחים בזמן אמת (Riverlane, NVIDIA, Zurich Instruments), חיבור הקבל/דחה, והכלים המאשרים את הפלט; מחסנית האימות היא נקודת הכשל היחידה. החשיפה לפיקוח על יצוא מורשת — הפיקוח נצמד למכונה המארחת לפי הכללים האמריקאיים למחשבים קוונטיים מ-2024, לא לקוד.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
המפעל אינו מוסיף חוטים, אך מוסיף דרישת השהיה קשיחה אחת: כל ניסיון מסתיים בפסק קבל/דחה שחייב להגיע למתזמן לפני שהמצב דועך, ולכן הוא רוכב על נתיב הפענוח בזמן אמת של הזיכרון ומתחרה על רוחב הפס שלו. במחזור מוליך-על של 1.1 µs D[1] בריחה למרחק 15 היא כ-17 µs לניסיון, ובקבלה של 8% קצב הניסיונות חייב להיות ~12× מקצב הצריכה. במארחים של יוני QCCD ושל אטומים ניטרליים המחזור הוא 1–5 ms, אותו ניסיון עולה 15–75 ms, והתפוקה היא המגבלה, לא הנאמנות. השהיית הפענוח הנמדדת היא 63 µs ב-d=5 D[1], מעל התקציב לניסיון; מפענח ה-FPGA של Riverlane בפחות ממיקרושנייה לסבב D[238] וזמן ההלוך-ושוב הממוצע של 3.84 µs ב-NVQLink P[324] הם מה שמאפשר עיבוד בצנרת. הקיר: ב-10³ קיוביטים מפעל ואלגוריתם אינם מתקיימים יחד; ב-10⁴ נכנסים אחד או שניים; ב-10⁶ הבעיה היא תזמון של עשרות מפעלים, לכל אחד זרם מפענח משלו.
תפקיד במחסנית
הוא יושב, כטכנולוגיה חלופית, על ארבע ארכיטקטורות: סריג הטרנסמונים עם מצמדים מכווננים (Google, IBM, Rigetti, IQM, OQC, USTC/Zhejiang, Fujitsu), QCCD של יונים לכודים (Quantinuum), מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני (AQT, Innsbruck) וארכיטקטורת האטומים הניטרליים האלקליים (Harvard/MIT, QuEra, Pasqal, Infleqtion, מסלול האטומים של Google מ-2026). הוא דורש מארח — קוד המשטח המסובב עם הגרסאות הרתומות שלו, או קוד הצבע — ומספק את הציר הלא-קליפורדי שבלעדיו מכונת מייצבים ניתנת לסימולציה קלאסית. הטיפוח מחליף זיקוק רב-רמתי; מחיר המעבר ארכיטקטוני, שכן הטיפוח טבוע בקוד המשטח ועתיר בחירה בדיעבד, בעוד החלפת קוד זקוקה לקוד צבע. זהו פרימיטיב אחד המגיע לכל שלושת נושאי הקיוביט המובילים ללא תחליף, ולכן ערכו טמון כולו במה שהוא פותח. הוא אינו קובע את השעון הנגזר אלא מכפיל אותו — שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס בארכיטקטורה, כלומר 0.65 µs במוליכי-על (1.1 µs נמדד) ו-9.66 ms ליוני QCCD, כפול עומק הבריחה וההופכי של הקבלה. משבצות ריקות סמוכות: אין מפעל בפלטפורמות בוזוניות, פוטוניות או של ספינים, ואין על קוד qLDPC.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
כל מספר בולט הוא נאמנות של מצב העומד לבדו בבחירה בדיעבד, שנמדדה על מצב שהושלך אחר כך במקום להיות בשימוש. Google מדווחת על חסם מפרוטוקול מדידה סובלני לתקלות שנבנה במיוחד, לא על הערכה טומוגרפית D[42]; הנתון 7×10⁻⁵ מצוטט בשיעור השלכה מוצהר D[107]; ה-5.1(2.7)×10⁻⁴ של החלפת הקוד נושא אי-ודאות מאותו סדר גודל של הערך D[666]; מאמר האטומים הניטרליים מדווח על שיפור לעומת הקלט ולא על אי-נאמנות מוחלטת של הפלט D[147]. לא נמדד בשום מקום: התפוקה תחת עומס תזמון, עלות ההשלכות, מתאמים בין המפעל לצרכן, וערוצי האובדן שהבחירה בדיעבד מסירה. הבדיקה העצמאית חזקה במיוחד — Wan, Zhong ו-Zapirain מפרקים מעגלי טיפוח ב-d=5 לכ-8 איברי ZX של קליפורד בממוצע, יותר מ-10⁶× פחות מפירוקי מייצבים קודמים D[691]. לא נמצאו סתירות בערכים בין המקורות שבשימוש.
את המצבים שמפעל מפיק אפשר לאמת בפעולות שהקוד כבר מספק: הערכת נאמנות מבוססת קוהרנטיות בל מודדת את אי-הנאמנות ε של כל מצב משאב טהור, כולל מצבי סיבוב בזווית רציפה, בדיוק יחסי קבוע מתוך Θ(1/ε) עותקים, בעזרת שערי קליפורד ומדידות פאולי בלבד — באופן מיטבי אפילו מול מדידות קולקטיביות — ובסימולציות של קוד המשטח במרחק 3 היא נזקקה לעד פי 27 בקירוב פחות מצבים מהערכת נאמנות ישירה P[896]. העותקים הנמדדים מתכלים.
לא פורסם בתקצירים של [42] ו-[147]: מרחק הקוד בשלב ה-escape, מספר הקיוביטים הפיזיקליים ומספר המחזורים בהרצת הטיפוח (cultivation) של Google, וכן אי-הנאמנות המוחלטת בפלט, מספר האטומים ושיעור הקבלה בזיקוק של QuEra/Harvard/MIT, שבו מצוין רק השיפור ביחס לקלט. לא פורסם: ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים להכנת מצבי קסם. אזור ה-escape במרחק 15, בסדר גודל של 10³ קיוביטים, ו-~17 µs לניסיון נגזרים מ-[690] ומ-[1], ואינם מצוטטים ממקור.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | המציאה את הטיפוח; ההדגמה הראשונה במוליכי-על | S[690] D[42] |
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | החלפת קוד והשער הלוגי הלא-קליפורדי של [[6,2,2]] | D[107], [666] |
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | זיקוק 5-ל-1 ראשון ברמה הלוגית על קודי צבע | D[147] |
| Harvard University | מחקר | ארה״ב | ארכיטקטורת סבילות לתקלות אוניברסלית של 448 אטומים | D[4] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | Starling מתקצבת 10⁸ שערים לוגיים; על Heron, הזרקת מצבי קסם בבחירה בדיעבד בלבד, ללא מפעל | R[67] |
| NVIDIA | ספק | ארה״ב | NVQLink, נתיב הקבל/דחה שמפעל בעיבוד בצנרת זקוק לו | P[324] |
| Riverlane | ספק | בריטניה | פענוח בפחות ממיקרושנייה, שער התפוקה של הטיפוח | D[238] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI מממן את IBM, Quantinuum, QuEra ושמונה נוספים | fact |
כספים.
- 2025-09-04 · Quantinuum · גיוס הון · $600 M לפי שווי של $10 B לפני הכסף · NVentures, Quanta, QED, JPMorgan · נסגר fact
- 2025-09-09 · QuEra · סבב מימון · $230 M+ · Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures · נסגר fact
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI · עד $15 M לכל אחד · אחד-עשר צוותים · הוכרז fact
- 2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור · $1.68 B ברוטו, Nasdaq QNT; תחזית לשנת הכספים $28–32 M · נסגרה fact
- 2026-06 · IBM · התחייבות תאגידית · $10 B, ייצור ומו״פ קוונטיים בארה״ב · הוכרז C[67]
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר מפעל מצבי קסם; הוא נארז בתוך מכונה וניתן בחינם בתוך מהדר. מה שכן נמכר בסביבתו הוא פענוח בזמן אמת וחיבור, הערכת משאבים, וחומרת המארח. הריכוזיות קיצונית: Google, Quantinuum, ו-QuEra עם Harvard ו-MIT מחזיקות בכל תוצאה שהודגמה, מלבד החלפת הקוד של Innsbruck והזרקות מצבי הקסם על Heron של IBM ועל המעבד של 125 הקיוביטים של Zhejiang University, ושניים משלושת המסלולים מתחקים לקבוצת תאוריה אחת. G3 ו-G4 משלמים על כך ישירות, G6 בעקיפין; G1, G2 ו-G5 אינם משלמים דבר, ולכן פרימיטיב שנמצא על כל נתיב קריטי של סבילות לתקלות נושא כמעט שום הכנסה ייעודית.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים הייחודיות למפעלי מצבי קסם ממאגר בעל שם נכון ל-3 בספטמבר 2026; הסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30 מונה ל-IBM 4,388 משפחות פטנטים קוונטיים, ל-Google 2,385 ול-Microsoft 1,175, אך אינה מפרקת אותן עד לטכנולוגיה הזאת Pfact. אין תקן ממשק; שכבת הניידות בפועל היא ה-Quantum Intermediate Representation ששימש בהדגמה בזמן אמת של 2023 C[692], ושכבת האימות היא סימולציית מייצבים ו-ZX בקוד פתוח D[691]. אין התדיינות משפטית רשומה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Google (2024-09-26, "זול כמו CNOT"): הודגם 2025-12-15 ב-0.9999, חמישה-עשר חודשים מתאוריה לצורן, עדיין חמישה סדרי גודל מעל היעד. Quantinuum (2024-09-10, סבילות לתקלות אוניברסלית עד 2029): שתי הדגמות, שתיהן על H1-1 של 20 הקיוביטים, אף אחת עדיין לא על Helios. QuEra (2024-01, 100 קיוביטים לוגיים ב-2026): זיקוק הוצג 2025-07, המספר לא הושג, נוסח מחדש כ-Libra ב-2028. IBM (2025-06-10, Starling 2029): אין תוצאת מפעל, Kookaburra נדחה בשנה. אמינות: Google הגבוהה ביותר, עם תאוריה, חומרה וכלי אימות במקום אחד; Quantinuum גבוהה בפרימיטיבים, לא מוכחת בקנה מידה; QuEra גבוהה בפרימיטיבים, מפת דרכים שנדחתה; IBM ללא ראיות כאן.
פרשנות אסטרטגית. אם הטיפוח יחזיק בקנה מידה, המנצח הוא מי שיש לו המחזור המהיר ביותר והמפענח הטוב ביותר בפחות ממיקרושנייה — יתרון למוליכי-על על פני יונים ואטומים בשניים עד שלושה סדרי גודל בתפוקה; המפסידה היא הערכת המשאבים הנשלטת בידי הזיקוק, שגרמה לסבילות לתקלות להיראות יקרה פי עשרה ממה שהיא נראית עכשיו, וכל לוח זמנים של אבטחה הנשען עליה. איומי התחליף ממשיים אך לא הודגמו: קודים לא-קליפורדיים טרנסוורסליים, סבילות תקלות אלגוריתמית, תכנון מחדש עתיר-קליפורד. כוח המיקוח נמצא אצל ספק הפלטפורמה, שכן המפעל הוא נכס של המהדר; המנוף היחיד של ספק הוא נתיב הקבל/דחה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר, בתוך 12–24 חודשים, אם מצב מטופח ייצרך בידי אלגוריתם לוגי במקום להימדד בבידוד, עם שגיאה מקצה לקצה מתחת ל-10⁻⁶ עד סוף 2027; אם הטיפוח יגיע לשיעור השלכה מתחת ל-50%, לעומת 92% כיום; אם תופיע תוצאת מצבי קסם כלשהי על חומרת IBM לפני Starling, או שמפעל כלשהו ירוץ על קוד qLDPC. להוריד בדרגה אם המעבד הבא של Google לא יצליח לדחוף את הטיפוח מתחת ל-10⁻⁵ תוך העלאת הקבלה, או אם חסם הנאמנות לא ישרוד את הצריכה. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: טיפוח משולב בריצה קרוב ל-10⁻⁹ ומפעלים שהם מיעוט בטביעת הרגל, כך שאלגוריתמים המוגבלים במספר שערי ה-T יהפכו למוגבלים בשעון. התרחיש הגרוע ביותר: הקבלה נשארת סביב 10%, התפוקה היא המגבלה, הזיקוק חוזר כשלב שני, ואיתו ההערכות של 10³ פיזיים לכל לוגי. שאלות פתוחות: האם החסם שורד שימוש ולא רק מדידה; כמה עולה הבחירה בדיעבד תחת תזמון אמיתי; האם אפשר להפוך את החלפת הקוד לדטרמיניסטית; האם מפעל טבוע ב-qLDPC אפשרי; האם המרה למחיקה מעלה את הסף הזה כפי שהיא מעלה את סף הזיכרון. לעקוב: מאמר הטיפוח הבא של Google, מספרי מצבי הקסם הראשונים של Helios, Kookaburra של IBM ו-Libra של QuEra.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [32] Y. Chen and M. Devoret, “Our quantum hardware: the engine for verifiable quantum advantage,” Google Blog, Oct. 22, 2025. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ Ctechnology/ research/ quantum-hardware-verifiable-advantage/ - [42] E. Rosenfeld et al., “Magic state cultivation on a superconducting quantum processor,” arXiv:2512.13908, Dec. 2025. D
- [67] IBM, “IBM Sets the Course to Build World's First Large-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer at New IBM Quantum Data Center,” Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-06-10-IBM-Sets-the-Course-to-Build-Worlds-First-Large-Scale,-Fault-Tolerant-Quantum-Computer-at-New-IBM-Quantum-Data-Center R - [107] S. Dasu et al., “Breaking even with magic: demonstration of a high-fidelity logical non-Clifford gate,” arXiv:2506.14688, Jun. 2025. D
- [147] P. S. Rodriguez et al., “Experimental demonstration of logical magic state distillation,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 620–625, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09367-3. D
- [238] A. B. Ziad et al., “Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11048, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66773-x. D
- [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Pnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [655] C. Gidney and C. Jones, “New circuits and an open source decoder for the color code,” arXiv:2312.08813, Dec. 2023. S
- [666] L. Daguerre, R. Blume-Kohout, N. C. Brown, D. Hayes, and I. H. Kim, “Experimental Demonstration of High-Fidelity Logical Magic States from Code Switching,” Phys. Rev. X, vol. 15, no. 4, Art. no. 041008, Oct. 2025, doi: 10.1103/dck4-x9c2. arXiv:2506.14169. D
- [689] S. Bravyi and A. Kitaev, “Universal Quantum Computation with ideal Clifford gates and noisy ancillas,” Phys. Rev. A, vol. 71, Art. no. 022316, 2005, doi: 10.1103/PhysRevA.71.022316. arXiv:quant-ph/0403025. S
- [690] C. Gidney, N. Shutty, and C. Jones, “Magic state cultivation: growing T states as cheap as CNOT gates,” arXiv:2409.17595, Sep. 2024. S
- [691] K. H. Wan, Z. Zhong, and A. Zapirain, “Simulating magic state cultivation with few Clifford terms,” Quantum, vol. 10, Art. no. 2134, Jun. 2026, doi: 10.22331/q-2026-06-12-2134. D
- [692] Quantinuum, “A Quantinuum-led team has built the quantum programming tools for real-time magic state distillation on a quantum computer,” Oct. 24, 2023. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
blog/ Ca-quantinuum-led-team-has-built-the-quantum-programming-tools-for-real-time-magic-state-distillation-on-a-quantum-computer - [896] S. Takahashi and K. Fujii, “Efficient fidelity estimation of general quantum resource states via Clifford circuits,” arXiv:2610.05222, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
שרשור בוזוני (חזרה-חתול, LDPC-חתול, GKP+qLDPC)
קוד חיצוני בדיד — חזרה או qLDPC — העוטף קיוביט פנימי בוזוני שהרעש שלו כבר מעוצב, כך שהקוד החיצוני מתקן ערוץ שיורי אחד בלבד.
Verdict. המשפחה כולה נשענת על מספר אחד, קצב היפוכי הפאזה תחת שער. החומרה שנמדדה רחוקה בשני סדרי גודל מכל הערכת משאבים שפורסמה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
המבנה מעצב את הרעש של הקיוביט הפנימי כך שלקוד החיצוני נותר פחות לעשות. קיוביט חתול המיוצב בדיסיפציה דו-פוטונית מדכא היפוכי ביט מעריכית במספר הפוטונים, בעוד היפוכי הפאזה גדלים רק ליניארית, ולכן קוד חזרה חד-ממדי מספיק: מרחק d עולה d חתולים, לא d². קיוביט פנימי מסוג GKP מוסר במקום זאת סינדרום הזזה אנלוגי, שקוד חיצוני מסוג qLDPC מפענח עם מידע רך. התאוריה באה ראשונה, והיא מדויקת. Gouzien et al. (PRL 131, 040602, 2023) מעריכים מכונת חזרה-חתול ב-126,133 חתולים, 19 פוטונים כל אחד, ללוגריתם על עקום אליפטי של 256 ביט ב-9 שעות ביחס אובדן מונח של 10⁻⁵ S[95]; Ruiz et al. נתנו אחר כך קודי LDPC-חתול מקומיים דו-ממדית, 758 חתולים ל-100 קיוביטים לוגיים ב-≤10⁻⁸ למחזור, בהנחת היפוך פאזה של ~0.1% S[96].
תכונות: מיוצר חלקית (0.75); סטטי, ללא ערוץ בקרה או קריאה משלו; שגיאה מוטה ועוד גאוסית — "הקוד החיצוני מנצל את ההטיה/תיקון ההזזה הפנימיים; Ocelot d=3→5 כמעט שטוח; LDPC-חתול מניח היפוך פאזה של 0.1% (נמדד ~10%)" (רשומת הגרף).
פיזיקה וגבולות
המשפחה מחליפה ערוץ שגיאה אחד באחר, ושער החליפין הוא הטיית הרעש. מספר הפוטונים קונה דיכוי מעריכי של היפוכי ביט ומשלם ליניארית בהיפוכי פאזה, ולכן ארכיטקטורה בוחרת את הנקודה שבה היפוכי הביט יורדים מתחת להישג ידו של הקוד החיצוני וחיה עם הקצב שנותר — המונח סביב 10⁻³. החומרה אינה שם: ב-CX של Ocelot ב-|α|² = 2 היפוך הפאזה הוא 9.6(4)×10⁻² והיפוך הביט 3.5(4)×10⁻³, הטיה מעל 25 תחת השער ומעל 30 בסרק D[80] — נתון לכל CX, לא למחזור. הגבול העמוק יותר: ההטיה שייכת למכלול הסרק, ו-CX דיסיפטיבי פוגם באסימטריה שעליה הקוד בנוי, ולכן הבעיה הפתוחה היא שער משמר-הטיה, לא זיכרון טוב יותר. מה שמזיז את הרצפה: יחס גדול יותר בין הדיסיפציה הדו-פוטונית לאובדן הפוטון הבודד, ושערים אוניטריים במקום דיסיפטיביים.
מצב ההנדסה העדכני
תוצאת חומרה אחת עם שגיאה לוגית נמדדת נושאת את המשפחה: Ocelot (Putterman et al., AWS ו-Caltech, Nature 638, 927, 2025-02-26), קוד חזרה על פני חמישה קיוביטי חתול עם ארבעה טרנסמוני עזר וחמישה אופני חוצץ — שגיאה לוגית 1.75(2)% במרחק 3 ו-1.65(3)% במרחק 5, למחזור של 2.8 µs D[80]. אלה אינן אותה נקודת פעולה (d=3 ב-|α|² = 1, d=5 ב-|α|² = 1.5), ולכן "שטוח מתחת לסף" החוזר ונשנה מערבב צעד במרחק עם צעד במספר הפוטונים, והדיכוי במרחק אינו מבודד. לא קיים CNOT חתול–חתול משמר-הטיה — ההצעה הקשורה ל-AWS היא אוניטרית ומסומלצת S[81] — ולא קיימת חומרה של GKP עם qLDPC. המרשם מונה שתי ריצות קוד נוספות בחומרה, אף אחת מהן ללא שיעור שגיאות לוגיות שפורסם: Alice & Bob Helium (on-premise system), 18 חתולים כקיוביט לוגי אחד, ו-Aurora, קוד חזרה במרחק 2 על מצב אשכול GKP, גילוי בלבד.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-01 | LDPC-חתול, מקומי דו-ממדית: 758 חתולים → 100 לוגיים ב-≤10⁻⁸/מחזור, בהנחת היפוך פאזה של 0.1% | Ruiz et al. | S[96] |
| 2025-02 | Ocelot: 1.75(2)% ב-d=3 (|α|²=1) → 1.65(3)% ב-d=5 (|α|²=1.5), מחזור של 2.8 µs | AWS/Caltech | D[80] |
| 2026-07 | CNOT חתול–חתול אוניטרי משמר-הטיה; חזרה במרחק d=7 של 13 חתולים מתחת ל-10⁻⁶, מסומלץ | קשור ל-AWS | S[81] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין לו שלב תהליך משלו: זו ארכיטקטורה ומפענח, ורשומת הגרף משאירה את הייצור לא מוגדר. הוא יורש את המארח, חתול או GKP, והמארחים מוליכי-העל שונים מבונה לבונה. מתנד ה-GKP של Yale הוא מהוד גדם קואקסיאלי ללא תפרים מאלומיניום בטוהר גבוה, עם טרנסמון עזר מטנטלום על שבב ספיר Dfact; זה של Nord Quantique הוא מהוד בעל שני עמודים מאלומיניום בטוהר גבוה עם טרנסמון עזר D[82]. Ocelot של AWS מחזיק את החתולים שלו במהודי טנטלום על פיסה אחת, המחוברת בחיבורי בליטות לפיסה שנייה הנושאת את צמתי האלומיניום, ומוסיף טרנסמון עזר לכל בדיקה של קוד החזרה — ארבעה לחמישה חתולים D[80]. החתולים של Alice & Bob הם מעגלי טנטלום על ספיר ללא טרנסמון כלל: דיסיפציה דו-פוטונית דרך אופן חוצץ מייצבת אותם, ודרך החוצץ עוברת גם הקריאה factCfact. כל הארבעה פועלים במקרר דילול. החשבון ששווה לשמור הוא ארבעה-עשר הרכיבים המהונדסים של Ocelot לחמישה חתולי נתונים — המכנה האמיתי שמאחורי כל השוואה של "פחות קיוביטים" D[80]. Helium צורכת כ-40 kW לקיוביט לוגי אחד המשתמש ב-18 חתולים בלבד C[87]. אין פיקוח על יצוא ייחודי לקוד; ECCN 3A904 חל על המארח G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
המפענח הוא החלק הזול: זרם סינדרום של קוד חזרה חד-ממדי פשוט מזיווג דו-ממדי, וב-2.8 µs הוא בתוך יכולתם של מפענחי FPGA קיימים. העלות עברה לייצוב האנלוגי — כל חתול זקוק להנעת דיסיפציה דו-פוטונית ולמשאבת חוצץ, ובנוסף לקריאה (דרך החוצץ אצל Alice & Bob, דרך טרנסמון עזר לכל בדיקה ב-Ocelot), ולכן מספר הקווים לכל קיוביט נתונים עולה על זה של טרנסמון חשוף. החיסכון הוא במרחק הקוד, לא בחיווט: ב-10³ חתולים הקריוסטט דומה למכונה של 10³ טרנסמונים עם משאבות נוספות. המחזור גם איטי 2.5× ממחזור קוד משטח של 1.1 µs D[1].
תפקיד במחסנית
הקוד דורש קיוביט פנימי של חתול מוטה או של GKP; כשכבה החיצונית הסופית אין לו תלויים, והוא מחליף את הסבילות לתקלות מבוססת-ההיתוך של משתנים בדידים. הוא יושב על שתי ארכיטקטורות, כקוד הראשי בשתיהן: קיוביטים בוזוניים במהודים עם קידודי חתול ו-GKP (Alice & Bob, AWS, Nord Quantique) ו-GKP פוטוני של משתנה רציף, שבו Xanadu משרשרת GKP תחת qLDPC Cfact. החלפת הקיוביט הפנימי אינה שינוי פרמטרים בלבד: ענף החתול קונה קוד חיצוני חד-ממדי וחייב שער משמר-הטיה; ענף ה-GKP קונה סינדרום אנלוגי וחייב ~10 dB של סחיטה. תרומתו לשעון הנגזר (= סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס) היא d₂ = 2 שכבות שערים, סבב של 1.44 µs לעומת המחזור הנמדד של 2.8 µs D[80]. המשבצת הריקה הסמוכה היא זיכרון LDPC-חתול בחומרה — לא נבנה נכון ל-4 בספטמבר 2026.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הטענה "100–1000× פחות קיוביטים" היא הערכת משאבים, לא מדידה, ושני המאמרים מציינים את ההנחה בפשטות: היפוך פאזה של ~0.1% S[95], [96]; החומרה נמצאת ב-9.6×10⁻² לכל CX D[80]. אף פרוטוקול אינו לוכד שימור הטיה ברמת השער תחת עומס, משום שהשער אינו קיים; ל-Ocelot אין שחזור עצמאי, והיא מערבבת נקודות פעולה בהשוואת המרחקים שלה. Helium נמכרת אך אינה מפרסמת נתוני ביצועים לוגיים, ומפת הדרכים מצטטת זמן היפוך ביט שיא של 252 דקות מספטמבר 2025 לעומת ממוצע של 44 דקות לאותה ריצה C[412].
אף קוד LDPC-חתול ואף GKP בשילוב qLDPC לא הורצו על חומרה. לא פורסם: ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ייעודית לקודים בוזוניים, ומימון AWS לתוכנית Ocelot.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| AWS | מפתח | ארה״ב | חומרת חזרה-חתול Ocelot; הצעה ל-CNOT חתול–חתול | D[80] |
| Alice & Bob | מפתח | צרפת | חומרת חתולים; מפת דרכים של חזרה-חתול, Graphene | C[412] |
| Nord Quantique | מפתח | קנדה | קיוביטים פנימיים מסוג GKP לקוד חיצוני | D[82] |
| Xanadu | מפתח | קנדה | GKP אופטי תחת qLDPC, בשלב מפת הדרכים | Rfact |
| D-Wave | מפתח | ארה״ב | מפת דרכים בוזונית של מודל השערים לאחר רכישת Quantum Circuits | Cfact |
כספים.
- 2025-01-28 · Alice & Bob · סבב B · €100 M · הרחבה של NVentures ב-2026-05-22, לא נמסר · נסגר Cfact
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI: Nord Quantique ו-Xanadu בפנים, Alice & Bob לא · ≤$15 M לכל אחת · נסגר fact
- 2026-01-20 · D-Wave · רכישת Quantum Circuits · $550 M ($300 M במניות, $250 M במזומן) · נסגר Cfact
- 2026-05-18 · Nord Quantique · הון צמיחה · $30 M לפי שווי של $1.4 B · נסגר Cfact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר את השכבה הזאת; היא נארזת בתוך מכונות עם רשימת חומרים של מוליכי-על, ולכן סיכון הריכוזיות נמצא אצל ספקי המגברים והמקררים, לא אצל מפעלי הייצור. G3 ו-G4 משלמים עליה בעקיפין: מה שהלקוחות קונים הוא טענת מספר הקיוביטים, ולכן רכישת Helium בידי GENCI ביוני 2026 קודמת לכל נתון ביצועים לוגיים שפורסם Cfact.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים הייחודיות לקוד באף מאגר בעל שם. המבנים אקדמיים ומפורסמים בגלוי, ולכן הקניין הרוחני בר-ההגנה נמצא במעגלי הייצוב — תכנון החוצץ, הדיסיפציה הדו-פוטונית, שערים משמרי-הטיה — לא בקודים. לא נמצאה פעילות תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Alice & Bob (נכון ל-2026-09-04): Helium, 12–18 חתולים וקיוביט לוגי אחד ב-10⁻², נוכחי; אחר כך 48, 250 ולבסוף 2,000 חתולים ל-100 לוגיים ב-10⁻⁶ ב-2030, עם דרישה מוצהרת לזמן היפוך ביט של 13 דקות R[412]. D-Wave (2026-06-01): 10 לוגיים ב-2030, 100 ב-2032, Λ = 10 Rfact. Xanadu: סבילות לתקלות ב-2028–29 Rfact. כל מפת דרכים נקובה בקיוביטים לוגיים, בעוד הכמות שהודגמה היא אחד ב-10⁻²; AWS אינה מפרסמת מפת דרכים מתוארכת ומחזיקה בנתוני הדיכוי במרחק היחידים.
פרשנות אסטרטגית. המשפחה הזאת היא הטיעון היחיד של החברות הבוזוניות נגד השחקנים הוותיקים בטרנסמונים, הממומנים טוב יותר: לסגור את פער היפוכי הפאזה ולדלג מעליהם במספר הקיוביטים לדולר. אם ייכשלו, qLDPC על טרנסמונים או מחיקה במסילה כפולה ייקחו את המשבצת בלי להזדקק לשער משמר-הטיה שלא הוכח.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: CNOT חתול–חתול משמר-הטיה מודגם; סריקת מרחק במספר פוטונים קבוע; כל תוצאת חומרה של LDPC-חתול או של GKP עם qLDPC. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: קיוביט לוגי של חזרה-חתול עם דיכוי מבודד מתחת לסף ושער משמר-הטיה נמדד, שיהפכו את ההערכה של 758 חתולים לניתנת לטיעון. התרחיש הגרוע ביותר: היפוך הפאזה נשאר סביב 10⁻¹, והמשפחה שורדת כקו מחקר. פתוח: האם ההטיה שורדת שער דו-קיוביטי כלשהו.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [80] H. Putterman et al., “Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 927–934, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08642-7. D
- [81] Y. Ye et al., “Bias-preserving cat-cat CNOT gate via vacuum-conditional beam-splitter,” arXiv:2607.22852, Jul. 2026. S
- [82] S. Turcotte et al., “Quantum error correction of a grid-state qubit with state preparation and measurement errors below 10⁻³,” arXiv:2607.06718, Jul. 2026. D
- [87] N. Coppola, “Alice & Bob Unveils First Quantum System, Helium,” Alice & Bob, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ Calice-bob-unveils-first-quantum-system/ - [95] É. Gouzien, D. Ruiz, F.-M. Le Régent, J. Guillaud, and N. Sangouard, “Performance Analysis of a Repetition Cat Code Architecture: Computing 256-bit Elliptic Curve Logarithm in 9 Hours with 126133 Cat Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 131, Art. no. 040602, Jul. 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.131.040602. arXiv:2302.06639. S
- [96] D. Ruiz, J. Guillaud, A. Leverrier, M. Mirrahimi, and C. Vuillot, “LDPC-cat codes for low-overhead quantum computing in 2D,” Nat. Commun., vol. 16, Art. no. 1040, 2025, doi: 10.1038/s41467-025-56298-8. arXiv:2401.09541. S
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [412] Alice & Bob, “Roadmap,” Jun. 23, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
roadmap/ C
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים)
קוד מייצב דו-ממדי משולש שחבורת קליפורד כולה פועלת בו טרנסוורסלית, בדילוג על ניתוח סריג, בכ-1.9× מטביעת הרגל של קוד המשטח למכונת teraquop.
Verdict. עתידו של קוד הצבע הוא כמפעל מצבי הקסם המזין זיכרון של קוד המשטח, לא כזיכרון עצמו. להוריד בדרגה את הטיעון בעד הזיכרון אם עד 2028 אף פלטפורמה לא תדווח על זיכרון לוגי בקוד הצבע הגובר על קוד המשטח במספר הקיוביטים הכולל ליעד לוגי קבוע.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קוד מייצב טופולוגי דו-ממדי על סריג תלת-ערכי הניתן לצביעה בשלושה צבעים, שכל פלאקט (plaquette) בו נושא מייצב X ומייצב Z במשקל 6. מאחר ששני הסוגים חולקים את אותו תומך, חבורת קליפורד כולה — H, S, CNOT — טרנסוורסלית, בעוד קוד המשטח מקבל באופן מובנה רק CNOT ומשלם בניתוח סריג (lattice surgery) על השאר. Bombín ו-Martín-Delgado הציגו אותו ב-2006 D[663]; ההדגמה המלאה הראשונה בחומרה היא של Google, שהוגשה בדצמבר 2024 D[41]. המחיר הוא צפיפות: ~1.9× מטביעת הרגל של קוד המשטח למכונת teraquop (טריליון פעולות לוגיות), 1,250 לעומת 650 פיזיים ללוגי ברעש של 0.1% S[655]fact.
d = סריג משולש סטטי, ללא הובלה; e = יורש את אופן הבקרה ואת המיקום של המארח [graph].
f = מייצבי פאולי בלבד; a = 0.5 — זהה בנושאים מיוצרים וטבעיים, וצריך רק סריג סטטי של שכנים קרובים [graph].
פיזיקה וגבולות
השער הטרנסוורסלי אינו צריך מיזוג/פיצול: Google מציבה שער הדמרד לוגי ב-~20 ns לעומת ~1,000× יותר דרך ניתוח סריג C[664]. בדיקות במשקל 6 פירושן חילוץ עמוק יותר ושגיאות וו (hook errors) המקצצות את המרחק האפקטיבי, אלא אם התזמון נמנע מהן — בנייה מ-2026 נמנעת מכל שגיאות הוו הממאירות בפנים הסריג עם קיוביט עזר אחד לכל פלאקט S[665]. שגיאות גם מפעילות שלושה גלאים, ולכן הסינדרום הוא היפר-גרף: זיווג אינו חל, והמפענחים חייבים להטיל או לחפש. מכאן הפער: Λ₃/₅ = 1.56(4) D[41] לעומת 2.14 לקוד המשטח על אותה משפחת מעבדים D[1], וזיכרון קוד הצבע של Google מ-2026 ב-d=5 הגיע ל-8.19(14)×10⁻³ למחזור רק עם מפענח החיפוש Tesseract D[2]. מה שמזיז את הרצפה הוא תזמון המעגלים והמפענחים, לא הקוד.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-12 | Λ₃/₅ = 1.56(4); קליפורד טרנסוורסלי מוסיף 0.0027(3) | Google Quantum AI | D[41] |
| 2025-07 | הזיקוק הלוגי הראשון של 5-ל-1, טלאים ב-d=3 וב-d=5 | QuEra | D[147] |
| 2026-07 | זיכרון קוד הצבע במרחק 5, 8.19(14)×10⁻³ למחזור | Google Quantum AI | D[2] |
האיבר השולט: סבב הסינדרום, לא השער הטרנסוורסלי — חילוץ במשקל 6 ופענוח היפר-גרף משאירים את Λ ב-1.56 לעומת 2.14 D[1], [41].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין ייצור משלו: הוא יורש את השבב, המלכודת או מערך המלקחיים האופטיים של המארח, בריצוף משושה במקום ריבועי, ואינו מביא ספק חדש D[41]. החשיפה לפיקוח על יצוא היא של המארח: ECCN 4A906 (BIS, 2024-09-06) חל על מחשב קוונטי רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלו נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact — ואילו הקוד הוא מתמטיקה מפורסמת מ-2006 D[663].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הבקרה והקריאה לכל קיוביט זהות לעומס קוד המשטח של המארח. ההבדל הוא לכל סבב: כל קיוביט נתונים יושב בשש בדיקות במשקל 6 לעומת ארבע בדיקות במשקל 4 של קוד המשטח, ולכן סבב עולה כ-1.5× מהשערים הדו-קיוביטיים בתזמון עמוק יותר, ולשם הולך הסף. מנגד, קליפורד לוגי אינו צריך סבבי מיזוג/פיצול כלל. הפענוח הוא הפריט הקשה יותר: סינדרומים של היפר-גרף שוללים מנוע זיווג מן המדף, והפענוח החומרתי היחיד שפורסם ב-d=5 הוא מפענח החיפוש Tesseract של Google D[2].
תפקיד במחסנית
יושב, כקוד חלופי, בארבע ארכיטקטורות — סריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון, QCCD של יונים לכודים, מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני ומערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג של אטומים אלקליים [graph]; דורש את אותו סריג סטטי של שכנים קרובים כמו קוד המשטח ומארח מפעלי מצבי קסם. כל שלוש אבני הדרך של מצבי קסם ב-2025–26 רצו בקודי צבע: טיפוח מצבי קסם עד 0.9999(1) בשיעור קבלה של 8% לפני החלפת קוד החוצה D[42], החלפת הקוד [[15,1,3]]→[[7,1,3]] של Quantinuum ב-≤5.1(2.7)×10⁻⁴ D[666], והזיקוק 5-ל-1 של QuEra D[147]. הוא מחליף את קוד המשטח במקום שבו שערי קליפורד טרנסוורסליים גוברים על טביעת הרגל של ~1.9×; המעבר עולה מפענח ופריסה, לא חומרה. תרומה לשעון של ~20 ns לכל הדמרד לוגי C[664]; הקוד אכן קובע את d₂, מספר שכבות השערים המסוכם לתוך הסבב (שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס עבור הארכיטקטורה), 0.65 µs נגזר לעומת מחזור מארח נמדד של 1.1 µs. משבצת ריקה סמוכה: אין מפענח חומרתי לקוד הצבע.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
Λ₃/₅ = 1.56(4) ושגיאת הקליפורד הטרנסוורסלי 0.0027(3) הם של Google עצמה, מעבד אחד, ללא שחזור בידי ספק שני D[41]. שני ניסוחים של אותו מאמר סותרים זה את זה: הוא מדווח על נאמנויות של 86.5(1)–90.7(1)% למצבים בטלפורטציה דרך ניתוח סריג, בעוד הבלוג של Google מציג 86–91% כ"נאמנות שער דו-קיוביטי" C[664] — יש לסמוך על המאמר. הזרקת מצבי קסם עולה על 99% רק בבחירה בדיעבד השומרת ~75% מהריצות D[41]. גם טענות טביעת הרגל אינן ברות-השוואה: "פחות קיוביטים פיזיים לכל מרחק קוד" C[664] לעומת מספר הקיוביטים הכולל ליעד לוגי קבוע S[655]. שום פרסום אינו מפריד בין שגיאת הקוד לשגיאת המפענח בנתון הטרנסוורסלי.
לא פורסם: שיפור מכומת בסימולציית מונטה קרלו עבור מעגל קוד הצבע ללא שגיאות "וו" [665].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google Quantum AI | מפתח/משתמש | ארה״ב | זיכרון קוד הצבע היחיד במוליכי-על; מארח הטיפוח | D[41], [42] |
| Quantinuum | מפתח/משתמש | ארה״ב | החלפת קוד בקוד הצבע; קוד ה-tesseract [[16,6,4]] על Helios | D[666], [667] |
| Microsoft Quantum | מפתח | ארה״ב | שותפה לכתיבת תוצאת קוד הצבע tesseract | D[667] |
| QuEra | מפתח/משתמש | ארה״ב | הזיקוק הלוגי הראשון של 5-ל-1 על טלאי קוד צבע | D[147] |
כספים. 2025-07-14 · QuEra · פרסום (הזיקוק הלוגי הראשון של 5-ל-1) · אין נתון · ממומן מסבב ה-$230 M+ שלה מ-2025 C[153] · פורסם D[147]. 2025-11-06 · DARPA QBI, שלב B · עד $15 M לכל צוות · אחד-עשר צוותים, ובהם Quantinuum ו-QuEra G[65]. 2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור · $1.68 B ברוטו במחיר $60 למניה, Nasdaq QNT; הכנסות הרבעון השני של 2026 $8.0 M, מזומנים $2.1 B · נסגר G[123]. אף סבב, מענק או רכישה אינם ייחודיים לקוד הצבע: הוא סעיף בתוך תוכניות של פלטפורמות.
שוק ושרשרת אספקה. אין שרשרת אספקה ייעודית; הוא רוכב על הייצור של המארח ועל המערך הקלאסי הכללי. השוק שהוא מזיז הוא הפענוח: סינדרומים של היפר-גרף צריכים מפענחי חיפוש או הטלה (עבודת FPGA/GPU של AMD ושל NVIDIA), ואף ספק אינו מספק מפענח חומרתי לקוד הצבע נכון ל-4 בספטמבר 2026. משלם ל-G3 ול-G4 דרך מפעלי מצבי קסם: כל אבן דרך של מצב קסם לוגי מאז 2025 רצה בקוד צבע D[42], [147], [666].
קניין רוחני ותקנים. הקוד הוא מתמטיקה מפורסמת מ-2006 D[663]. סקירת הנוף של PatSnap מאפריל 2026 מונה 12 פטנטים על תיקון שגיאות — Google 6, IBM 4, Tencent 2 — ללא אשכול של קוד הצבע P[668]. הפטנט שהוענק ל-Google על קוד המשטח מכסה אופרטורי כיול (gauge), לא את הקוד הזה fact. אין גוף תקינה; הממשק בפועל הוא מודל שגיאות-גלאים (detector-error model) של Stim.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Google (2025-06-23 · קוד הצבע "תצורת סוס עבודה", ללא אבן דרך מתוארכת · זיכרון ב-d=5 בא בעקבותיו ביולי 2026) C[664]D[2]. Quantinuum (2024-09 · Helios 2025 → Sol 2027 → Apollo 2029 · Helios סופק ב-2025-11-05 ונשא את תוצאת ה-tesseract) Rfact. QuEra (2026-06 · Libra, >256 לוגיים, 2028 · מפת הדרכים שלה מינואר 2024 הבטיחה 100 לוגיים ב-2026, לא סופק) Rfact. הטענות של Google היו מדידות, לא הבטחות; לוח הזמנים של Quantinuum החזיק; המחקר של QuEra רץ לפני מפת הדרכים של מוצריה.
פרשנות אסטרטגית. קוד הצבע מעדיף פלטפורמות שבהן הקיוביטים זולים והזמן הלוגי יקר — מוליכי-על ואטומים ניטרליים — על פני יונים לכודים, שבהם פרמיה של 1.9× נופלת על המשאב הנדיר. מקומו הסביר ביותר ב-2029 אינו זיכרון אלא מפעל מצבי T המזין זיכרון של קוד המשטח: הטיפוח קיצץ את עלות מצב הקסם ~40× בתוך קוד צבע ואז החליף קוד החוצה D[42], ובכך הפך אותו לרכיב במכונת קוד משטח ולא למתחרה. איומי התחליף: בלוקי qLDPC בעלי קצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים, וסבילות תקלות אלגוריתמית המחליפה O(d) סבבים לכל שער לוגי. המפסידים: שרשרות כלים הבנויות סביב ניתוח סריג בלבד.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: זיכרון קוד צבע מעבר ל-d=5 עם Λ המתקרב ל-2.14; ספק שני המשחזר שערי קליפורד טרנסוורסליים. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: הטיפוח הופך אותו למצע הסטנדרטי למצבי קסם, ופרמיית טביעת הרגל מוגבלת לטלאי המפעל. התרחיש הגרוע ביותר: תקורות של שגיאות וו ושל מפענחים משאירות את Λ סמוך ל-1.5, והוא שורד רק כמצע לזיקוק. שאלות פתוחות: האם המעגל עם קיוביט עזר אחד לכל פלאקט S[665] משיב סף תחרותי בחומרה; האם מעגלים מישוריים שאינם קליפורד S[669] גוברים על הזיקוק; האם מישהו יפרסם השוואה של טביעת הרגל הכוללת.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. D
- [41] N. Lacroix et al., “Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 614–619, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09061-4. arXiv:2412.14256. D
- [42] E. Rosenfeld et al., “Magic state cultivation on a superconducting quantum processor,” arXiv:2512.13908, Dec. 2025. D
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [123] Quantinuum, “Quantinuum Announces Pricing of Upsized Initial Public Offering,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Gquantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering - [147] P. S. Rodriguez et al., “Experimental demonstration of logical magic state distillation,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 620–625, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09367-3. D
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [655] C. Gidney and C. Jones, “New circuits and an open source decoder for the color code,” arXiv:2312.08813, Dec. 2023. S
- [663] H. Bombín and M. A. Martin-Delgado, “Topological Quantum Distillation,” Phys. Rev. Lett., vol. 97, Art. no. 180501, 2006, doi: 10.1103/PhysRevLett.97.180501. arXiv:quant-ph/0605138. D
- [664] A. Bourassa and K. Satzinger, “A colorful quantum future,” Google Research Blog, Jun. 23, 2025. [Online]. Available: https://research.google/
blog/ Ca-colorful-quantum-future/ - [665] G. Kishony and A. Fowler, “Color code off-the-hook: avoiding hook errors with a single auxiliary per plaquette,” arXiv:2603.28852, Mar. 2026. S
- [666] L. Daguerre, R. Blume-Kohout, N. C. Brown, D. Hayes, and I. H. Kim, “Experimental Demonstration of High-Fidelity Logical Magic States from Code Switching,” Phys. Rev. X, vol. 15, no. 4, Art. no. 041008, Oct. 2025, doi: 10.1103/dck4-x9c2. arXiv:2506.14169. D
- [667] A. Paetznick et al., “Improved quantum processor logical error rates via correction and detection,” Nature, vol. 654, no. 8118, pp. 349–355, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10628-y. D
- [668] PatSnap, “Quantum Error Correction Technology Landscape 2026,” Apr. 22, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ articles/ quantum-error-correction-patent-landscape-2026/ - [669] A. Bauer and J. C. M. de la Fuente, “Planar Fault-Tolerant Circuits for Non-Clifford Gates on the 2D Color Code,” PRX Quantum, vol. 7, no. 2, Art. no. 020367, Jun. 2026, doi: 10.1103/p7c9-x1m9. arXiv:2505.05175. S
The English text is loading…
Русский текст загружается…
סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות
החלפת O(d) סבבי חילוץ סינדרום לכל שער לוגי במספר קבוע, באמצעות שערים טרנסוורסליים בין בלוקים ופענוח מתואם.
Verdict. המחצית הטרנסוורסלית נמדדה על אטומים ועל יונים; מחצית הפענוח המתואם היא הוכחה ועוד סימולציה. אף ריצה לא סגרה שער טרנסוורסלי, פענוח מתואם והזנה קדימה בזמן אמת.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
סבילות תקלות אלגוריתמית, שהציגו Zhou, Bluvstein, Kubica, Lukin ועמיתיהם כקדם-פרסום ביוני 2024 ופורסמה ב-Nature ב-2025 D[152], מריצה שערים לוגיים טרנסוורסלית בין בלוקי קוד ומפענחת את היסטוריית הסינדרום של האלגוריתם כולה במשותף, כך ששער לוגי עולה מספר קבוע של סבבי חילוץ ולא את ה-O(d) שניתוח סריג דורשת.
ניידות: היא מניחה מכונה שיכולה להצמיד כל שני בלוקים זה לזה — הובלה במלקחיים אופטיים או הסעת יונים — לא סריג קבוע. מבנה השגיאה: אין ערוץ חדש — רעש פאולי והמחיקה של הקוד עצמו, כשאובדן אטומים שולט, ותקורת המחזורים הפיזיים מוחלפת בתקורת פענוח קלאסית.
פיזיקה וגבולות
כלל d הסבבים קיים משום שסבב אחד אינו יכול להבחין בין שגיאת מדידה לשגיאת נתונים; חזרה על מעגל הסינדרום d פעמים משווה את מרחק המרחב-זמן של גרף הגלאים למרחק הקוד. היתירות הזאת נחוצה רק כאשר כל בלוק מפוענח לבדו: CNOT טרנסוורסלי ממפה תקלה בבלוק אחד אל בת זוגה בבלוק האחר, ולכן לגרף המשותף על פני הבלוקים והזמן עדיין יש מרחק d אחרי O(1) סבבים — אם המפענח משתמש בו. ההוכחה חוסמת את הסטייה מהתפלגות המדידה הלוגית האידאלית כקטנה מעריכית D[152].
העלות עוברת לצד הקלאסי, באופן מבני. הגרף המשותף אינו מתפרק לגורמים, ולכן החלון הנע ששומר את הפענוח לכל בלוק מקומי בזמן אינו מדויק עוד: המפענח משתרע על פני כמה שערים לוגיים, אינו יכול לסגור את חלונו עד נקודת ההזנה קדימה הבאה, ועבודתו גדלה עם מספר הבלוקים שנשזרו מאז המדידה האחרונה, לא עם d.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-06 | O(d) → O(1) סבבים לכל שער לוגי, הפחתה של >10× במרחב-זמן (הוכחה, סימולציה) | Harvard/QuEra | D[152] |
| 2025-05 | RSA-2048 ב-5.6 ימים על 19 M אטומים במחזור של 1 ms, ~50× מהר יותר מהמקבילים | Harvard/QuEra | S[31] |
| 2025-11 | 448 אטומים: שערי CNOT טרנסוורסליים, מאות טלפורטציות, 96 קיוביטים לוגיים | Harvard/QuEra | D[4] |
| 2026-03 | אלגוריתם שור עם 10,000 אטומים (26,000 למהירות): P-256 בימים, RSA-2048 ארוך בהרבה | Harvard/Caltech | S[30] |
| 2026-06 | קוד tesseract [[16,6,4]], שערי קליפורד לוגיים טרנסוורסליים, על יונים לכודים | Quantinuum | D[667] |
כל רווח שדווח הוא סימולציה או פענוח לא-מקוון של סינדרומים שמורים: אף ריצה שפורסמה אינה סוגרת את הלולאה — שער טרנסוורסלי, פענוח מתואם, הזנה קדימה — בזמן אמת.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ארכיטקטורה ושכבת פענוח ללא תהליך, ניצולת או עלות יחידה. החשיפה שלה לשרשרת האספקה היא מיד שנייה אך ספציפית: מסיטים אקוסטו-אופטיים מוצלבים, ש-AA Opto-Electronic ו-Gooch & Housego הם הספקים היחידים הנקובים בעבודת 448 האטומים D[4], והחומרה הקלאסית שמריצה את הפענוח. NVQLink של NVIDIA קובע את קנה המידה ב-3.84 µs הלוך-ושוב ו-67 µs חציון לפענוח BP-OSD — על הבעיה הקלה בהרבה של בלוק בודד C[324].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
אין לייזר, קו בקרה או גלאי חדשים; העומס קלאסי ובזמן אמת. מפענח מתואם חייב לקלוט סינדרומים מכל בלוק ששער טרנסוורסלי נגע בו ולהחזיר תיקון לפני נקודת ההזנה קדימה הבאה — בתוך מילישניות באטומים, על גרף גדול 10²–10³× מבעיית הבלוק הבודד שמעבדי GPU מטפלים בה כיום. ב-10³ קיוביטים לוגיים הראיות הן סימולציה; ב-10⁴–10⁶ לא פורסם מודל השהיה, ושתי הערכות המשאבים מניחות שהפענוח עומד בקצב S[31]S[30]. ההנחה הזאת, לא מספר האטומים, היא המקום שבו זה נכשל, אם זה נכשל.
תפקיד במחסנית
היא חלה על כל ארכיטקטורה שיכולה להזיז קיוביטים: מערך המלקחיים האופטיים לאטומי רידברג אלקליים (QuEra, Pasqal, Infleqtion) וגם — אף שרשומת הגרף ממדלת אותה על המערך הזה בלבד — המערכים האלקליים-עפרוריים של Atom Computing וארכיטקטורת ה-QCCD של יונים לכודים, שבה Quantinuum מריצה את אותו קוד [[16,6,4]] טרנסוורסלית D[667]. היא דורשת הובלה ועוד פענוח מתואם ומודע-אובדן, ומתנגשת עם סריגים קבועים של שכנים קרובים, שאינם יכולים לזווג בלוקים שרירותיים בלי שכבת ניתוב. היא אינה מוסיפה איבר לשעון הנגזר אלא מכפילה אותו, ומקצצת את מספר הסבבים לכל שער לוגי מ-~d (ב-d = 7 על אטומים, ~9 ms לשער) ל-O(1). משבצת ריקה סמוכה: מפענח מתואם בזמן אמת.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
שערים טרנסוורסליים ו-96 קיוביטים לוגיים פעילים הם מדידות חומרה D[4]; ההפחתה של >10× היא משפט ועוד סימולציה D[152], שלא שוחזרו מחוץ לקבוצת המחברים. שתי הערכות המשאבים נבדלות בשלושה סדרי גודל במרחב — עקומת תמורה, לא סתירה: 19 M אטומים קונים RSA-2048 ב-5.6 ימים S[31], בעוד 10,000–26,000 אטומים קונים P-256 בימים ו-RSA-2048 איטי בסדר גודל אחד או שניים S[30]; "RSA-2048 עם 10,000 אטומים" הוא מה שאף אחד מהמאמרים אינו אומר. הראיה הנגדית החדה ביותר היא הקוד הטורי של Atom Computing ו-Microsoft: Λ_Z ≈ 1.9 אך Λ_X ≈ 1.2, ממוצע 1.30 על פני ארבעה מחזורים, ועם טעינה מחדש לאורך 90 סבבים הדיכוי נעלם (0.63% לעומת 0.64% למחזור) D[148]. אטומים לא הראו זיכרון מתמשך מתחת לסף, וסבילות לתקלות במספר סבבים קבוע היא טענה על אלגוריתמים ארוכים.
לא פורסם: מערך הנחות משותף (שיעור שגיאה פיזיקלי, מרחק קוד, מודל מפענח) להערכות של 19 מיליון אטומים / 5.6 ימים ו-10,000 אטומים, וזמן השהיה של מפענח מתואם בזמן אמת מעל כ-10² קיוביטים לוגיים. ההפחתה של יותר מפי 10 במרחב-זמן לא שוחזרה מחוץ לקבוצת המחברים החופפת של Harvard/QuEra/Caltech.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים כאן | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Harvard | מחקר | ארה״ב | הגתה את הסכמה; הדגמה טרנסוורסלית של 448 אטומים | D[4], [152] |
| QuEra | מפתח | ארה״ב | מחברת-שותפה וחומרה; Libra 2028 זקוקה לרווח הזה | Cfact |
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | שערי קליפורד לוגיים טרנסוורסליים על יונים, אותו קוד | D[667] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | הובלה בין אזורים; פרסמה את התוצאה הנגדית | D[148] |
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | מסלול אטומים ניטרליים מאז 2026-03, ממוקד בתיקון שגיאות | C[9] |
| Pasqal | מפתח | צרפת | ארכיטקטורת הובלה, 100 לוגיים עד 2029 | Cfact |
כספים. 2025-09-09 · QuEra · סבב · $230 M+ · Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures · נסגר G[153]fact. 2025-11-06 · Atom Computing ו-QuEra · שלב B של QBI · ≤$15 M לכל אחת · פעיל G[65]fact. 2026-02-17 · Infleqtion · הנפקה ראשונית לציבור · >$550 M · NYSE INFQ G[155]. 2026-05-21 · Atom Computing ו-Infleqtion · מכתב כוונות של CHIPS · $100 M לכל אחת · US Commerce · לא מחייב G[300]fact. 2026-06-16 · Atom Computing · סבב C · $100 M, Third Point G[154]fact. 2026-08-28 · Pasqal · SPAC · ~$360 M במזומן · Nasdaq PSQL G[156]fact.
שוק ושרשרת אספקה. דבר אינו נמכר תחת השם הזה; היא מכפילה את המכונה של מישהו אחר, ולכן הרנטה מצטברת אצל אופטיקת ההובלה ואצל מחסנית המפענחים. היא משלמת עבור G3, בקיצוץ מספר הקיוביטים הפיזיים לכל לוגי מ-~10³ לכיוון ~10², ועבור G4 אם תחזיק; דבר עבור G1 או G5.
קניין רוחני ותקנים. העבודה המייסדת עברה ביקורת עמיתים ב-Nature ופתוחה ב-arXiv, וכך גם ניתוח המשאבים מ-ISCA; לא נמצאה משפחת פטנטים הייחודית לסבילות תקלות אלגוריתמית או לפענוח מתואם נכון ל-2026-09-04.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. QuEra: Libra הובטחה ב-2026-06-15 ל-2028 (יותר מ-256 לוגיים, 10⁻⁶) אחרי הבטחה מינואר 2024 ל-100 קיוביטים לוגיים ב-2026 — דחייה של שנתיים, ולכן לוח הזמנים הנשען עכשיו על סבילות לתקלות במספר סבבים קבוע כבר אופס פעם אחת R[162]fact. Pasqal: 10,000 פיזיים נדחו מ-2026 ל-2028 Rfact. כל מפת דרכים של אטומים מעבר ל-2027 מתמחרת את הרווח הזה; אף אחת אינה מציינת אותו כתלות.
פרשנות אסטרטגית. אם תחזיק בקנה מידה, תאריך הסבילות לתקלות של כל ספק בעל יכולת הובלה יוקדם בבת אחת, ומחזור המילישנייה של האטומים יחדל להיות פוסל — זה ההימור שמאחורי הארכיטקטורות המחולקות לאזורים. יונים מרוויחים באותה מידה ומתקדמים יותר בשערי קליפורד טרנסוורסליים, ולכן המנצח אינו חייב להיות חברת אטומים. המפסידים הם סריגי מוליכי-על קבועים של שכנים קרובים, שאינם יכולים לתבוע את ההנחה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: קבוצה תסגור שער טרנסוורסלי, פענוח מתואם והזנה קדימה בחומרה; מערכת אטומים תראה זיכרון מתמשך מתחת לסף עם טעינה מחדש; QuEra תנסח מחדש את Libra בלי הרווח הזה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: סבילות לתקלות במספר סבבים קבוע ב-10³ קיוביטים לוגיים, המכווצת כל מפת דרכים בעלת יכולת הובלה. התרחיש הגרוע ביותר: הפענוח המתואם נתקע בכמה עשרות בלוקים ונשאר כלי להערכת משאבים. פתוח: האם השהיית המפענח מתרחבת מעבר ל-10⁴ בלוקים; האם >10× שורד רעש עתיר-אובדן. לעקוב: אבני הדרך של Libra וכל הדגמה של מפענח מתואם בזמן אמת.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [9] H. Neven, “Building superconducting and neutral atom quantum computers,” Google, Mar. 24, 2026. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ Ctechnology/ research/ neutral-atom-quantum-computers/ - [30] M. Cain et al., “Shor's algorithm is possible with as few as 10,000 reconfigurable atomic qubits,” arXiv:2603.28627, Mar. 2026. S
- [31] H. Zhou et al., “Resource Analysis of Low-Overhead Transversal Architectures for Reconfigurable Atom Arrays,” Proc. 52nd Annu. Int. Symp. Comput. Archit. (ISCA), 2025, doi: 10.1145/3695053.3731039. arXiv:2505.15907. S
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026. D
- [152] H. Zhou et al., “Low-Overhead Transversal Fault Tolerance for Universal Quantum Computation,” Nature, vol. 646, no. 8084, pp. 303–308, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09543-5. arXiv:2406.17653. D
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Gquera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Gatom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [155] L. Roady, “Infleqtion Becomes First Neutral-Atom Quantum Company to Go Public,” Infleqtion, Feb. 17, 2026. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
infleqtion-becomes-first-neutral-atom-quantum-company-to-go-public/ G - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ G08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Rquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Cnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [667] A. Paetznick et al., “Improved quantum processor logical error rates via correction and detection,” Nature, vol. 654, no. 8118, pp. 349–355, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10628-y. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן)
קודים המסמנים כל תקלה בודדת ומשליכים את הריצה במקום לתקן אותה: [[4,2,2]], קוד המשטח במרחק 2, קוד ה-iceberg [[k+2,k,2]] ובדיקות מרחב-זמן על מעגלי קליפורד.
Verdict. הגילוי מעלה את נאמנות המעגל בבחירה בדיעבד עד 236× מעל המעגל החשוף, בשיעור קבלה הדועך מעריכית עם נפח המעגל וללא מרחק שאפשר להגדיל. כל 12 המכונות במרשם הנושאות את הטכנולוגיה רשומות בזכות ריצות גילוי; מכונות היונים, שבהן רצות הריצות הגדולות ביותר, נושאות אותה רק כחלופה לקודי הקצב הגבוה שלהן.
[[n,k,d]] = n קיוביטים פיזיים הנושאים k קיוביטים לוגיים במרחק d; שיעור הקבלה = החלק מהריצות שנשמר לאחר בחירה בדיעבד; Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; RB = בחינת ביצועים אקראית (randomised benchmarking); CZ = שער Z מבוקר; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
קוד מייצב במרחק 2 הופך כל שגיאה חד-קיוביטית לסינדרום לא-טריוויאלי אך אינו יכול למקם אותה, ולכן הריצה מושלכת (נבחרת בדיעבד) ולא מתוקנת. החברים: [[4,2,2]], עם הבדיקות XXXX ו-ZZZZ; קוד המשטח המסובב במרחק 2, [[4,1,2]]; קוד ה-iceberg של Quantinuum, [[k+2,k,2]] D[673]; וקודי מרחב-זמן, המתייחסים לביטי התוצאה של מעגל קליפורד כאל קוד ומוסיפים בדיקות הלוכדות תקלות בכל מקום במעגל S[710]. גילוי סובלני לתקלות קיים מאז 2017: [[4,2,2]] על יונים לכודים D[711] ועל שבבי הענן בני חמשת הקיוביטים של IBM D[712]. אחריו הגיע קוד המשטח d = 2 על טרנסמונים ב-ETH Zurich D[713] וב-QuTech D[714], ו-Google הריצה ניסוי גילוי קטן בקוד המשטח לצד קודי החזרה שלה D[715].
אדיש לנושא הקיוביט; חיווט סטטי; אין בקרה או קריאה משלו; שגיאות פאולי סטוכסטיות בלבד — דליפה ואובדן זקוקים לדגלים משלהם.
פיזיקה וגבולות
תקלה אחת הופכת את תוצאת הבדיקה, ולכן שגיאה לוגית שאינה מתגלה דורשת שתיים: אי-הנאמנות בבחירה בדיעבד מתנהגת כ-O(ε²), לא כ-O(ε) — וכך גבר מצב הקסם המקודד של IBM על כל זוג קיוביטים פיזיים באותו שבב D[716]. המחיר הוא שיעור הקבלה. עם N מקומות תקלה, שבכל אחד מהם מתרחשת תקלה הניתנת לגילוי בהסתברות p, שיעור הקבלה ≈ e^(−pN), ותקורת הדגימה, ההופכי שלו D[717], היא e^(pN) — ~2×10⁴ ריצות לכל דגימה שנשמרת ב-p = 10⁻³, N = 10⁴ — בעוד השגיאה השיורית גדלה כ-~Np² S. לקוד קבוע במרחק 2 אין סף ואין Λ; נפח המעגל, לא גודל הקוד, קובע את המעריך. הסיבובים ב-iceberg מהודרים באופן שאינו סובלני לתקלות, ומניחים לחלק מהתקלות הבודדות לעבור D[673]. סף חוזר רק כאשר קודי גילוי משורשרים והרמות העליונות מתקנות: שיטת C4/C6 של Knill סיפקה ראיות לחישוב בשגיאה של מעל 3% לשער S[718], וקודי iceberg משורשרים מדכאים את הבחירה בדיעבד בהעלאת המרחק D[105].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2017-10 | קידוד סובלני לתקלות של [[4,2,2]] ומדידת סינדרום | Maryland, יונים לכודים | D[711] |
| 2019-02 | בחינת ביצועים אקראית לוגית ב-[[4,2,2]]: אי-נאמנות דו-קיוביטית 5.8(2)% → 0.60(3)% | Harper & Flammia, הענן של IBM | D[719] |
| 2020-06 | קוד משטח d = 2, 7 טרנסמונים, אתחול לוגי 96.1% | ETH Zurich | D[713] |
| 2024-01 | קוד ה-iceberg: 8 קיוביטים לוגיים, עד 256 שכבות, נפח קוונטי לוגי 2⁸ | Quantinuum H1-2 | D[673] |
| 2025-04 | בדיקות מרחב-זמן: 50 קיוביטים לוגיים, 2,450 שערי CZ, שיפור נאמנות של עד 236× | IBM Heron (ibm_kingston) | D[717] |
| 2025-11 | קוד משטח d = 2: CNOT טרנסוורסלי 88.9(5)%, מצב בל לוגי 79.4–79.5% | Origin Wukong | D[720] |
| 2026-02 | iceberg ו-iceberg משורשר: 48–94 קיוביטים לוגיים מעבר לנקודת האיזון | Quantinuum Helios | D[105] |
| 2026-09 | דגימה בקידוד מרחב-זמן: 76 קיוביטים פיזיים, דיכוי של 10× בשגיאת השערים, נאמנות ≥ 0.349 (95%) | IBM/UChicago | D[46] |
המיטב שהודגם נכון ל-2026-09-26: 94 הקיוביטים הלוגיים של Helios בגילוי iceberg D[105]. האיבר השולט: שיעור הקבלה, שמודפס לעתים רחוקות לצד נתון הכותרת.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
דבר אינו מיוצר עבור הגילוי; שרשרת האספקה שלו היא זו של המכונה המארחת. הקישוריות מכריעה את בחירת הקוד: על סריג heavy-hex משתמש [[4,2,2]] בקיוביטי דגל — קיוביטי עזר נוספים הלוכדים תקלות המתפשטות אל מחוץ למעגל סינדרום D[716]; בדיקות הזוגיות הגלובליות של iceberg מתאימות למלכודות יונים בקישוריות כל-לכל D[673]; בדיקות מרחב-זמן מאותרות בחיפוש תחת הקישוריות שיש לשבב, תהא אשר תהא D[717].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הגילוי זקוק לביטי סינדרום, לא למפענח בלולאה: ההשלכה יכולה לבוא אחרי הריצה, ולכן אין תקציב השהיה, אלא אם ההכנה אדפטיבית D[716]. Wukong קראה את המייצבים שלה מתוך מדידת הנתונים הסופית בלבד, ללא קריאה באמצע המעגל D[720]. העומס הוא היריות: ההזרקה על ibm_fez שמרה 36.28(9)% מהריצות, ~2.8 ריצות למצב D[721]; זמן ה-QPU גדל כ-e^(pN) S.
תפקיד במחסנית
משבצת 7 בשלוש ארכיטקטורות: "סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון"; "יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים)"; "יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני". הגילוי דורש מדידת סינדרום (קריאה דיספרסיבית בטרנסמונים). הוא מספק מצבים ושערים לוגיים בבחירה בדיעבד, חזרה גנרלית ראשונה על לוגיקה טרנסוורסלית D[720], ואת שלב ההשלכה בהכנת מצבי קסם: ההזרקה על ibm_fez נתנה |HL⟩ 0.8806(2) ו-|TL⟩ 0.8665(3), מעל ספי הזיקוק 0.854 ו-0.827 D[721]. הוא מוחלף בידי קוד המשטח המסובב — תיקון במקום גילוי. סבילות תקלות אלגוריתמית אינה לוקחת ממנו דבר נוסף: הערובה שלה מעריכית במרחק S[152].
המרשם מונה 12 מכונות הנושאות את הטכנולוגיה: 7 כטכנולוגיה ראשית ו-5 כחלופית. מכונות מוליכי-העל שביניהן נושאות אותה כולן כטכנולוגיה ראשית. IBM Quantum Heron r2 D[721], IBM Quantum Heron r3 (ibm_pittsburgh) D[46], Origin Wukong (3rd gen) D[720] ו-IQM six-qubit star QPU (Deneb-class), בשגיאה לוגית של 0.25(2)–0.91(3)% למחזור [[4,2,2]] D[488], תואמות את הראיות שלהן; Origin Wukong 102 רשומה בהסקה מהמאמר על Wukong. IBM Quantum Falcon r5.11 נחשבת מכונה נושאת בזכות מצב הקסם [[4,2,2]] על ibm_peekskill D[716], ולא בזכות קוד תת-המערכת שלה במרחק 3, שפוענח בזיווג כשהבחירה בדיעבד הוחלה רק על דליפה (4.37–4.91% מהיריות לסבב) — זהו תיקון D[722]. Rigetti Ankaa-2 אינה נושאת את הטכנולוגיה: ניסוי היציבות שלה על 8 קיוביטים פוענח בזמן אמת, ולא דווחה בחירה בדיעבד D[723]. המכונות הנושאות אותה כטכנולוגיה חלופית הן מכונות יונים: System Model H1 (H1-1), בזכות ריצת ה-iceberg על H1-2 D[673], ו-Helios D[105]; ריצת ה-iceberg על H2-1 (עד 20 קיוביטים לוגיים) D[724] אינה רשומה. גם התקן ספין בנקודות קוונטיות נושא אותה כטכנולוגיה ראשית: HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots). בכך נענה הפער G-detect7: משבצת 7 של הטרנסמונים מנתה רק קודים מתקנים, בעוד שמה שסופק בפועל היה גילוי.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
כל נתון כותרת כאן מותנה בשיעור הקבלה: ה-0.60(3)% של Harper & Flammia הוא בחינת ביצועים אקראית לוגית בתוך מרחב הקוד D[719]; השערים של Wukong והמצבים של ibm_fez נמדדו בבחירה בדיעבד D[720]D[721]. שיעור הקבלה צריך לעמוד לצד כל נאמנות, וראוי שקו הבסיס הפיזי יקבל את אותה השלכה. Microsoft ו-Quantinuum מדווחות על תיקון ועל גילוי באותם קודים, 11× עד 800× מתחת לקווי הבסיס הפיזיים D[667]. הגילוי יכול גם לשמש להסמכה: הדגימה בקידוד מרחב-זמן של IBM חוסמת את הנאמנות מתוך סטטיסטיקת הסינדרומים, באופן תלוי-התקן אך תחת הנחות חלשות יותר מאלה של מדדי ביצועים עקיפים D[46] — נאמנות, לא קושי חישובי: המעגל בן 70 הקיוביטים של גרסה 1 (חסם 0.284) סומלץ באופן קלאסי ב-37.3 min על 256 מעבדי GPU מסוג H100, עם log-XEB של 0.350 D[47]; גרסה 3 (2026-09-02) מדווחת על 76 קיוביטים פיזיים ועל חסם של 0.349 D[46].
לא פורסם: שיעור הקבלה (acceptance) בהרצות ה-iceberg של Helios על 94 קיוביטים לוגיים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IBM | מפתח | ארה״ב | מצב קסם [[4,2,2]] על Falcon; בדיקות מרחב-זמן על Heron | D[716]D[717] |
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | קוד ה-iceberg על H1-2, H2-1 ו-Helios | D[673]D[105] |
| Origin Quantum | מפתח | סין | ערכת שערים לוגיים בקוד משטח d = 2 על Wukong | D[720] |
| IQM | מפתח | פינלנד | [[4,2,2]] על מעבד בטופולוגיית כוכב | D[488] |
כספים. נכון ל-2026-09-26 אין פריט כספי מתוארך הייחודי לקודים לגילוי שגיאות; משלמים עליהם בתוך תקציבי מכונות ומחקר.
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר גילוי; הספקים מוכרים זמן QPU, שהגילוי מכפיל פי ההופכי של שיעור הקבלה. G2 משלם עליו — IBM מדווחת על תקורת דגימה נמוכה מזו של הפחתת שגיאות D[717] — ו-G3 משלם עליו רק כחזרה גנרלית וכהשלכה בהכנת מצבים.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-26 לא נמצאו משפחת פטנטים או תקן דיווח ייחודיים לגילוי; הקודים פורסמו D[673]S[710].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. אף מפת דרכים של ספק אינה קובעת אבן דרך של גילוי. Quantinuum עברה מ-iceberg במרחק 2 (2024) ל-iceberg משורשר במרחק 4 (2026) בתוך משפחת קודים אחת D[673]D[105].
פרשנות אסטרטגית. הגילוי הוא הצעד הכן מ-NISQ אל תיקון שגיאות קוונטי (QEC): קידוד, הכנה סובלנית לתקלות ושערים לוגיים במחיר השלכה מוצהר, בלי טענה להגדלה. הוא מיטיב עם פלטפורמות שהנאמנות שלהן שומרת את pN קטן — הריצות הגדולות ביותר הן על יונים D[105] — ונותן לספקי הטרנסמונים נתיב ברמת המהדר למעגלי G2 טובים יותר. הוא מערער רק דיווח הקורא לבלוק במרחק 2 קיוביט לוגי סובלני לתקלות.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 ריצת דגימה שנאמנותה מוסמכת בגילוי תחזיק חסם נאמנות מעל 0.3 על מעגל ששום שיטה קלאסית שפורסמה אינה משחזרת בתוך שבוע; להוריד בדרגה, למעמד היסטורי, אם עד 2028-12-31 הכנת מצבי קסם ומעגלי תועלת על טרנסמונים ועל יונים ירוצו עם תיקון, לא עם השלכה. שאלות פתוחות. (1) באיזו נקודה משתווה עלות הדגימה של הגילוי לזו של ביטול השגיאות ההסתברותי, ב-100–150 קיוביטים? (2) כמה מהשיפור שורד מול קו בסיס שמקבל את אותה השלכת דליפה? (3) האם בדיקות מרחב-זמן יכולות לצאת ממשטר קליפורד, שבו הבדיקות התקפות מידלדלות מעריכית D[717]? (4) איזה שיעור קבלה שומרות ריצות ה-iceberg של 94 הקיוביטים ב-Helios בעומק רב? (5) האם גילוי משורשר הוא נתיב זול יותר לסבילות מוקדמת לתקלות על שבבים דו-ממדיים מאשר זיכרונות של קוד המשטח?
מקורות
- [46] S. Martiel et al., “Sampling hard circuits with verifiably high fidelity,” arXiv:2607.25941, Jul. 2026. D
- [47] H. Manabe, H. Gu, and F. Pan, “Classical Simulation and Design Frontiers for IBM's Doped Clifford Sampling Experiment,” arXiv:2608.13110, Aug. 2026. D
- [105] S. Dasu et al., “Computing with many encoded logical qubits beyond break-even,” arXiv:2602.22211, Feb. 2026. D
- [152] H. Zhou et al., “Low-Overhead Transversal Fault Tolerance for Universal Quantum Computation,” Nature, vol. 646, no. 8084, pp. 303–308, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09543-5. arXiv:2406.17653. S
- [488] F. Vigneau et al., “Quantum error detection in qubit-resonator star architecture,” arXiv:2503.12869, Mar. 2025. D
- [667] A. Paetznick et al., “Improved quantum processor logical error rates via correction and detection,” Nature, vol. 654, no. 8118, pp. 349–355, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10628-y. D
- [673] C. N. Self, M. Benedetti, and D. Amaro, “Protecting expressive circuits with a quantum error detection code,” Nat. Phys., vol. 20, no. 2, pp. 219–224, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41567-023-02282-2. arXiv:2211.06703. D
- [710] N. Delfosse and A. Paetznick, “Spacetime codes of Clifford circuits,” arXiv:2304.05943, Apr. 2023. S
- [711] N. M. Linke et al., “Fault-tolerant quantum error detection,” Sci. Adv., vol. 3, no. 10, Art. no. e1701074, Oct. 2017, doi: 10.1126/sciadv.1701074. arXiv:1611.06946. D
- [712] C. Vuillot, “Is error detection helpful on IBM 5Q chips?,” Quantum Inf. Comput., vol. 18, no. 11&12, pp. 949–964, 2018. arXiv:1705.08957. D
- [713] C. K. Andersen et al., “Repeated quantum error detection in a surface code,” Nat. Phys., vol. 16, no. 8, pp. 875–880, Jun. 2020, doi: 10.1038/s41567-020-0920-y. arXiv:1912.09410. D
- [714] J. F. Marques et al., “Logical-qubit operations in an error-detecting surface code,” Nat. Phys., vol. 18, p. 80, 2022, doi: 10.1038/s41567-021-01423-9. arXiv:2102.13071. D
- [715] Z. Chen et al., “Exponential suppression of bit or phase errors with cyclic error correction,” Nature, vol. 595, pp. 383–387, Jul. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03588-y. D
- [716] R. S. Gupta et al., “Encoding a magic state with beyond break-even fidelity,” Nature, vol. 625, pp. 259–263, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41586-023-06846-3. arXiv:2305.13581. D
- [717] S. Martiel and A. Javadi-Abhari, “Low-overhead error detection with spacetime codes,” arXiv:2504.15725, Apr. 2025. D
- [718] E. Knill, “Quantum computing with realistically noisy devices,” Nature, vol. 434, pp. 39–44, Mar. 2005, doi: 10.1038/nature03350. arXiv:quant-ph/0410199. S
- [719] R. Harper and S. T. Flammia, “Fault-Tolerant Logical Gates in the IBM Quantum Experience,” Phys. Rev. Lett., vol. 122, no. 8, Art. no. 080504, Feb. 2019, doi: 10.1103/PhysRevLett.122.080504. arXiv:1806.02359. D
- [720] J. Zhang et al., “Demonstrating a universal logical gate set in error-detecting surface codes on a superconducting quantum processor,” npj Quantum Inf., vol. 11, Art. no. 177, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41534-025-01118-6. D
- [721] Y. Kim, M. Sevior, and M. Usman, “Magic state injection on IBM quantum processors above the distillation threshold,” Sci. Rep., vol. 16, Art. no. 11189, Feb. 2026, doi: 10.1038/s41598-026-40381-1. arXiv:2412.01446. D
- [722] N. Sundaresan et al., “Demonstrating multi-round subsystem quantum error correction using matching and maximum likelihood decoders,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 2852, May 2023, doi: 10.1038/s41467-023-38247-5. D
- [723] L. Caune et al., “Demonstrating real-time and low-latency quantum error correction with superconducting qubits,” Nat. Commun., vol. 17, Art. no. 7383, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-73331-6. arXiv:2410.05202. D
- [724] Z. He, D. Amaro, R. Shaydulin, and M. Pistoia, “Performance of quantum approximate optimization with quantum error detection,” Commun. Phys., vol. 8, Art. no. 217, May 2025, doi: 10.1038/s42005-025-02136-8. arXiv:2409.12104. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
סבילות לתקלות מבוססת-היתוך
קוד סובלני לתקלות המורכב מהיתוכים הורסים באופטיקה ליניארית על מצבי משאב פוטוניים מוכנים מראש, הסובל בתאוריה אובדן פוטונים של 2.7-17.4% ומעולם לא הורץ מקצה לקצה.
Verdict. ממשי: ספי אובדן שנגזרו בסימולציה, מ-2.7% (טבעת-6 מוגברת) עד 17.4% (קידוד {7,4}). לא מוכח: כל ריצה של הסכמה בחומרה; קיימים רק רכיבים. להוריד בדרגה אם לא תהיה הדגמה של סריג היתוכים עד 2029.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
ארכיטקטורה סובלנית לתקלות ללא שער דו-קיוביטי דטרמיניסטי: מצבי משאב פוטוניים מוכנים מראש נצרכים בהיתוכים הורסים באופטיקה ליניארית, והקוד חי בתבנית של אילו היתוכים הצליחו, נכשלו או דיווחו על אובדן. Bartolucci, Birchall, Bombín ועמיתיהם ב-PsiQuantum ניסחו אותה באופן פורמלי עם ספים ב-2023 S[179]. היא מחליפה את השרשור הבוזוני של GKP כדרכה של הפוטוניקה לסבילות לתקלות. תכונות: פוטונים מעופפים, אין אופן בקרה טבעי ואין שעון משלה; שגיאות של אובדן טהור, אין דרישת-קדם ייצורית מעבר להיתוך וליצירת מצבי משאב.
פיזיקה וגבולות
האובדן הוא משתנה התכנון: פוטון אבוד הופך היתוך למחיקה מבושרת במיקום ידוע; כישלון מובנה של ההיתוך מוחק אחת משתי תוצאותיו, והמפענח עוקף את שניהם. מכאן סבילויות גבוהות במיוחד — אובדן של 2.7% לפוטון עם טבעת-6 מוגברת, 17.4% עם מצב בקידוד {7,4} של ~168 פוטונים שאיש אינו יכול לייצר S[179]. המלכוד נמצא מתחת לסף. ניתוח מחדש מ-2026 מראה שכישלון ההיתוך לבדו, באובדן פיזי אפס, משאיר רצפת שגיאה לוגית המצטמצמת רק עם מרחק הקוד, ולכן להיות מתחת לסף אינו אומר דבר על התקורה ל-10⁻¹⁰; היתוך מתווך-פולט מעלה את הסף ל-7.0–7.3% לעומת 0.38–0.82% של טבעת-6 לא מקודדת S[264]fact. הזזת הרצפה דורשת פוטוניקה באובדן נמוך יותר, היתוך מוגבר, או פולטים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2023-02 | מסגרת FBQC וספים נגזרים | Bartolucci et al., PsiQuantum | S[179] |
| 2025-02 | נאמנות בל של היתוך ברמת הרכיב 99.22% | PsiQuantum | D[169] |
| 2025-06 | סף אובדן מ-2.7% (טבעת-6 מוגברת) עד 17.4% ({7,4}) | תאוריה | S[179] |
| 2026-06 | רצפת כישלון היתוך באובדן אפס; סף פולט 7.0–7.3% | Sparrow | S[264] |
בטבלה חוצת-הפלטפורמות של הדוח הפוטוניקה מקבלת אפס בכל פרימיטיב של סבילות לתקלות: אין דיכוי מתחת לסף, אין קיוביט לוגי מעבר לנקודת האיזון, אין שער לוגי דו-קיוביטי, פענוח לגילוי בלבד D[687].
ספי האובדן ל-6-טבעת אינם ברי השוואה: 2.7% לפוטון ל-6-טבעת עם הגברה (boosting) [179] לעומת 0.38–0.82% (הטיה סטטית) ל-6-טבעת לא מקודדת [264], בהגברה, במודלי הטיה ובמפענחים שונים. כל ספי ה-fusion הם סימולציה, אף אחד לא נמדד, ואף קבוצה עצמאית לא שחזרה אותם. נכון ל-4 בספטמבר 2026 PsiQuantum לא פרסמה תגובה לביקורת התת-סף מ-2026-06 ואף תוצאת חומרה מ-2026; התקדמותה נראית רק דרך חוזי V&V של DARPA.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
דבר אינו מיוצר עבור הקוד הזה; הוא יורש את מחסנית המעגלים המשולבים הפוטוניים של הקלטים שלו (צורן 300 mm ב-GlobalFoundries) Cfact. אין נתון ניצולת, עלות או אנרגיה, משום שדבר אינו מריץ אותו. העומס שהוא מטיל הוא סנכרון: מצב בקידוד {7,4} פירושו ~168 פוטונים לסבב, לכל אחד מקור, נתיב מיתוג וערוץ גלאי, לעומת שיא של 8 פוטונים מהותכים בקצב של 0.4–2.3 לדקה D[688]. ב-10³ היתוכים לשנייה האילוץ הוא אובדן המתג; ב-10⁶ שמכונה שימושית זקוקה להם — ערוצי גלאים קריוגניים והזנה קדימה ב-GHz, ואף אחד מהם לא נבנה. ECCN 4A906 מכסה את המכונה המורכבת fact.
תפקיד במחסנית
דורשת היתוך באופטיקה ליניארית ומחולל מצבי משאב, ואף אחד מהם אינו בקנה מידה הרלוונטי לקוד, ואינה מספקת דבר במורד הזרם — היא עומדת בראש ארכיטקטורת ההיתוך הפוטונית (PsiQuantum, Quandela, QuiX). היא מחליפה את השרשור הבוזוני של GKP, והמעבר מוחלט: נושא קיוביט, גלאים ומודל שגיאה שונים. מחזור ה-MHz שלה הוא טענת תכנון, לא מדידה: המחזור האמיתי הוא אספקת מצבי המשאב, ~0.4–2.3 לדקה D[688]. אימות: הספים הם סימולציות של מפענח תחת מודלי רעש מוצהרים, שמעולם לא נמדדו ולא שוחזרו באופן עצמאי; הניתוח מחדש מ-2026 הוא הערעור הראשון שפורסם על הרלוונטיות של המסגרת, ללא מענה נכון ל-4 בספטמבר 2026.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | הגתה את FBQC; ההימור היחיד במפת הדרכים שלה | S[179] |
| Quandela | מפתח | צרפת | מפעילה חומרה תואמת של אופטיקה ליניארית | Cfact |
| Sparrow Quantum | מחקר | דנמרק | פרסמה את ביקורת התת-סף של 2026 | Sfact |
| DARPA | מממן | ארה״ב | אימות ותיקוף של המחסנית של PsiQuantum בשלב C של QBI | fact |
כספים.
2024-04 · PsiQuantum · התחייבות של הממשל הפדרלי האוסטרלי ושל קווינסלנד · A$940 M · הוכרז Pfact
2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · USD 1 B לפי שווי של USD 7 B · נסגר fact
2026-05-21 · PsiQuantum · מכתב כוונות של CHIPS האמריקאי · USD 100 M · לא מחייב fact
2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבת שלב C של DARPA QBI · USD 125 M · סופי fact
שוק ושרשרת אספקה. אין מוצר ואין שוק: הנכס הוא מפת דרכים ועוד התחייבויות ממשלתיות; הספקים שחשובים יושבים במעלה הזרם. משלם עבור G3/G4 בלבד.
קניין רוחני ותקנים. אין משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לקוד סריג ההיתוכים נכון ל-4 בספטמבר 2026; הקרוב ביותר הוא US 12,437,225 של ORCA fact.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2024-04 · מכונה שימושית ב-Brisbane עד סוף 2027 · בסיכון: האתר הועבר ל-Moreton Bay, הנחת אבן הפינה נדחתה ל-2026-06, אספקת מתקן הקירור של Linde לא צפויה לפני המחצית השנייה של 2027 Cfact) Pfact. רקורד מאמרים חזק, לוח זמנים חלש.
פרשנות אסטרטגית. אם ביקורת התת-סף תחזיק, ההימור הפוטוני הגדול ביותר במימון פרטי יזדקק לרשת באובדן נמוך בהרבה או לפנייה להיברידים של פולטים — תכנון מחדש לחברה שכבר מאחרת. המנצחים אם זה יעבוד: PsiQuantum, מפעל הייצור שלה, ספקי הגלאים; המפסידים: GKP בוזוני וכל מי שמוכר שער מהיר ולא מחיקה זולה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028: הדגמה מקצה לקצה של סריג היתוכים בכל מרחק קוד שהוא, עם אובדן ושגיאה לוגית נמדדים; להוריד בדרגה אם יישארו רק מספרים של רכיבים. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: סריג קטן שעובד. התרחיש הגרוע ביותר: היא נשארת מאמר, והיברידים של פולטים יורשים אותה. פתוח: האם מישהו יפריך את הביקורת של 2026; איזה סף ישרוד את החומרה; האם שלב C יפרסם מספר ברמת הקוד.
רשתות היתוך אינן חייבות לשאת חישוב שלם: בנייה מ-2026 מגבילה אותן לתפר של ניתוח סריג מבוזר בקוד המשטח בין מעבדים של קיוביטי חומר, שבו "בדיקות היברידיות" משלבות קריאות מקומיות של קיוביטי עזר עם תוצאות ההיתוך של מצבי משאב פוטוניים P[893]. בסימולציה ללא רעש מקומי, התפר עומד במחיקה של 50% מתוצאות ההיתוך (38% ו-32% כששרשראות המשאב נקטעות לשמונה ולחמישה קיוביטים), ומרחק הממשק של הגודל הנצפה של המיזוג עולה מ-d + 1 ל-2d + 1; בשיעורי שגיאות של 10⁻³ במעגל ובמצבי המשאב, השגיאות המקומיות מסתירות במידה רבה את היתרון הזה, ויצירת מצבי המשאב אינה ממודלת P[893].
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310. S
- [264] M. C. Löbl, L. A. M. Pettersson, J. Dragašević, S. X. Chen, and O. A. D. Sandberg, “The subthreshold issue of fusion-based quantum computing,” arXiv:2606.28490, Jun. 2026. S
- [687] R. Neeman, “Quantum Technology Atlas,” ed. 2026.09, Qodeh, Sep. 2026, §3.2. D
- [688] P. Thomas, L. Ruscio, O. Morin, and G. Rempe, “Fusion of deterministically generated photonic graph states,” Nature, vol. 629, no. 8012, pp. 567–572, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07357-5. D
- [893] F. Burt et al., “Loss-tolerant distributed lattice surgery using fusion networks,” arXiv:2610.01923, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הפחתת שגיאות במשבצת הקוד (ZNE, PEC) — אינה קוד
עיבוד קלאסי בדיעבד של ריצות רועשות רבות — אקסטרפולציה לרעש אפס, ביטול או הגברה הסתברותיים של שגיאות, סחרור הקריאה, היפוך הרעש ברשתות טנזורים — המסיר את ההטיה מערכי תוחלת בלי לקודד, לגלות או לתקן אף שגיאה אחת.
Verdict. הטיפול היחיד בשגיאות ברוב הניסויים במוליכי-על בקנה מידה של תועלת, ובהם שתיים משלוש טענות היתרון של IBM מיולי 2026; הוא קונה הפחתת הטיה בעלות יריות מעריכית במסת השגיאה של המעגל, ואינו מניב אף קיוביט לוגי, ולכן נכון ל-2026-09-26 הוא ממלא מקום של קוד, לא צעד לקראתו.
ZNE = אקסטרפולציה לרעש אפס (zero-noise extrapolation); PEC = ביטול שגיאות הסתברותי (probabilistic error cancellation); PEA = הגברת שגיאות הסתברותית (probabilistic error amplification); TREX = הכחדת שגיאות קריאה בסחרור (twirled readout error extinction); TEM = הפחתת שגיאות ברשתות טנזורים (tensor-network error mitigation); γ = הנורמה של התערובת בעלת המשקלים החיוביים והשליליים שהופכת את הרעש; P = סכום הסתברויות שגיאות הפאולי בחרוט האור האחורי של גודל נצפה (השערים שיכולים להשפיע עליו); CZ = שער Z מבוקר; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הפחתת שגיאות מעריכה את ערך התוחלת חסר הרעש של גודל נצפה מתוך ריצות רועשות רבות ועיבוד קלאסי בדיעבד; דבר אינו מקודד, שום סינדרום אינו נמדד ושום שגיאה אינה מתוקנת G[693]. Temme, Bravyi ו-Gambetta הציעו ב-2016 אקסטרפולציה לרעש אפס בשיטת ריצ'רדסון וביטול בדגימה חוזרת לפי קוואזי-הסתברויות D[694]; Li ו-Benjamin ביצעו, באופן בלתי תלוי, אקסטרפולציה לאפס של שגיאות מוגברות D[695]. ZNE על חומרה הגיעה ב-2019 D[696]; אחריה באו PEA, המגבירה מודל רעש נלמד בעזרת שגיאות פאולי מוזרקות D[308], TREX לקריאה C[693] ו-TEM, היפוך של הרעש הגלובלי ברשת טנזורים S[697]. תכונות: אדיש לפלטפורמה, סטטי, ללא הובלה וללא אופן בקרה; מחלקת השגיאה היא פאולי לאחר סחרור.
פיזיקה וגבולות
PEC כותב את הרעש ההופכי של כל שכבה כתערובת של פעולות ברות-מימוש במשקלים חיוביים ושליליים, בנורמה γ ≥ 1; האומדן חסר הטיה, אך מספר היריות גדל כ-γ², ו-γ גדל מעריכית עם העומק C[693]. לרעש פאולי γ ≈ e^(2P), ולכן מספר היריות מוכפל פי ≈ e^(4P) S. בשגיאת CZ חציונית של 0.15% ב-Heron r3 D[698], חרוט אור עם 1,000 שערי CZ נותן P ≈ 1.5 ומכפיל יריות של ≈ 400×, ו-7,500 שערים נותנים ~10¹⁹× S; תקציבי היום, 10²–10³×, מגבילים את P לסביבות 1.2–1.7 S. ZNE דוגמת ברעש מוגבר — כברירת מחדל בשלושה מקדמי הגברה, נומינלית ~3× C[693] — ומבצעת אקסטרפולציה; היא מוטה בגלל התאמת העקומה שלה וחייבת להבחין באות שהונחת בגורם של עד e^(−2P), ולכן עלותה גדלה באופן דומה S. TEM טוען לשורש הריבועי של התקורה של PEC S[697] — עדיין מעריכית S. המגבלה כללית: תחת רעש דה-פולריזציה מקומי, התקורה של כל פרוטוקול גדלה מעריכית עם העומק D[699], כולל עיבוד בדיעבד לא-ליניארי D[700], ואמידה במקרה הגרוע דורשת מספר דגימות על-פולינומי כבר בעומק רדוד D[701]. רק שגיאה פיזית נמוכה יותר מזיזה את המעריך.
תחת רעש דה-פולריזציה מקומי, ערך התוחלת הרועש של מעגל הוא התמרת לפלס של פונקציית התגובתיות שלו — התרומה של מסלולי פאולי ממוינים לפי משקל (מספר הקיוביטים שאופרטור פאולי פועל עליהם באופן לא טריוויאלי); ההיפוך המדויק שלה הוא בעיה בעלת התניה גרועה, שמקדמיה גדלים מעריכית עם המשקל, ואפשר לשחזר רק מאפיינים מוחלקים במשקל, בעלות דגימה מעריכית ביחס שבין המשקל לרזולוציה P[891]. פרשנות האטלס, שאינה נגזרת במאמר: הפחתת שגיאות בשיטת הגדלת הרעש מנסה לבצע את אותו היפוך, ולכן עלותה נקבעת בידי התוכן הפאולי בעל המשקל הגבוה של המעגל, ולא בידי שיעור השגיאות לבדו.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2019-03-27 | ZNE באמצעות פולסים מוארכים; כימיה ומגנטיות בשיטות וריאציוניות | IBM, Kandala et al. | D[696] |
| 2023-05-08 | PEC עם מודל פאולי–לינדבלד דליל נלמד, כולל הפרעה הדדית, 20 קיוביטים | IBM, van den Berg et al. | D[702] |
| 2023-06-14 | 127 קיוביטים, עד 60 שכבות, 2,880 שערי CNOT; ZNE עם PEA | IBM Eagle, Kim et al. | D[308] |
| 2023-06/08 | שחזורים קלאסיים: רשת טנזורים מדויקת יותר מהחומרה; דינמיקת פאולי על ליבה אחת של מחשב נייד; התכנסות עד כדי <0.01 | Tindall et al.; Begušić, Chan; Begušić, Gray, Chan | D[309]D[703]D[704] |
| 2025-11-12 | "samplomatic" מקצץ את תקורת הדגימה של PEC ב-100× | IBM | C[486] |
| 2026-07-27 | QESEM (מבוסס PEC ו-ZNE) על Heron r3, 51–74 קיוביטים, עד 30 מחזורי פלוקה; רשתות טנזורים אינן מתכנסות | Qedma, RIKEN, BlueQubit | D[233] |
| 2026-07-28 | PEC על 56 קיוביטים, מעגלים של עד ~1,000 שערי CZ: ~1.5 h ו-~4 h של זמן QPU בשני עומקים | Algorithmiq et al., ibm_boston | D[698] |
| 2026-08-31 | אמידת גדלים נצפים עם PEA על מעגלים של 7,500 שערים | IBM Nighthawk r2 | C[601] |
חישוב קלאסי השתווה בתוך שבועות לדיוק שנטען ב-2023, "מעבר לחישוב קלאסי בכוח גס" D[308], וערכים מתכנסים חשפו הטיה באקסטרפולציה שעליה נשענה הטענה D[704]; הטענות של 2026 מבוססות על אי-הסכמה בין היוריסטיקות קלאסיות, לא על קושי מוכח D[698]. האיבר השולט: P. יריות מהירות יותר — 100,000 המעגלים לשנייה של Nighthawk r2, 25× לעומת Heron — מקצרות את זמן הריצה בפועל, לא את המעריך C[601].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
דבר אינו מיוצר; החשבון הוא זמן QPU וחישוב קלאסי — 3.2 מיליון יריות, ~45 min של זמן QPU לכל נקודה באומדן של Algorithmiq לאחר שינוי קנה המידה D[698]. האספקה היא סביבת הריצה (runtime) של הספק C[693], ועוד QESEM של Qedma, הלומד את רעש ההתקן, מתאים את המעגלים ומבצע עיבוד בדיעבד C[705], ו-TEM של Algorithmiq ב-Qiskit Functions Catalog של IBM C[706].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הדרישה היא מודל רעש מכויל ויציב: PEA ו-PEC לומדים מודל פאולי–לינדבלד דליל לכל שכבה של שערי שזירה תחת סחרור פאולי אקראי D[308]D[702]; כל מעגל מהודר במופעים אקראיים רבים S. TREX מוסיף אקראיות למדידות בעזרת שערי X והיפוכי ביטים קלאסיים, ובכך מלכסן את מטריצת הקריאה לשם היפוכה C[693]. אופן הכשל הוא סחיפה: מודל שנלמד לפני ריצת PEC בת ארבע שעות שגוי בכל מה שנסחף במהלכה S. אין הזנה קדימה, והפלט הוא ערכי תוחלת, לא דגימות G[693].
תפקיד במחסנית
משבצת 7 בארכיטקטורה "סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון", לצד code_surface, code_color, code_qldpc, code_magic ו-code_detect. הוא דורש את ct_rt, לשם מודלי רעש מכוילים; הוא אינו מספק דבר לשכבות שמעליו — לא קיוביט לוגי ולא סינדרום למפענחים של משבצת 8; הוא מוחלף בידי code_surface, וקשת ההתנגשות הפתוחה (2023-06) אינה מציינת שום מענה לתקורה המעריכית שלו. code_detect משליך ריצות מסומנות בעלות של ההופכי של שיעור הקבלה, גם היא מעריכית בגודל המעגל; ההפחתה שומרת כל ריצה ומשקלל אותה מחדש, ומסיר את ההטיה רק בממוצע S. הניסוח "כל שלוש טענות היתרון של IBM מיולי 2026" בפנקס הפערים נכון בפועל לשתיים משלוש — QESEM על Heron r3 D[233] ו-PEC על ibm_boston D[698]; הטענה של IBM–UChicago נשענת על בחירה בדיעבד בקודי מרחב-זמן, והיא תוצאה של code_detect C[45]. השיבוץ ביונים שהציע הפנקס לא אומץ, אף ש-Qedma חזרה על המחזורים ב-Quantinuum H2 וב-Helios D[233]. המרשם: IBM Eagle r1–r3 (ראשית, הוצאה משימוש); Heron r3 ו-Nighthawk r2 (חלופית).
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
PEC חסר הטיה ומספק קווי שגיאה, אם מודל הרעש שלו נכון, ולכן האימות הופך לתיקוף המודל C[45]. מבין 3 תאי המרשם, התאים של Heron r3 ושל Nighthawk r2 מאומתים ✅ — הראשון בטרום-הפרסומים על ibm_boston מיולי 2026 D[233], [698], השני בסעיף של הבלוג על r2 C[601] — והתא של Eagle אינו מאומת (🔎), אף שהמקור שלו תומך בו D[308]. Heron r1 ו-Nighthawk r1 אינן נושאות קוד: אין מקור ראשוני המראה שיטת הפחתה מוגדרת שהורצה על r1 עצמה, והכתבה העיתונאית על r3 שהתא שלה מצטט אינה נוקבת בשום שיטה כזאת P[707]. Zuchongzhi 3.0 ו-Tianyan-287 מריצות דגימת מעגלים אקראיים המדורגת לפי נאמנות גולמית; התמציות שלהן אינן מזכירות לא הפחתה ולא תיקון D[35]D[708], ולכן נכון ל-2026-09-26 משבצת הקוד שלהן ריקה, ולא תפוסה בידי הפחתה.
הפחתת תקורת ה-PEC פי 100 בעזרת samplomatic (IBM, 2025-11-12) היא טענת בלוג. לא פורסם: קו הבסיס ומחלקת המעגלים שלה, וכן מספר ההרצות, זמן ה-QPU והתצפית בהרצת ה-PEA של Nighthawk r2 עם 7,500 שערים. קנה המידה e^(4P) של מספר ההרצות וערכי P נגזרים מבניית ה-PEC ומשיעורי שגיאה שפורסמו, ואינם מצוטטים ממקור.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IBM | מפתח | ארה״ב | TREX, ZNE, PEA, PEC ב-Qiskit Runtime; ניסוי ה"תועלת" מ-2023; PEA ב-7,500 שערים | C[693]D[308]C[601] |
| Qedma | ספק תוכנה | ישראל | QESEM: למידת רעש, אומדים מבוססי PEC ו-ZNE | D[233] |
| Algorithmiq | ספק תוכנה | איטליה (לשעבר פינלנד) | TEM בקטלוג של IBM; PEC בטענה המבוססת על הד לושמידט | C[706]D[698] |
| Flatiron Institute | מחקר | ארה״ב | תורם למעקב הפתוח אחר טענות היתרון | C[486] |
כספים.
- 2025-07-03 · Qedma · סבב A בהובלת Glilot Capital Partners, בהשתתפות IBM · USD 26 M · הוכרז C[705]
- 2026-05-11 · Algorithmiq · סבב בהובלת United Ventures, עם CDP ו-Inventure · EUR 18 M (EUR 36 M בסך הכול) · הוכרז C[709]
שוק ושרשרת אספקה. נמכר כאפשרויות של סביבת הריצה וכפונקציות של צד שלישי בענן של ספק החומרה, כש-IBM מחזיקה במניות של Qedma: שוק קשור אנכית. רק G2 משלם עליו; G3–G4 זקוקים לקוד.
קניין רוחני ותקנים. שום תקן אינו מגדיר מדד איכות לאומדנים לאחר הפחתה או פורמט לחשיפת מודל הרעש; אין ספירת פטנטים מתוארכת ממאגר נקוב בשמו, נכון ל-2026-09-26.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM הבטיחה גרסאות של Nighthawk ב-5,000, 7,500, 10,000 ו-15,000 שערים R[486]; צעד ה-7,500 שערים, אבן הדרך שלה ל-2026, סופק ב-2026-08-31 עם PEA C[601].
פרשנות אסטרטגית. ההפחתה הופכת את מודל הרעש למוצר ומשאיר את הערך בתוך המחסנית של ספק החומרה. רק למידת הרעש עוברת לסבילות לתקלות; כשקוד רץ, הטכנולוגיה מתרוקנת מתוכן.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 יופיע אומדן PEC חסר הטיה על ≥5,000 שערים עם קווי שגיאה, או אם טענה מיולי 2026 תשרוד עד 2027-07-31 ללא שחזור קלאסי מתכנס; להוריד בדרגה את הטענות האלה לכדי "תועלת" אם ערכים מתכנסים של רשתות טנזורים או של התפשטות פאולי יתאימו להן, כמו ב-2023.
שאלות פתוחות. (1) עד כמה יציב מודל פאולי–לינדבלד נלמד לאורך ריצה של כמה שעות ב-10³–10⁴ שערים? (2) האם החיסכון הריבועי של TEM שורד את שגיאת המודל בחומרה? (3) מאיזה גודל קוד גילוי בתוספת הפחתה גובר על הפחתה לבדה במספר היריות? (4) האם אפשר להוכיח שמשימה של ערך תוחלת לאחר הפחתה קשה קלאסית? (5) איזה מכפיל יריות הוציאה ריצת ה-PEA של 7,500 השערים על Nighthawk r2?
מקורות
- [35] D. Gao et al., “Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, Art. no. 090601, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.090601. arXiv:2412.11924. D
- [45] A. Kandala, A. Javadi-Abhari, and J. Gambetta, “Researchers demonstrate quantum advantage through trusted quantum computation,” IBM Quantum Computing Blog, Jul. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ quantum-advantage - [233] E. Leviatan et al., “Resolving Structure in Prethermal Floquet Dynamics with Precision Quantum Computation,” arXiv:2607.24937, Jul. 2026. D
- [308] Y. Kim et al., “Evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance,” Nature, vol. 618, no. 7965, pp. 500–505, Jun. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06096-3. D
- [309] J. Tindall, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Efficient Tensor Network Simulation of IBM's Eagle Kicked Ising Experiment,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010308, Jan. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010308. arXiv:2306.14887. D
- [486] R. Mandelbaum, “Scaling for quantum advantage and beyond,” IBM Quantum Computing Blog, Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ qdc-2025 - [601] H. Haas, D. McKay, and R. Davis, “IBM Quantum Nighthawk r2—more circuits, faster,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ nighthawk-r2 - [693] IBM, “Error mitigation and suppression techniques.” [Online]. Available: https://quantum.cloud.ibm.com/
docs/ Cen/ guides/ error-mitigation-and-suppression-techniques - [694] K. Temme, S. Bravyi, and J. M. Gambetta, “Error mitigation for short-depth quantum circuits,” Phys. Rev. Lett., vol. 119, Art. no. 180509, 2017, doi: 10.1103/PhysRevLett.119.180509. arXiv:1612.02058. D
- [695] Y. Li and S. C. Benjamin, “Efficient Variational Quantum Simulator Incorporating Active Error Minimization,” Phys. Rev. X, vol. 7, no. 2, Art. no. 021050, Jun. 2017, doi: 10.1103/PhysRevX.7.021050. arXiv:1611.09301. D
- [696] A. Kandala et al., “Error mitigation extends the computational reach of a noisy quantum processor,” Nature, vol. 567, pp. 491–495, Mar. 2019, doi: 10.1038/s41586-019-1040-7. arXiv:1805.04492. D
- [697] S. Filippov, M. Leahy, M. A. C. Rossi, and G. García-Pérez, “Scalable tensor-network error mitigation for near-term quantum computing,” arXiv:2307.11740, Jul. 2023. S
- [698] S. V. Barron et al., “Observable Estimation in the Absence of Classical Verification,” arXiv:2607.25998, Jul. 2026. D
- [699] R. Takagi, S. Endo, S. Minagawa, and M. Gu, “Fundamental limits of quantum error mitigation,” npj Quantum Inf., vol. 8, Art. no. 114, 2022, doi: 10.1038/s41534-022-00618-z. arXiv:2109.04457. D
- [700] R. Takagi, H. Tajima, and M. Gu, “Universal Sampling Lower Bounds for Quantum Error Mitigation,” Phys. Rev. Lett., vol. 131, Art. no. 210602, 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.131.210602. arXiv:2208.09178. D
- [701] Y. Quek, D. S. França, S. Khatri, J. J. Meyer, and J. Eisert, “Exponentially tighter bounds on limitations of quantum error mitigation,” Nat. Phys., vol. 20, p. 1648, 2024, doi: 10.1038/s41567-024-02536-7. arXiv:2210.11505. D
- [702] E. van den Berg, Z. K. Minev, A. Kandala, and K. Temme, “Probabilistic error cancellation with sparse Pauli–Lindblad models on noisy quantum processors,” Nat. Phys., vol. 19, no. 8, pp. 1116–1121, May 2023, doi: 10.1038/s41567-023-02042-2. arXiv:2201.09866. D
- [703] T. Begušić and G. K.-L. Chan, “Fast classical simulation of evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance,” arXiv:2306.16372, Jun. 2023. D
- [704] T. Begušić, J. Gray, and G. K.-L. Chan, “Fast and converged classical simulations of evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance,” Sci. Adv., Art. no. eadk4321, 2024, doi: 10.1126/sciadv.adk4321. arXiv:2308.05077. D
- [705] QEDMA, “QEDMA raises $26M with participation from IBM to tackle quantum computing errors and accelerate pace to quantum advantage,” PR Newswire, Jul. 3, 2025. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cqedma-raises-26m-with-participation-from-ibm-to-tackle-quantum-computing-errors-and-accelerate-pace-to-quantum-advantage-302497701.html - [706] Algorithmiq, “Algorithmiq Launches High-Performing Error Mitigation Solution in IBM's Qiskit Functions Catalog,” Sep. 16, 2024. [Online]. Available: https://www.algorithmiq.fi/
news/ Cpress-release-tem-ibm-qiskit-functions/ - [707] M. Ivezic, “IBM Launches Heron R3 (ibm_pittsburgh): ~350 uS T2 and a Quality Upgrade for Its 156-Qubit Platform,” PostQuantum.com, Aug. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
industry-news/ Pibm-heron-r3-pittsburgh/ - [708] T. Q. Group, “Tianyan: Cloud services with quantum advantage,” arXiv:2512.10504, Dec. 2025. D
- [709] Algorithmiq, “Algorithmiq Establishes Milan Headquarters and raises €18m to Position Europe as the Future of Quantum Software,” May 11, 2026. [Online]. Available: https://algorithmiq.fi/
news/ Calgorithmiq-establishes-milan-headquarters-and-raises-18m-to-position-europe-as-the-future-of-quantum-software/ - [891] T. Schuster and A. Elben, “Probing the classical complexity of quantum dynamics experiments,” arXiv:2609.31830, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים)
מפענחי סינדרום נלמדים — טרנספורמרים חוזרים, רשתות CNN, רשתות LSTM, מודלי מרחב-מצבים — הגוברים על הזיווג בכך שהם לומדים מהנתונים את רעש ההתקן שאינו רעש פאולי.
Verdict. יתרון הדיוק ממשי, אך מהירות של זמן אמת הודגמה רק על נתונים מוקלטים או מדומים, עד מרחק 11, ובפעולה חיה רק במרחק 3; השאלה הפתוחה היא אם היתרון ישרוד תפוקה וסחיפה בפעולה חיה מעבר למרחק 11.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מפענח מבוסס רשת עצבית מחליף את שלב ההסקה הקומבינטורי של תיקון השגיאות במקרב פונקציות מאומן: היסטוריית הסינדרומים נכנסת, התיקון הלוגי יוצא. פענוח הוא הסקה בייסיאנית על היפר-גרף של שגיאות-גלאים, וזיווג מושלם במשקל מינימלי מדויק רק כאשר ההיפר-גרף הזה דמוי-גרף — כל שגיאה מהפכת לכל היותר שני גלאים, בהסתברויות בלתי תלויות, ידועות וקבועות. התקנים אמיתיים מפרים את שלושת התנאים: דליפה מוציאה קיוביט מתת-המרחב החישובי ומשאירה אותו מחוצה לו לאורך סבבים רבים, פרצים מתואמים קושרים גלאים מרוחקים, הקריאה אנלוגית לפני הפעלת הסף, והרעש נסחף. מפענח נלמד משערך במקום זאת את ההתפלגות המשותפת מנתונים מתויגים, וצורך קריאה רכה (soft readout) ודגלי דליפה שהזיווג אינו יכול לייצג. המוצא נמשך ממפענחי קונבולוציה (2017) אל AlphaQubit, טרנספורמר חוזר (recurrent) שפרסמה Google DeepMind עם Google Quantum AI ב-2024-11-20 D[657]fact, ואל AlphaQubit2, שמאמר Willow מיולי 2026 מכנה "מפענח מבוסס רשת עצבית ניתן להרחבה ובזמן אמת לקודים קוונטיים טופולוגיים" D[2].
תכונות: זיקה לנושא 0.5, ואין לו נושא משלו; אין זמן אופייני או פעולת שזירה, והוא יורש את זמן מחזור הסינדרום של המארח (1.1 µs ב-Willow D[1]fact); אין קריאה, אף שהוא צורך את הערכים הרכים שהזיווג משליך; אין ניידות מעבר לגרף שגיאות-הגלאים שעליו אומן; אין אופן בקרה — המיקום הוא המשתנה: לוגיקה בטמפרטורת החדר כיום, צורן קר בהצעה; מבנה שגיאה פאולי, וערכו בשארית שאינה פאולי; אין ייצור משלו.
פיזיקה וגבולות
הרצפה נקבעת בידי תורת המידע ובידי החישוב, לא בידי הפיזיקה: התקרה היא פענוח סבירות מרבית, והזיווג נמצא מתחתיה בפער מדיד. על נתוני Sycamore הגיע AlphaQubit ל-2.748(15)×10⁻² שגיאה לוגית לסבב במרחק 5, לעומת 2.915(16)×10⁻² במפענח רשתות הטנזורים — מפענח המקרב סבירות מרבית — ול-2.901(23)×10⁻² לעומת 3.028(23)×10⁻² במרחק 3: כ-6% וכ-4% פחות שגיאות D[657]; לעומת זיווג מתואם במרחק 5 היו לו כ-30% פחות שגיאות C[731]. בנתונים מסימולציה עם הפרעה הדדית ודליפה, שיעור השגיאות של זיווג מתואם שכויל לרעש הזה וקיבל את ערכי הקריאה האנלוגיים היה פי 1.25 משל AlphaQubit במרחק 3, פי 1.4 במרחק 9 ופי 1.25 במרחק 11 D[657]. היתרון נשמר עד מרחק 11 בלי לגדול באופן עקבי, ומקורו ברעש שמחוץ למודל של הזיווג — הפרעה הדדית ודליפה.
הגבול החישובי הוא תנאי הפיגור: מפענח איטי מקצב הסינדרום צובר תור בלתי חסום והשעון הלוגי נעצר; בטרנסמון פירוש הדבר כ-10⁶ סבבי פענוח לשנייה לכל קיוביט לוגי. הניסוח של Google מ-2024: AlphaQubit "עדיין איטי מדי כדי לתקן שגיאות במעבד מוליך-על בזמן אמת" C[731]. קנה המידה של העלות נקבע בידי ארכיטקטורת הרשת: קשב (attention) על טלאי במרחק d עולה O(d⁴) לסבב, לעומת O(d²) לעדכון החוזר של מודל מרחב-מצבים, והמודל הזול יותר מדד סף בזמן אמת גבוה יותר, 1.04% לעומת 0.97%, משום שהפגיעה בביצועים הנגרמת מההשהיה נכללת במדד הטיב הזה S[732].
אופני הכשל סטטיסטיים: שינוי בהתפלגות (distribution shift) פוגע במודל שעבר כוונון עדין (fine-tuning) בלי שום אות שגיאה, אימון מחדש דורש נתונים מאותו מעבד, ואין סף מוכח, רק סף נמדד. מידע רך, אימון משותף עם לולאת הכיול וארכיטקטורות רשת של O(d²) היו מזיזים את הרצפה.
מצב ההנדסה העדכני
ציר הזמן של השיאים
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-11 | זיכרון Sycamore במרחק 5 — 2.748(15)×10⁻²/סבב לעומת 2.915(16)×10⁻² במפענח רשתות הטנזורים (~6% פחות שגיאות); שיעור השגיאות של הזיווג פי 1.25 משלו במרחק 11 בסימולציה | Google DeepMind (AlphaQubit) | D[657]fact |
| 2025-10 | מפענח מרחב-מצבים: סף בזמן אמת 1.04% לעומת 0.97% לטרנספורמר, O(d²) לעומת O(d⁴) לסבב | Yonsei University | S[732] |
| 2025-12 | הרף שאינו מבוסס רשת עצבית: מפענח אשכול בפחות מ-1 µs/סבב עד מרחק 17 על Xilinx VU19P יחיד, ~6% מתאי הלוגיקה | Riverlane | D[238]fact |
| 2026-05 | פענוח מבוסס רשת עצבית ראשון בלולאה סגורה על חומרה: פענוח ב-124 ns, מחזור תפוקה של 184 ns, לולאה של 550 ns, מרחק 3, שגיאה של 6.9(2)%/סבב לעומת 7.2(2)% בזיווג לא מקוון | International Quantum Academy | D[729] |
| 2026-07 | AlphaQubit2 מפענח את שיא Willow במרחק 7, שגיאה לוגית של 7.72(9)×10⁻⁴ למחזור, בלי ציון של פענוח בפעולה חיה; טרום-הפרסום שלו מודד פחות מ-1 µs למחזור עד מרחק 11 על TPU, על נתונים מוקלטים או מדומים | Google Quantum AI | D[2]fact |
המיטב שהודגם מתפצל לשניים: בדיוק — שיא Willow מיולי 2026, שפוענח בלי ציון של לולאה חיה D[2]; בפעולה חיה — הלולאה של Shenzhen במרחק 3 D[729]. הפענוח החי היחיד של קוד המשטח אצל Google נותר ריצת Willow מ-2024 במרחק 5, במפענח זיווג Sparse Blossom fact. הטיפוסי בקנה מידה הוא עדיין זיווג או מפענחי אשכול; גם מחוץ ל-Google מפענחים מבוססי רשתות עצביות רצים במצב לא מקוון או בלי לולאת זמן אמת מוצהרת — על Zuchongzhi 3.2, על 448-atom fault-tolerant processor ועל Sqale. תקציב השגיאה של המפענח עצמו נשלט בידי הפער בין המודל לרעש בפועל ובידי ההשהיה, לא בידי הדיוק האריתמטי — המימוש מ-Shenzhen כימת את המשקלים לשלמים של 6 ביט ולא הפסיד דבר לעומת זיווג לא מקוון D[729]. ברמת המערכת, שיא המרחק 7 מוגבל בידי שגיאות השער הדו-קיוביטי והקריאה, ולא דווח עבורו Λ D[2].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הטכנולוגיה מיוצרת רק דרך המארח שלה; נכון ל-3 בספטמבר 2026 קיימים שלושה מיקומים. בלוגיקה בטמפרטורת החדר, ה-LSTM מ-Shenzhen (32 יחידות נסתרות, מפענחי X ו-Z נפרדים, ארבעה שלבי צנרת על בלוקי DSP) נכנס ברכיב AMD Kintex-7 XC7K410T מהטווח הבינוני במרחק 3, כשהרכיבים הנוכחיים מגיעים לתקרה סביב מרחק 13 D[729]; מפענח האשכול של Riverlane תופס ~6% מטבלאות החיפוש (LUT) של Xilinx VU19P עד מרחק 17 D[238]fact — מפענח נלמד קונה דיוק בצורן. במעבדים גרפיים, NVQLink מכניס ללולאה מארח ברמת GH200 בזמן הלוך-ושוב ממוצע של 3.84 µs C[324]fact. בצורן קר, המפענח המקדים "Pinball" ב-CMOS קריוגני טוען להפחתה של 3,780× ברוחב הפס של הסינדרום בהספק של פחות מ-0.56 mW ב-4 K, אך זהו מחקר תכנון שלא יוצר S[733]fact.
AMD (Xilinx) ו-NVIDIA מספקות למעשה את כל הצורן לפענוח, ואין מקור שני בגודלי הרכיבים הנדרשים. שיעור התקינות אינו בעיה של המפענח; העבירות (portability) היא — כוונון עדין נעשה לכל מעבד בנפרד, ואיש לא פרסם כמה התקנים מכסה מודל מאומן אחד. החשיפה לפיקוח על יצוא עקיפה: המפענח נשלח כקושחה במסד בקרה, ויורש את הפיקוח החל על המאיץ ואת הסיווג של המערכת שהוא משרת.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
העומס הוא רוחב פס והשהיה, לא קווים או לייזרים. טלאי במרחק 7 מפיק 48 ביטים מקיוביטי העזר בכל מחזור של 1.1 µs — כ-44 Mbit/s לכל קיוביט לוגי, ולכן ~4.4 Gbit/s ב-100 קיוביטים לוגיים ו-~44 Gbit/s ב-1,000, וכל ביט דורש החלטה בתוך חלון המשוב. ב-10³ קיוביטים פיזיים רכיב אחד מהטווח הבינוני מספיק. ב-10⁴ החומה היא המצרף: עשרות טלאים הדורשים זמן תגובה תת-מיקרושנייתי, וזמן ההלוך-ושוב של NVQLink, 3.84 µs, הוא שלושה מחזורים וחצי של Willow — סביר למכונות יונים ואטומים בעלות מחזור של מילישניות, גבולי לטרנסמונים אלא אם הפענוח נעשה בצמוד למקרר C[324]fact. ב-10⁶ לא מארג בטמפרטורת החדר ולא מאיץ משותף סוגרים את הלולאה, ואת הסינדרום יש לצמצם בשלב הקר S[733]. התוצאה מ-Shenzhen מוכיחה שהלולאה נסגרת בכלל: 222 ns לרכישת האות, 148 ns של לוגיקת המפענח ו-180 ns של השהיה אלקטרונית, בתוך מחזור של 1.25 µs D[729].
תפקיד במחסנית
הוא יושב על ארכיטקטורת הטרנסמונים מוליכי-העל (Google, IBM, Rigetti, IQM, Oxford Quantum Circuits, USTC/Zhejiang, Fujitsu) ועל ארכיטקטורת האטומים הניטרליים האלקליים (Harvard/MIT, QuEra, Pasqal, Infleqtion, Google), ומגיע לשתיהן. הוא דורש את קוד המשטח המסובב ואת גרסאותיו הרתומות (yoked) — כל מודל שנפרס אומן על סינדרומים של קוד המשטח, ואף אחד לא רץ על קוד בדיקת זוגיות קוונטי דליל. הוא אינו חלק מהכיול בלמידת חיזוק בתוך הלולאה: הסוכן לומד משיעור אירועי הגילוי ומשנה את משקלות גרף הזיווג, ו-AlphaQubit2 פענח את ריצת השיא המכוילת בנפרד D[2]. הוא מחליף זיווג מושלם במשקל מינימלי במחיר מעבר לא סימטרי — המעבר למפענח נלמד עולה צנרת אימון, כוונון עדין לכל התקן ואובדן הערבויות למקרה הגרוע ביותר; החזרה עולה רק דיוק.
שום דבר במבנה הרשת אינו ייחודי למוליכי-על, ולכן אותה משפחה משרתת מכונות אטומים בעלות מחזור של מילישניות במצב לא מקוון, וטרנסמונים בעלי מחזור של מיקרושניות רק עם צורן ייעודי; שונים רק נתוני האימון ותקציב ההשהיה. תרומה לשעון הנגזר (שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס עבור הארכיטקטורה): אפס, כל עוד השהיית הפענוח נשארת מתחת למחזור הסינדרום — 0.65 µs נגזר בארכיטקטורת הטרנסמונים — וכך הדבר בפעולה חיה רק במרחק 3, שבו פעולות המותנות במשוב צורכות 0.55 µs ממחזור של 1.25 µs D[729], ועד מרחק 11 רק על נתונים מוקלטים או מדומים fact. משבצות ריקות סמוכות: ASIC קריוגני של מפענח מבוסס רשת עצבית שיוצר בפועל, ומפענח נלמד לקודי bivariate bicycle על חומרה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
המספרים הבולטים באים מניסויי זיכרון — מריצים N סבבי סינדרום ומשערכים את הנאמנות הלוגית כפונקציה של N — המפוענחים במצב לא מקוון או, מאז 2026, בלולאה. הפרוטוקול מחמיץ שלושה דברים. קו הבסיס הוא בחירה: על אותם נתוני Sycamore במרחק 5 עושה AlphaQubit כ-6% פחות שגיאות ממפענח רשתות הטנזורים D[657] אך כ-30% פחות מזיווג מתואם C[731], ובסימולציה עד מרחק 11 — 20–29% פחות מזיווג D[657]; לכן טווח יחיד של עדיפות על פני זיווג מערב שני קווי בסיס. ההכללה לא נבדקה: מודל שעבר כוונון עדין על מעבד אחד ונבחן עליו אינו ראיה להעברה. והתפלגויות ההשהיה מדווחות לעתים רחוקות, אף שרק הזנב שלהן גורם לפיגור.
סתירות: לגבי AlphaQubit אין סתירה — "6% פחות שגיאות משיטות רשתות הטנזורים" ו-"30% פחות שגיאות מזיווג מתואם" שבבלוג מתארים שניהם את ניסויי Sycamore הגדולים ביותר C[731], ותואמים את נתוני Nature: 5.7% פחות ממפענח רשתות הטנזורים במרחק 5 D[657]; שני האחוזים נבדלים בקו הבסיס, לא במשטר. סבב C של Riverlane הוכרז כ-$75 M (2024-08-06), אך מפת הדרכים שלה מ-2026 מציינת "$85 מיליון ב-2024" ו-"$120 מיליון+" בסך הכול C[661]fact; יש לסמוך על ההודעה מ-2024. אף קבוצה לא שחזרה את AlphaQubit2 על חומרה שאינה של Google נכון ל-3 בספטמבר 2026.
המאמר של AlphaQubit 2 עצמו הוא טרום-פרסום (arXiv:2512.07737, v2 מ-2026-03-11), וזמני הפענוח שלו, פחות מ-1 µs למחזור עד מרחק 11 על מעבדי TPU מסוג Trillium, נמדדו על נתונים מוקלטים או מדומים; לא הוא ולא המאמר ב-Nature מיולי 2026 [2] מציינים שהפענוח במרחק 7 רץ בזמן אמת fact. ספי זמן האמת ב-[732] הם תוצאת סימולציה — מודל רעש סטנדרטי של מעגלים מוליכי-על (SI1000) ועוד רעש מוזרק המייצג את השהיית המפענח. לפענוח בלמידת מכונה באטומים ניטרליים יש מקור ראשוני אחד: מידע על אובדן אטומים יחד עם פענוח בלמידת מכונה שיפר את ביצועי תיקון השגיאות פי 1.73(13) לעומת פענוח רגיל, על נתוני Harvard/MIT/QuEra מעד 448 אטומים שפוענחו בעיבוד מאוחר, והשיפור לא שוחזר מחוץ למערך נתונים זה [4]. לא פורסם: Λ לריצת AlphaQubit 2 במרחק 7, ולכן אי אפשר להפריד את תרומת המפענח מתרומת הכיול בלמידת חיזוק, וספירה מתוארכת של משפחות פטנטים למפענחים עצביים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google DeepMind | מפתח | בריטניה | ארכיטקטורת הרשת והאימון של AlphaQubit ו-AlphaQubit2 | D[2], [657] |
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | פענחה את שיא Willow במרחק 7 באמצעות AlphaQubit2, בלי ציון של פענוח בפעולה חיה | D[2] |
| Riverlane | ספק | בריטניה | מוכרת את היריב הדטרמיניסטי (מפענח אשכול, Deltaflow) | D[238]C[658] |
| NVIDIA | ספק | ארה״ב | NVQLink ו-CUDA-Q QEC; זמן הלוך-ושוב של 3.84 µs עם המארח בלולאה | C[324] |
| International Quantum Academy | מחקר | סין | המפענח הראשון המבוסס על רשת עצבית בלולאה סגורה על שבב מוליך-על | D[729] |
| Qblox | ספק | הולנד | חומרת בקרה ללולאה הסגורה התת-מיקרושנייתית | C[659] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | מפענח Relay-BP, פחות מ-1 µs/מחזור בסימולציה | S[48] |
| AMD | ספק | ארה״ב | רכיבי Kintex-7 ו-Virtex המארחים את שתי משפחות המפענחים | D[238], [729] |
כספים.
- 2024-05-01 · Riverlane · מענק EIC Transition של Horizon Europe (SkyTALE, עם Qblox) · £2.1 M · European Innovation Council · נסגר fact
- 2024-08-06 · Riverlane · סבב C · $75 M · Planet First Partners (מובילה), ETF Partners, EDBI, Cambridge Innovation Capital, Amadeus, NSSIF, Altair · החברה מציינת מאוחר יותר $85 M, ו-$120 M+ במצטבר · נסגר, שנוי במחלוקת C[661]fact
- 2025-11-17 · NVIDIA · השקת NVQLink, המחיר לא נמסר; הפריסה הראשונה: Quantinuum Helios · — · הוכרז C[324]fact
- 2025-11 · DARPA · QBI, שלב B: אחד-עשר צוותים, אף לא ספק מפענחים ייעודי אחד · — · רשומת התוכנית G[65]
- 2026-03-12 · Riverlane · מפת דרכים: 10⁶ פעולות אמינות לפני 2030, 10¹² מ-2033 · — · מפת דרכים CR[658]fact
- 2026-03-17 · Qblox ו-Riverlane · הדגמה בלולאה סגורה, 250 קיוביטים פיזיים / 1 לוגי, 10,000 פעולות · — · הוכרז C[659]fact
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק מפענחים במובן הרגיל: המפענח של Google פנימי, לשימושה בלבד, והספק המסחרי העצמאי היחיד בעל משקל, Riverlane, מוכר מפענח דטרמיניסטי ולא מודל מאומן. הציוד המאפשר הוא לוגיקה ניתנת לתכנות של AMD, מאיצים של NVIDIA ומסדי בקרה של Qblox, Zurich Instruments ו-Quantum Machines; סיכון הריכוזיות נמצא אצל שני ספקים אמריקניים. לכלכלת היחידה אין נתונים שאפשר לצטט; נתוני המשאבים נותנים מדד עקיף: סדר גודל אחד עד שניים יותר צורן לכל קיוביט לוגי מאשר במפענח אשכול. G3 ו-G4 משלמים על הטכנולוגיה הזאת, ו-G7 משלם עליה כרכיב משובץ; G1, G2 ו-G5 אינם משלמים, שכן מכונות אנלוגיות ומכונות עם הפחתת שגיאות אינן פולטות סינדרומים.
קניין רוחני ותקנים. Riverlane מחזיקה ב-GB 2641501 A, "Quantum decoder" (Ziad, Zalawadiya, Barber, Skoric; הוגש 2024-05-31, פורסם 2025-12-10), על רכיבי עיבוד מקובצים המריצים אשכול בחומרה — בסמוך למודלים נלמדים, ולא עליהם G[662]fact. Google LLC מחזיקה ב-US 12,518,194 (הוענק 2026-01-06) על קודי משטח עם אופרטורי כיול (gauge) ארוזים בצפיפות, המעצבים את הסינדרום שהמפענח קורא G[656]. לא נמצאה ספירה מתוארכת במאגר פטנטים של משפחות פטנטים על מפענחים מבוססי רשתות עצביות. תקנים אין; הממשקים בפועל הם NVQLink ו-CUDA-Q QEC, מול Stim, PyMatching ו-Tesseract בקוד פתוח.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Google DeepMind: "איטי מדי לזמן אמת" (2024-11) · פענוח בזמן אמת · פחות מ-1 µs למחזור עד מרחק 11 על נתונים מוקלטים או מדומים (קדם-פרסום, 2025-12-08), ובלי ציון של פענוח בפעולה חיה לשיא במרחק 7 מ-2026-07-08 — טרם סופק על חומרה factD[2]. Riverlane: פענוח חומרה תת-מיקרושנייתי עד מרחק 17 (2024–25) · סופק 2025-12 D[238]; 10⁶ פעולות לפני 2030 (2026-03) · עדיין לא ניתן לבדיקה R[658]. NVIDIA: קישור קוונטי-קלאסי בהשהיה של מיקרושניות בודדות (2025-11) · הודגם עם IQM עד 2026-03 P[239]. IBM: Relay-BP בפחות מ-1 µs/מחזור (2025-10) · בסימולציה בלבד, מודול היעד נדחה בשנה S[48]. Google מספקת ומפרסמת; Riverlane מספקת בהנדסה אך אינה מדייקת בהיסטוריית המימון שלה; NVIDIA מספקת תשתית; הבטחות המפענח של IBM מקדימות את החומרה שלה.
פרשנות אסטרטגית. אם פענוח נלמד יהפוך להכרחי ולא רק לטוב יותר, הערך יעבור מספק המעבד אל מי שמחזיק במודל המאומן ובצורן שמתחתיו — ורק Google מחזיקה בשבב, בלולאת הבקרה ובמודל יחד. IBM, Rigetti, IQM ו-Oxford Quantum Circuits יקנו פענוח — זו התזה של Riverlane. השניים עשויים להתפצל לפי משטר: פענוח נלמד היכן שהדיוק מגביל, אשכול היכן שהתפוקה מגבילה. איום התחליף הוא הפיזיקה — המרה למחיקה ושיעורי שגיאה פיזיים נמוכים יותר מכווצים את השארית שאינה דמוית-גרף, שבעבור מידולה משלמים על הרשת. כוח המיקוח נמצא בידי AMD ו-NVIDIA, המוכרות לכל הענפים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-09 מפענח נלמד ירוץ בפעולה חיה בזמן אמת במרחק ≥ 9 עם זנבות השהיה מפורסמים, יפענח קוד קוונטי דליל על חומרה, או יימסר לייצור כ-ASIC. להוריד בדרגה אם עד 2028-09 אף מפענח נלמד לא ירוץ בפעולה חיה מעבר למרחק 7, או אם מפענח ממשפחת הזיווג יגיע לטווח של 5% מהדיוק של מפענח נלמד במרחק ≥ 11 — דבר שיהפוך את פרמיית הצורן לבלתי ניתנת להצדקה. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: פענוח נלמד הוא ברירת המחדל במכונות מוליכי-על במרחק 15–25 על צורן קר, וקונה צעד מרחק של חיסכון בקיוביטים פיזיים. התרחיש הגרוע ביותר: המרה למחיקה ושיעורי שגיאה פיזיים טובים יותר הופכים מפענחים מבוססי-גרף למספיקים, והחומה סביב מרחק 13 לעולם אינה נחצית.
שאלות פתוחות. (1) האם יתרון הדיוק גדל, מתייצב או מתהפך עם המרחק כשההשהיה נזקפת ביושר? (2) באיזו מהירות מודל שעבר כוונון עדין מידרדר בין כיול לכיול, והאם אפשר לשלב את האימון בתוך סוכן הכיול שבלולאה? (3) האם יש ארכיטקטורת רשת השומרת על עלות O(d²) עם יכולת מלאה למדל רעש מתואם מחוץ לסימולציה? (4) האם אפשר להעניק הסמכה למפענח נלמד כשהמקרה הגרוע ביותר שלו אינו חסום? (5) מי משלם כשספקי המעבד והמפענח שונים?
לעקוב אחר: תוצאה של AlphaQubit2 על חומרה שאינה של Google; המפענח הראשון המבוסס על רשת עצבית על קוד bivariate bicycle; מסירה לייצור של מפענח קריוגני; והשהיית NVQLink טובה דיה לפענוח במאיץ משותף בטרנסמונים.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. D
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025. S
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [238] A. B. Ziad et al., “Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11048, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66773-x. D
- [239] M. Abdel-Kareem, “IQM and Zurich Instruments Develop Real-Time QEC via NVIDIA NVQLink,” Quantum Computing Report, Mar. 17, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
iqm-and-zurich-instruments-develop-real-time-qec-via-nvidia-nvqlink/ P - [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Cnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [656] Google LLC, “Surface codes with densely packed gauge operators,” U.S. Patent 12,518,194 B2, Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ Also https://patents.justia.com/US12518194B2/ en search?q=%22surface+code%22+quantum+error+correction&company=google . G - [657] J. Bausch et al., “Learning high-accuracy error decoding for quantum processors,” Nature, vol. 635, no. 8040, pp. 834–840, Nov. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08148-8. D
- [658] Riverlane, “Riverlane publishes QEC Technology Roadmap that can accelerate quantum computing's path to utility scale by 3–5 years,” Mar. 12, 2026. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Rriverlane-publishes-qec-technology-roadmap - [659] Qblox; Riverlane, “Qblox and Riverlane Demonstrate Integration Enabling Real-Time Quantum Error Correction,” PR Newswire, Mar. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cqblox-and-riverlane-demonstrate-integration-enabling-real-time-quantum-error-correction-302716254.html - [661] Riverlane, “Riverlane raises $75 million to meet surging global demand for quantum error correction technology,” Aug. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Criverlane-raises-75-million-to-meet-surging-global-demand-for-quantum-error-correction-technology - [662] A. B. Ziad, A. Zalawadiya, B. Barber, and L. Skoric, “Quantum decoder,” Google Patents, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GGB2641501A/ en - [729] X. Yang et al., “Real-time Surface-Code Error Correction Using an FPGA-based Neural-Network Decoder,” arXiv:2605.04892, May 2026. Also https://arxiv.org/
html/ . D2605.04892 - [731] Google DeepMind and Google Quantum AI, “AlphaQubit tackles one of quantum computing's biggest challenges,” Google The Keyword, Nov. 20, 2024. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ Cmodels-and-research/ google-deepmind/ alphaqubit-quantum-error-correction/ - [732] C. Lee, T. Hur, and D. K. Park, “Scalable Neural Decoders for Practical Real-Time Quantum Error Correction,” arXiv:2510.22724, Oct. 2025. S
- [733] A. Knapen et al., “Pinball: A Cryogenic Predecoder for Surface Code Decoding Under Circuit-Level Noise,” arXiv:2512.09807, Dec. 2025. S
The English text is loading…
Русский текст загружается…
MWPM / Sparse Blossom (+זיווג מתואם)
מפענח זיווג בגרף, ההופך את היסטוריית הסינדרומים — אירועי הגילוי לאורך הסבבים — לשרשרת השגיאות הסבירה ביותר; נקודת הייחוס לדיוק, והמפענח בזמן אמת שכבר מסופק בפועל לקודי המשטח.
Verdict. הזיווג נשאר ברירת המחדל של קוד המשטח לאורך 2026 — גם הריצה של Google עצמה מתחת לסף מפוענחת ב-Sparse Blossom. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 מבחן בזמן אמת על החומרה עצמה, על אותם סינדרומים, יראה מפענח שאינו מבוסס זיווג גובר עליו בדיוק ובהשהיה גם יחד.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
MWPM (זיווג מושלם במשקל מינימלי, minimum-weight perfect matching) הופך כל אירוע גילוי (בדיקה שתוצאתה השתנתה בין סבבים) לקודקוד בגרף משוקלל שקשתותיו הן השגיאות המהפכות שני גלאים; הזיווג בעל המשקל הנמוך ביותר המסביר את הקבוצה כולה הוא שרשרת השגיאות הבודדת הסבירה ביותר תחת שגיאות בלתי תלויות — ולא פענוח הסבירות המרבית, הסוכם על כל השרשראות שבמחלקה, ושאותו מקרבים מפענחי רשתות הטנזורים והמפענחים מבוססי התפשטות האמונה (belief propagation, BP). Dennis, Kitaev, Landahl ו-Preskill הציגו אותו (2002) D[650]; Fowler הראה ב-2015 שמתחת לסף אפשר לפתור אותו במדויק בזמן מקבילי ממוצע של O(1) לסבב — על מערך דו-ממדי של מעבדים קלאסיים, שכל אחד מהם משרת מספר קבוע של קיוביטים — ללא תלות בגודל הסריג D[725]. זיווג מתואם משקלל מחדש את הקשתות כך ששגיאת Y אינה נספרת פעמיים. המנוע הוא Sparse Blossom של Higgott ו-Gidney (Quantum 9, 1600, 2025-01-20) D[726], ניסוח מחדש דליל של אלגוריתם ה-blossom של Edmonds מ-1965, המופץ כ-PyMatching v2.
a = 0.5 — עיבוד-המשך קלאסי, ללא נושא; b, c, d, e אינם ישימים [graph].
f = שרשרת פאולי על גרף זיווג; g = אין — תוכנה, ללא ייצור [graph].
פיזיקה וגבולות
התפוקה חייבת לעלות על קצב ייצור הסינדרומים, אחרת הפיגור מתבדר והמכונה נעצרת: Sparse Blossom מעבד ~10⁶ שגיאות לליבה-שנייה, פחות מ-1 µs לסבב ב-d=17 D[726], בתוך מחזור ה-1.1 µs של Willow D[1]. ההשהיה מגבילה רק היכן שמדידה לוגית מתנה את הפעולה הבאה: 63 µs ב-d=5 הם ~57 מחזורים של זמן מת D[1]. רצפת הדיוק מבנית: הזיווג מוצא את השרשרת הבודדת הסבירה ביותר רק כאשר כל שגיאה מהפכת לכל היותר שני גלאים, והוא לעולם אינו סוכם על השרשראות של מחלקה אחת כפי שעושה מפענח סבירות מרבית, ולכן יש להטיל היפר-קשתות (שגיאות Y, שגיאות מדידה מתואמות, דליפה, אובדן) על גרף הניתן לזיווג. ההטלה הזאת היא כל הפער מול מפענח הממדל אותן — Λ = 2.04 ± 0.02 לזיווג לעומת 2.14 ± 0.02 למפענח המבוסס על רשת עצבית על הסינדרומים של Willow D[1], ו-AlphaQubit טוב בכ-25% ב-d=11 בסימולציה D[657]. מה שמזיז את הרצפה הוא הגרף: משקלי קשתות שנאמדו מהנתונים, קריאה רכה (soft readout), קשתות דליפה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-03 | <1 µs/סבב ב-d=17, ~10⁶ שגיאות/ליבה-שנייה, בסימולציה | Google Quantum AI | D[726] |
| 2024-12 | השהיה של 63 µs בזמן אמת ב-d=5 לאורך 10⁶ מחזורים | Google Quantum AI | D[1]fact |
| 2025-03 | השהיית FPGA של 0.8 µs ב-d=13, p=0.1%, 62 MHz | Yale University | D[727]fact |
האיבר השולט: גרף הפענוח — משקלים שכוילו שלא כהלכה, דליפה שאינה מיוצגת — ולא אלגוריתם הזיווג D[1].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ללא ייצור: תוכנה ברישיון MIT [728] על חומרת מחשוב כללית, וההאצה היא השכבה שמשלמים עליה, והיא ממקור יחיד. כל מפענח תיקון שגיאות בזמן אמת שפורסם רץ על לוגיקה של AMD/Xilinx — זה של Riverlane על VU19P, ב-≈6% מטבלאות החיפוש (LUT) עבור d≤17 D[238], Micro Blossom על Versal VMK180 D[727], המפענח המבוסס על רשת עצבית מ-Shenzhen על Kintex-7 D[729], Relay-BP של IBM על רכיבי AMD P[48] — ופענוח ב-GPU הוא של NVIDIA בלבד. אין ASIC ל-MWPM (4 בספטמבר 2026). החשיפה לפיקוח על יצוא יושבת בחומרה הזאת: תקנת BIS מ-2024-09-06 מפקחת על מחשבים קוונטיים (4A906) ועל מעגלים משולבים לבקרה הפועלים מתחת ל-4.5 K (3A901.a) G[301]; קוד מקור מפורסם של מפענחים נמצא מחוץ ל-EAR לפי 15 CFR §734.7.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
ב-10³ קיוביטים ליבה אחת מספיקה. ב-10⁴ האיבר המגביל הוא רוחב הפס של הסינדרום, לא החישוב — d² גלאים לכל קיוביט לוגי בכל 1.1 µs — ומכאן הצורך בדחיסה מקדימה קריוגנית: נטען להפחתה של עד 3,780× בהספק של פחות מ-0.56 mW ב-4 K, אך המעגל לא יוצר Sfact. ב-10⁶ הקישור מכריע: זמן ההלוך-ושוב של NVQLink, 3.84 µs C[324], ארוך ממחזור של טרנסמון, ולכן זיווג ב-GPU רץ שם בחלונות.
תפקיד במחסנית
מפענח ברירת המחדל בזמן אמת לזיכרונות של קוד המשטח ושל קוד הצבע, משותף לחמש משפחות [graph]: כל שלוש הארכיטקטורות של מוליכי-על, כל שלוש הארכיטקטורות של יונים לכודים, שני מערכי המלקחיים האופטיים של רידברג, הארכיטקטורות הפוטוניות מבוססות-ההיתוך ובמשתנים רציפים, ושתי ארכיטקטורות הספין — ראשי בשש מתוך שתים-עשרה (קיוביטי חתול ו-GKP, מסילה כפולה, מלכודת פאול הליניארית, פוטוניקת היתוך, ספינים בנקודות קוונטיות וספיני תורמים), חלופי בשאר; הוא צריך את הגרף הכמעט-מישורי שסריג סטטי של שכנים קרובים מספק בחינם. הוא מחליף מפענחים מבוססי רשתות עצביות ומפענחי התפשטות אמונה, הגוברים עליו ברגע שהבדיקות חדלות להיות ניתנות לזיווג; המעבר אינו סימטרי — עזיבה עולה מימוש בחומרה וסיפור אימות חדש, חזרה אינה עולה דבר. תרומה לשעון: ≈1.0 µs לסבב ב-d=17 D[726], לעומת שעון נגזר של 0.65 µs לארכיטקטורת הטרנסמונים עם קוד המשטח (שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס עבור הארכיטקטורה). משבצת ריקה סמוכה: שום מפענח זיווג בזמן אמת אינו צורך קריאה רכה או דגלי דליפה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
נתוני התפוקה של Sparse Blossom באים מזרמי Stim מדומים D[726]. הנתון היחיד המשולב בחומרה, ה-63 µs של Willow ב-d=5, התקבל בגרסה מקבילית ייעודית של Sparse Blossom שבנתה Google, ולא ב-PyMatching המקורי D[1]. ה-0.8 µs של Micro Blossom ב-d=13 עבר ביקורת עמיתים (ASPLOS 2025), אך הוא מפענח סינדרומים מוקלטים המוזנים מחדש D[727]; ה-367 ns שבמאגר הקוד אינו מופיע בשום מאמר Cfact. פיזור הספים המצוטט לעתים קרובות אינו סתירה: 0.7% (PyMatching), 0.65% ו-0.55% (מפענחי האשכול של Riverlane בתוכנה ובחומרה) באים מהשוואה אחת תחת מודל רעש אחד D[238]. כל מתחרה מפרסם את MWPM כקו בסיס; אף אחד אינו משחזר את מהירותו.
הטענה של Quantum X Labs שמפענח הטרנספורמר שלה עולה על MWPM אינה נושאת שום נתון כמותי ולא עברה ביקורת עמיתים [730]. לא פורסם: תיאור נפרד, פלטפורמת חומרה או נתוני משאבים של גרסת Sparse Blossom המיוחדת המפענחת את Willow בזמן אמת, ולכן לא ניתן לייחס את ה-63 µs שלה לרכיב מזוהה.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google Quantum AI | מפתח/משתמש | ארה״ב | שותפה לחיבור Sparse Blossom; מריצה אותו ב-Willow | D[1], [726] |
| Riverlane | ספק | בריטניה | מוכרת את חומרת תיקון השגיאות Deltaflow; מצטטת את MWPM כנקודת ייחוס | Cfact |
| Yale University | מחקר | ארה״ב | Micro Blossom, מאיץ FPGA ל-MWPM מדויק | D[727] |
| AMD | ספק | ארה״ב | רכיביה נושאים כל מפענח בזמן אמת שפורסם | D[238], [727] |
| NVIDIA | ספק | ארה״ב | CUDA-Q QEC ואפיק ה-GPU–QPU של NVQLink | C[324] |
כספים. 2024-08-06 · Riverlane · סבב C · $75 M (לפי מפת הדרכים שלה $85 M) · Planet First Partners מובילה · >$120 M במצטבר · נסגר C[661]. 2025-11-17 · NVIDIA · השקת NVQLink · לא נמסר · Quantinuum היא שותפת ה-QPU הראשונה Cfact. 2026-07-24 · Quantum X Labs · תוצאה · לא נמסר סכום · NVIDIA, Quantum Machines/IQCC · לא כומתה C[730]. אין מענק DARPA ייעודי למפענחים; במסגרת QBI ממומנים אחד-עשר צוותים בשלב B, וכל אחד מהם זקוק למפענח fact. לא אותר סבב מאוחר יותר של Riverlane נכון ל-4 בספטמבר 2026.
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר MWPM: האלגוריתם חופשי ומימוש הייחוס ברישיון MIT [728], ולכן הערך נצבר אצל הקופסה שמריצה אותו — Deltaflow, CUDA-Q QEC/NVQLink, קושחה פנימית. הריכוזיות היא של ספק יחיד, פעמיים: AMD ללוגיקה, NVIDIA ל-GPU. נתון המשאבים הפומבי היחיד, ≈6% מ-VU19P עבור d≤17 D[238], מרמז על ~16 טלאים לרכיב. תורם ל-G3 ול-G4.
קניין רוחני ותקנים. אין משפחת פטנטים על MWPM — המוצא הוא Edmonds (1965) דרך Dennis–Kitaev–Landahl–Preskill (2002) D[650]; PyMatching ו-Micro Blossom הם ברישיון MIT [727], [728]. הקניין הרוחני יושב על מפענחי חומרה: Riverlane GB 2641501 A (פורסם 2025-12-10), Google US 12,518,194 (הוענק 2026-01-06) fact. PatSnap מנתה 12 פטנטים על תיקון שגיאות קוונטי באפריל 2026 (Google 6, IBM 4, Tencent 2), ללא קבוצה של פטנטי מפענחים P[668]. ממשקים בפועל: מודלי שגיאות-גלאים של Stim, NVQLink.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Higgott ו-Gidney (2023-03 · פענוח תת-מיקרושנייתי בקנה מידה · הושג, ונמצא בתוך הלולאה של Willow) D[726]. Yale (2025-03 · d=13 ב-0.8 µs על FPGA · הושג; ה-367 ns שבמאגר הקוד — לא) D[727]. Riverlane (2026-03-12 · megaquop (10⁶ פעולות ללא שגיאה) לפני 2030, teraquop (10¹²) מ-2033 · אין אבן דרך ביניים שמועדה הגיע) R[658]. הטענות של Google תואמות את מה שסופק, והן היחידות שנמדדו על חומרה פועלת; מפת הדרכים של Riverlane אינה ניתנת להפרכה לפני 2029.
פרשנות אסטרטגית. אם הזיווג יחזיק מעמד, AMD וכל בוני קוד המשטח ינצחו: מימוש הייחוס נשאר חופשי, והבידול מצטמצם לקושחה. מפענח החומרה של Riverlane מקריב סף (0.55% לעומת 0.7%) לטובת השהיה ושטח D[238], ולכן החפיר התחרותי שלו הוא "מתחת לזמן המחזור" — ואת זה Micro Blossom מציע כעת ל-MWPM מדויק, ברישיון MIT D[727]. אם הזיווג יפסיד, הוא יפסיד להתפשטות אמונה על qLDPC: המפענח, הקוד והקישוריות יתחלפו יחד.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: השוואה של הזיווג מול מתחרה על אותם קיוביטים ובאותו כיול (כל ההשוואות הקיימות הן בסימולציה, במצב לא מקוון או בשיפוט עצמי); מפענח זיווג ב-FPGA הסוגר לולאה חיה ב-d≥7. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: הזיווג נשאר ברירת המחדל מעבר ל-10⁴ קיוביטים פיזיים, וזמן התגובה יורד מ-63 µs ל-~1 µs. התרחיש הגרוע ביותר: זיכרונות qLDPC נושאים את המכונות, והתפשטות אמונה תופסת את מקומו. שאלות פתוחות: האם הזיווג מתרחב לסינדרומים של אטומים שבהם שולט האובדן; האם מישהו יממן ASIC למפענח כש-6% מ-FPGA מספיקים; האם שלב C של QBI יקבע מבחן ביצועים שאינו תלוי במפענח.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025. P
- [238] A. B. Ziad et al., “Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11048, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66773-x. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Cnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [650] E. Dennis, A. Kitaev, A. Landahl, and J. Preskill, “Topological quantum memory,” Journal of Mathematical Physics, vol. 43, no. 9, pp. 4452–4505, 2002, doi: 10.1063/1.1499754. arXiv:quant-ph/0110143. D
- [657] J. Bausch et al., “Learning high-accuracy error decoding for quantum processors,” Nature, vol. 635, no. 8040, pp. 834–840, Nov. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08148-8. D
- [658] Riverlane, “Riverlane publishes QEC Technology Roadmap that can accelerate quantum computing's path to utility scale by 3–5 years,” Mar. 12, 2026. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Rriverlane-publishes-qec-technology-roadmap - [661] Riverlane, “Riverlane raises $75 million to meet surging global demand for quantum error correction technology,” Aug. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Criverlane-raises-75-million-to-meet-surging-global-demand-for-quantum-error-correction-technology - [668] PatSnap, “Quantum Error Correction Technology Landscape 2026,” Apr. 22, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ articles/ quantum-error-correction-patent-landscape-2026/ - [725] A. G. Fowler, “Minimum weight perfect matching of fault-tolerant topological quantum error correction in average O(1) parallel time,” Quantum Inf. Comput., vol. 15, no. 1&2, pp. 145–158, Jan. 2015, doi: 10.26421/QIC15.1-2-9. arXiv:1307.1740. D
- [726] O. Higgott and C. Gidney, “Sparse Blossom: correcting a million errors per core second with minimum-weight matching,” Quantum, vol. 9, Art. no. 1600, Jan. 2025, doi: 10.22331/q-2025-01-20-1600. arXiv:2303.15933. Also https://arxiv.org/
abs/ . D2303.15933 - [727] Y. Wu, N. Liyanage, and L. Zhong, “Micro Blossom: Accelerated Minimum-Weight Perfect Matching Decoding for Quantum Error Correction,” Proc. 30th ACM Int. Conf. Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS '25), vol. 2, Mar. 2025, doi: 10.1145/3676641.3716005. arXiv:2502.14787. Also https://github.com/
yuewuo/ . Dmicro-blossom - [728] O. Higgott, “PyMatching,” GitHub. [Online]. Available: https://github.com/
oscarhiggott/ GPyMatching - [729] X. Yang et al., “Real-time Surface-Code Error Correction Using an FPGA-based Neural-Network Decoder,” arXiv:2605.04892, May 2026. Also https://arxiv.org/
html/ . D2605.04892 - [730] Quantum X Labs, “Quantum X Labs Reports Meaningful Error Correction Decoder Results with NVIDIA CUDA-Q QEC,” GlobeNewswire, Jul. 24, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ C2026/ 07/ 24/ 3332879/ 0/ en/ quantum-x-labs-reports-meaningful-error-correction-decoder-results-with-nvidia-cuda-q-qec.html
The English text is loading…
Русский текст загружается…
פענוח ב-GPU דרך NVQLink
קישור RoCE המכניס GPU לתוך לולאת המשוב של תיקון השגיאות, בזמן הלוך-ושוב ממוצע של 3.84 µs, כך שהפענוח רץ כתוכנת CUDA על חומרה ברמת GH200 במקום כקובץ תצורה (bitstream) קבוע של FPGA.
Verdict. זמן ההלוך-ושוב חסום (מקסימום של 3.96 µs על פני 1,000 דגימות) והמפענח הוא תוכנה, אבל הפענוח היחיד שפורסם הוא BP+OSD על Helios של Quantinuum, בחציון של 67 µs; נכון ל-2026-09-04 אין השוואה ישירה מול מפענח FPGA על אותם סינדרומים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
נתיב RDMA over Converged Ethernet (RoCE) בהשהיה נמוכה בין אלקטרוניקת הבקרה של QPU לבין GPU, עם ליבת FPGA בקוד פתוח בצד הקוונטי, כך שהפענוח והכיול בתוך הלולאה רצים כתוכנת CUDA ולא כקובץ תצורה (bitstream). NVIDIA הכריזה עליו ב-2025-10-28 ונקבה ב-17 בוני מחשבים קוונטיים, בחמישה ספקי אלקטרוניקת בקרה ובתשע מעבדות לאומיות בארה״ב C[531]; המספרים פורסמו ב-2025-11-17 C[324]. תכונות: d = בלתי תלוי בפלטפורמה, ומגיע לארכיטקטורות של מוליכי-על, של יונים לכודים מסוג QCCD ושל אטומים ניטרליים; e/f/g = אין אופן בקרה, מתקן שגיאות פאולי לפי הסינדרום, אין ייצור — חומרת GPU ו-Ethernet מן המדף (רשומת הגרף).
פיזיקה וגבולות
ההלוך-ושוב מורכב משני תקציבים, ואין לקרוא אותם באותו אופן. התעבורה ברשת חסומה: ממוצע של 3.84 µs, סטיית תקן של 0.035 µs ומקסימום של 3.96 µs על פני 1,000 דגימות C[324] — הפיזור הצר חשוב יותר מהממוצע, משום שלולאת משוב מתוכננת לפי הזנב שלה. הפענוח אינו חסום: BP+OSD (התפשטות אמונה ואחריה פענוח סטטיסטיקות סדורות) על GH200, מול Helios של Quantinuum, נותן חציון של 67 µs לקוד ברינג, ומוריד זיכרון של 8 קיוביטים לוגיים משגיאה של 4.95 ± 0.67% ל-0.925 ± 0.38%, רווח של 5.4× C[324]. לכן סכומם, ~71 µs, הוא הלוך-ושוב טיפוסי ולא חסם: רק לתעבורה פורסם מקסימום.
השאלה אם 67 µs הם זמן איטי תלויה בשעון שעליהם לעמוד בו. לזיכרון הדרישה היא תפוקה, לא השהיה לכל מחזור: Google הריצה ברציפות 10⁶ מחזורים ב-d=5, במחזור של 1.1 µs, עם מפענח בזמן אמת בעל השהיה ממוצעת של 63 µs D[1] — אותו סדר גודל כמו נתון ה-GPU — משום שחלון נע מעבד את המחזורים בצנרת במקום לפענח כל מחזור בתוך מחזור אחד. זמן התגובה הוא האילוץ הקשיח, והוא מגביל רק היכן שפעולה מותנית בתוצאת פענוח: הזרקת מצבי קסם, הזנה קדימה, ניתוח סריג. ההבחנה הזאת, ולא המיקרושניות הגולמיות, קובעת היכן השכבה הזאת שמישה. לכן פענוח ב-GPU נוח בפלטפורמות של יונים ושל אטומים, בעלות מחזור של מילישניות, מספיק לזיכרון במוליכי-על, ולא הוכח במסלול המוגבל בזמן התגובה. מה שמזיז את הרצפה: קרנלים (kernels) המנצלים את המקביליות של ה-GPU, ולא הסבות של אלגוריתמים טוריים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-11 | הלוך-ושוב ב-RoCE: ממוצע 3.84 µs, סטיית תקן 0.035 µs, מקסימום 3.96 µs על פני 1,000 דגימות | NVIDIA | C[324]fact |
| 2025-11 | BP+OSD על GH200, קוד ברינג על Helios: חציון 67 µs, שגיאה לוגית 4.95%→0.925% | Quantinuum | C[324] |
| 2026-03 | מערכת הדגמה של תיקון שגיאות בזמן אמת על גבי NVQLink, פחות מ-4 µs מקצה לקצה | IQM | P[239]fact |
זמן הפענוח ב-GPU שולט, ~17× מזמן המעבר ברשת, ולכן לא הקישור הוא מה שצריך להצטמצם. אף תוצאה שפורסמה אינה מריצה BP+OSD ב-GPU ומפענח FPGA על אותם רצפי סינדרומים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין תהליך ייצור. צד ה-GPU הוא צורן של NVIDIA — GH200 עבור Helios, RTX PRO 6000 Blackwell Max-Q עבור הדגמת הרשת C[324] — ואין לו מקבילה של AMD או של Intel נכון ל-2026-09-04. צד הרשת פתוח במכוון: RoCE הוא תקן, ו-NVIDIA פרסמה ליבת FPGA בקוד פתוח לנקודת הקצה של ה-QPU C[324], וכך יכלו חמישה ספקי אלקטרוניקת בקרה לשלב אותה C[531]. האסימטריה היא התכנון המסחרי: לחלק את הממשק בחינם, למכור את המאיץ. לשום דבר אין מחיר; NVQLink מסופק כארכיטקטורת ייחוס עם דף הרשמה C[531]. החשיפה לפיקוח על יצוא עוברת בירושה מהפיקוח האמריקני על מעבדי GPU מתקדמים, ולא מ-ECCN קוונטי.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הלולאה: אלקטרוניקת הבקרה → RoCE → ה-GPU → חזרה, ב-3.84 µs ועוד זמן הפענוח. ב-Helios יש 98 קיוביטים פיזיים D[105], ולכן שום דבר בהיקף של 10³ לא רץ מקצה לקצה. ב-10⁴–10⁶ השאלה היא אם זמן הפענוח גדל עם גודל הקוד מהר יותר מהגידול בתפוקה בכל דור של GPU, ואם עיבוד באצוות (batching) על פני בלוקים לוגיים שומר על התקציב קבוע; אף מקור אינו עונה על אף אחת מהשאלות. הטיעון המאזן, שלא כומת: אשכול GPU אחד יכול לשרת כמה QPU, דבר ש-FPGA הצמוד למסד אחד אינו יכול.
תפקיד במחסנית
הוא אינו דורש דבר במעלה הזרם, ומחליף פענוח בזמן אמת מבוסס FPGA, תוך המרת קובץ תצורה קבוע בתוכנה שאפשר לשנות בין הרצה להרצה (shots); הגרף רושם אותו כמפענח הראשי בארכיטקטורת היונים הלכודים מסוג QCCD, וכמפענח חלופי בסריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון ובמערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג אלקליים — מפענח אחד לשלוש משפחות. תרומה לשעון הנגזר: ~71 µs לכל הלוך-ושוב של פענוח — תעבורה ועוד חציון הפענוח (2 ספרות משמעותיות) — 1–7% ממחזור של 1–5 ms ביונים או באטומים, אבל ~65 מחזורי מוליכי-על בני 1.1 µs D[1]. עלות המעבר היא מסד ומחסנית תוכנה, לא החלפת קוד — ההפך ממפענחי qLDPC. משבצת ריקה סמוכה: מבחן ביצועים בלתי תלוי המשווה בין ספקים.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
שני נתוני הכותרת באים מהבלוג של NVIDIA עצמה, בפיתוח משותף עם Quantinuum, ולא עברו ביקורת עמיתים C[324]. ה-5.4× מובא עם אי-ודאויות — נוהג טוב יותר מזה של רוב טענות הספקים — אבל זהו קוד אחד על מכונה אחת, ומערכת ההדגמה של IQM ידועה רק מהעיתונות המקצועית P[239]. אין השוואה מול Relay-BP D[48] או מול המפענח של Riverlane D[238] על אותם סינדרומים, ולכן הקביעה "מעבדי GPU איטיים יותר מ-FPGA" משווה מספרים מקודים שונים וממכונות שונות.
לא פורסם: אם זמן הפענוח ב-GPU גדל עם גודל הקוד או עם מספר הבלוקים הלוגיים ב-10⁴–10⁶ קיוביטים, וסכומי ההשקעה של NVentures ב-Quantinuum, ב-QuEra וב-Alice & Bob בנפרד — רק הסכומים הכוללים של הסבבים פומביים. המספרים שבכותרת הודעת ההשקה (17 בונים, תשע מעבדות) אינם מתיישבים במדויק עם רשימת השמות שבה.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| NVIDIA | מפתח | ארה״ב | בנתה את NVQLink ואת nv-qldpc-decoder; מספקת את מעבדי ה-GPU | C[324], [531] |
| Quantinuum | משתמש | ארה״ב/בריטניה | הפריסה היחידה שפורסמה: Helios עם GH200 המריץ BP+OSD | C[324]fact |
| IQM | משתמש | פינלנד | מערכת הדגמה של תיקון שגיאות בזמן אמת על גבי NVQLink, פחות מ-4 µs מקצה לקצה | P[239]fact |
| Zurich Instruments | ספק | שווייץ | אלקטרוניקת בקרה הנושאת את נקודת הקצה של NVQLink | C[531] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI מממן כמה מבוני ה-QPU הנקובים | G[65]fact |
כספים. 2025-10-28 · NVIDIA · השקה, 17 בונים / 5 ספקי בקרה / 9 מעבדות · לא נמסר מימון · הוכרז C[531]. 2025-09-04 · Quantinuum · $600 M לפי שווי של $10 B לפני הכסף, בהשתתפות NVentures · נסגר Cfact. 2026-05-22 · Alice & Bob · הרחבת סבב B עם NVentures · נסגר Cfact. הרבעון שהסתיים ב-2026-07-26 · NVIDIA · הכנסות $96.2 B, מגזר מרכזי הנתונים $89.0 B, +106% משנה לשנה, בלי אזכור של קוונטים · דווח G[737] — הכלכלה של השכבה הזאת בשורה אחת.
שוק ושרשרת אספקה. עדיין אין שוק — לא נמסרו מחיר, מק״ט או תנאי רישוי C[531]. השרשרת מתפצלת: ממשק פתוח ומאיץ ממקור יחיד, ולכן סיכון הריכוזיות נמצא במארח המפענח, לא בקישור. החשיפה ליעדים רחבה מזו של כל מפענח FPGA — G3/G4 כמפענח, G2 משום שאותו נתיב משרת הפחתת שגיאות וכיול, G7 משום שהפריסות במעבדות הלאומיות הן במתכונת של רכש.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים ייחודית ל-NVQLink בשום מאגר בעל שם. עמדת התקינה היא החלק המעניין: RoCE הוא תקן Ethernet קיים, והליבה בצד ה-QPU היא קוד פתוח C[324], ולכן NVIDIA מתקננת את הגבול שאותו אינה מוכרת. צדדים שלישיים בונים מול CUDA-Q QEC Pfact.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. NVIDIA: (2025-10 · השקה עם 17 בונים · סופק, פריסה אחת שפורסמה שלושה שבועות לאחר מכן) C[324], [531]; (2025-11 · שותפים יפרסו על מעבדים עתידיים · אושר רק Helios) C[324]. IQM: (2026-03 · מערכת הדגמה · סופק) P[239]. הזמן מההשקה ועד הפריסה הראשונה היה למעשה אפס; הפער בין 17 הבונים שהוכרזו לבין פריסה אחת שפורסמה הוא המספר שיש לעקוב אחריו.
פרשנות אסטרטגית. אם הפענוח ב-GPU ינצח, כל מכונה סובלנית לתקלות תהפוך ללקוח חוזר של מעבדי GPU, והפענוח יחדל להבדיל בין ספקי QPU — טוב לבונים שאין להם הנדסת FPGA, רע ל-Riverlane ולמסלול הפנימי של IBM. NVIDIA מפסידה מעט אם הדבר ייכשל: קוונטים אינם מופיעים ברבעון של $96.2 B G[737], ולכן זו אופציה זולה על המחצית הקלאסית של מחסנית עתידית. איום התחליף הוא ASIC לפענוח שאיש אינו מוכר. כוח המיקוח נמצא בידי NVIDIA בצד המאיץ, ובידי ספקי הבקרה בצד נקודת הקצה.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה (12–24 חודשים): לאשר אם ספק QPU שני יפרסם לולאת פענוח על NVQLink עם מספרים עד סוף 2027; להוריד בדרגה אם מספר הפריסות שפורסמו עדיין יעמוד על אחת. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: פענוח ב-GPU הוא ברירת המחדל לזיכרון ביונים, באטומים ובמוליכי-על, והפעולות המוגבלות בזמן התגובה מועברות ל-FPGA מקומי קטן. התרחיש הגרוע ביותר: 17 הבונים מניבים שתי פריסות, והחומרה הייעודית שומרת על הלולאה. שאלות פתוחות: כיצד זמן הפענוח משתנה עם גודל הקוד ועם מספר הבלוקים; האם מישהו ידווח על השהיית הזנב ולא על ההשהיה החציונית; האם AMD או Intel יציעו מארח מתחרה. לעקוב אחר: פריסה שנייה וכל מבחן ביצועים בלתי תלוי.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025. D
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [105] S. Dasu et al., “Computing with many encoded logical qubits beyond break-even,” arXiv:2602.22211, Feb. 2026. D
- [238] A. B. Ziad et al., “Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11048, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66773-x. D
- [239] M. Abdel-Kareem, “IQM and Zurich Instruments Develop Real-Time QEC via NVIDIA NVQLink,” Quantum Computing Report, Mar. 17, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
iqm-and-zurich-instruments-develop-real-time-qec-via-nvidia-nvqlink/ P - [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Cnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [531] NVIDIA, “NVIDIA Introduces NVQLink — Connecting Quantum and GPU Computing for 17 Quantum Builders and Nine Scientific Labs,” Oct. 28, 2025. [Online]. Available: https://nvidianews.nvidia.com/
news/ Cnvidia-nvqlink-quantum-gpu-computing - [737] NVIDIA, “NVIDIA Announces Financial Results for Second Quarter Fiscal 2027,” Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://nvidianews.nvidia.com/
news/ Gnvidia-announces-financial-results-for-second-quarter-fiscal-2027
The English text is loading…
Русский текст загружается…
Relay-BP ל-qLDPC (FPGA)
התפשטות אמונה (belief propagation) עם עוצמות זיכרון בעלות אי-סדר, שחלקן שליליות, המופעלת כשרשרת של מקטעי ממסר ומפענחת סינדרומים של קודי qLDPC מסוג bivariate-bicycle ב-24 ns לאיטרציה על FPGA.
Verdict. מבטל את שלב עיבוד-ההמשך של סטטיסטיקה סדורה (OSD), שבגללו פענוח qLDPC לא היה פענוח בזמן אמת: 24 ns לאיטרציה ופחות מ-1 µs בממוצע למחזור על FPGA. מעולם לא הורץ על סינדרומים חיים — נכון ל-2026-09-04 אין זיכרון של קוד gross על שום QPU.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
התפשטות אמונה (belief propagation, BP) שבה כל צומת משתנה נושא עוצמת זיכרון משלו — מקדם ריסון הנדגם מהתפלגות בעלת אי-סדר, שחייבת לכלול ערכים שליליים — והפענוח עצמו מתבצע כשרשרת של מקטעי ממסר, שכל אחד מהם מתחיל מחדש מן ההודעות של המקטע הקודם. IBM (Müller, Alexander, Beverland, Bühler, Johnson, Maurer, Vandeth) הציגה את השיטה ב-2025-06-02 D[734]; צוות שני של IBM העביר אותה ל-FPGA ב-2025-10-24, עבור קוד ה-gross [[144,12,12]] D[48]fact. תכונות: d = אין קישוריות פיזית, זהו בלוק קלאסי מחוץ לשבב; e/f/g = אין אופן בקרה, מתקן שגיאות פאולי, אין ייצור — קובץ תצורה (bitstream) של FPGA (רשומת הגרף).
פיזיקה וגבולות
הגבול הוא תקציב של דיוק מול השהיה, לא גבול פיזיקלי. התפשטות אמונה רגילה נתקעת בקודי מייצבים מנוונים — דפוסי שגיאה שונים נושאים סבירות זהה, ולכן ההודעות מתנודדות ונלכדות בקבוצות לכידה (trapping sets) — והתיקון המקובל, עיבוד-המשך של סטטיסטיקה סדורה, גובה עלות התלויה בנתונים, ששום לולאת זמן אמת אינה יכולה לספוג. הטענה של Relay-BP היא שאי-הסדר בעוצמות הזיכרון שובר בדיוק את הסימטריה שתוקעת את BP, וכך מייתר את עיבוד-ההמשך; המאמר קובע שהתפלגות המכילה ערכים שליליים היא הכרחית D[734].
כך נקנית ההשהיה הנמוכה: 24 ns לאיטרציה של BP, וזמן פענוח ממוצע למחזור של פחות מ-1 µs בהסתברויות שגיאה פיזיות מתחת ל-3×10⁻³ D[48]. במילה "ממוצע" יושב הסיכון — מספר האיטרציות תלוי בנתונים, ולכן להתפלגות ההשהיה יש זנב; מפענח המוזן בזרם בקצב קבוע, במחזור מוליכי-העל של 1.1 µs, חייב לאגור את הסינדרומים בחוצץ, ואם הזנב הזה עולה על זמן המחזור לעתים קרובות מספיק, הפיגור מתבדר במקום להידרדר בהדרגה. שני המאמרים אינם מדווחים דבר מלבד הממוצע. הרצפה השנייה היא שיעור השגיאה עצמו: מעל 3×10⁻³ מספר האיטרציות מטפס, ולכן תכונת זמן האמת מותנית בכך שהחומרה כבר טובה. מה שמזיז את הרצפה: ASIC, או פענוח בחלונות, המקבע את ההחלטות על המחזורים המוקדמים בזמן שהמאוחרים עדיין מתכנסים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-06 | Relay-BP גובר על BP+OSD+CS-10 בקודי bivariate-bicycle, ובקודי משטח הוא ברמה של מפענחי זיווג | IBM | D[734] |
| 2025-10 | ב-FPGA: 24 ns לאיטרציה, ממוצע < 1 µs למחזור ב-p < 3×10⁻³, סינדרומים מדומים | IBM | D[48]fact |
| 2025-12 | Local Clustering Decoder: < 1 µs לסבב עד d=17, ב-≈6% מטבלאות החיפוש (LUT) של Xilinx VU19P | Riverlane | D[238]fact |
שתי תוצאות ה-FPGA מבוססות על סימולציה: שום זיכרון של קוד gross לא רץ על שום QPU, ולכן Relay-BP מעולם לא צרך סינדרום מחומרה R[72]fact. קוד היעד הוא [[144,12,12]] של IBM: 288 קיוביטים פיזיים, סף של 0.8%, גרף טאנר מדרגה 6 D[248]fact; הטענה היחידה להגעה של קוד qLDPC לנקודת האיזון, בכל פלטפורמה שהיא, היא התוצאה של IonQ ביונים לכודים — בתוך טווח השגיאה, בקוד אחד שהמאמר אינו מזהה, בבחירה בדיעבד של דליפה D[109]fact.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין תהליך ייצור: התוצר הוא קובץ תצורה, ושרשרת האספקה היא צורן FPGA מסחרי — דואופול שעוצב מחדש ב-2025, כאשר מכירת 51% מ-Altera על ידי Intel ל-Silver Lake לפי שווי של $8.75 B — ~$4.46 B ל-Intel, השומרת בידיה 49% — נסגרה ב-2025-09-15 G[735]fact. כל המפענחים בזמן אמת הנזכרים כאן בשמם רצים על רכיבי AMD (ה-LCD של Riverlane על VU19P D[238]), ועל המפענח של IBM מדווחת העיתונות המקצועית שהוא רץ על AMD, אך את העמוד שלה לא ניתן היה לאחזר P[736]fact. נכון ל-2026-09-04 אין בפיקוח על יצוא קטגוריה ייעודית למפענחים.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
המפענח אינו מפעיל דבר; העומס שלו הוא רוחב הפס של הסינדרום וריכוז הקלטים (fan-in). מודול gross אחד מונה 144 קיוביטי נתונים ועוד 144 קיוביטי בדיקה, ולכן כל מחזור מפיק 144 ביטים — ~0.14 Gbit/s למודול במחזור של 1 µs S[248]. בהגדלה נאיבית, 10⁴ קיוביטים פיזיים הם ~5 Gbit/s ו-10⁶ הם ~0.5 Tbit/s בקצב קבוע: החומה אינה האריתמטיקה של BP, אלא הוצאת הביטים מן הקריוסטט אל מספר מספיק של מופעים מקביליים.
תפקיד במחסנית
הוא דורש את משפחת קודי ה-qLDPC מסוג bivariate-bicycle/gross ומחליף זיווג מושלם במשקל מינימלי; הגרף רושם אותו כמפענח ראשי ביונים לכודים עם שערים אלקטרוניים ובפוטוניקה של משתנה רציף עם GKP, וכמפענח חלופי בסריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון ובמלכודת פאול הליניארית עם מיעון לייזר פרטני. תרומה לשעון הנגזר: < 1.0 µs למחזור (שתי ספרות משמעותיות) — נתון מפענח ה-qLDPC הראשון הנכנס בתוך מחזור מוליכי-על של 1.1 µs בלי מעבר לא מקוון D[48]; מפענחי קוד המשטח, כגון ה-LCD של Riverlane, נכנסו בו עוד קודם D[238]. המעבר אליו עולה החלפת קוד, לא החלפת לוח: קודי gross זקוקים למצמדים לטווח ארוך בקישוריות מדרגה 6, ש-IBM הציגה עד כה רק כרכיבים נפרדים, בעוד ה-LCD מניח את סריג השכנים הקרובים שכבר קיים בחומרה D[238]fact. משבצת ריקה סמוכה: ASIC מסחרי של מפענח.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
כל הנתונים הבולטים באים מסינדרומים מדומים, תחת מודל אחיד של רעש מעגל בעוצמה p, שאין בו לא דליפה ולא פרצים מתואמים — האיברים השולטים בהתקנים אמיתיים D[48], [734]. שום קבוצה עצמאית לא שחזרה אף אחד משני המספרים, וה-LCD של Riverlane משתמש בקוד אחר וב-FPGA אחר, ולכן אי אפשר להשוות בין השניים D[238].
לא פורסם: דגם ה-FPGA, צריכת טבלאות החיפוש (LUT) והזיכרון שלו ודיוק החשבון — הייחוס ל-AMD נשען על העיתונות המקצועית [736] — וכן התפלגות ההשהיה או אחוזוני הזנב שלה; רק הממוצע מדווח.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IBM | מפתח | ארה״ב | המציאה את Relay-BP ובנתה את מימוש ה-FPGA עבור קוד ה-gross שלה | D[48], [734] |
| AMD | ספק | ארה״ב | צורן ה-FPGA של Xilinx שעליו נשענים ההדגמה של IBM ורוב המפענחים המתחרים | P[736]fact |
| Altera | ספק | ארה״ב | המקור המסחרי האחר היחיד ל-FPGA מהקצה העליון; 51% ממנה בבעלות Silver Lake מאז 2025 | G[735] |
| Riverlane | מפתח | בריטניה | מפענח FPGA מתחרה לקוד המשטח, הנמכר כמוצר | D[238]fact |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI מממן את תוכנית הסבילות לתקלות של IBM, שהטכנולוגיה הזאת משרתת | G[65]fact |
כספים. 2024-08-06 · Riverlane · סבב C · $75 M (מפת הדרכים שלה מ-2026 מציינת $85 M — הפער לא יושב) · Planet First Partners מובילה · נסגר C[661]fact. 2025-09-15 · Intel/Silver Lake · 51% מ-Altera לפי שווי של $8.75 B, ~$4.46 B ל-Intel · נסגר (הוכרז ב-2025-04-14) G[735]fact. 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI, עד $15 M לכל צוות, IBM היא ספקית הטרנסמונים היחידה · הוענק G[65]fact. ל-Relay-BP עצמו אין סבב מימון, מענק או רישיון: נכון ל-2026-09-04 זו עבודה פנימית של IBM.
שוק ושרשרת אספקה. הפענוח מתומחר כקושחה הכלולה בחבילה, לא כצורן: Riverlane מוכרת את Deltaflow, משולב בחומרת הבקרה של Qblox C[659]fact, ו-IBM מספקת את Relay-BP בתוך המחסנית שלה עצמה. סיכון הריכוזיות הוא באספקת ה-FPGA — שני ספקים, שאחד מהם עבר זה עתה לשליטת קרן הון פרטי G[735]. החשיפה ליעדים צרה, G3 ו-G4 בלבד: למפענח בזמן אמת אין ערך כל עוד שום קוד אינו זקוק לו, ולכן מי שמוכנים לשלם הם ספקים המבטחים את מפות הדרכים שלהם עצמם ל-2027–2029.
קניין רוחני ותקנים. Riverlane מחזיקה ב-GB 2641501 A, "Quantum decoder" (פורסם 2025-12-10), על אשכול בחומרה על פני היפר-גרף הפענוח fact; תיק הפטנטים של IBM על קודי bivariate-bicycle מכסה את הקוד, לא את המפענח, ושום משפחת פטנטים של Relay-BP אינה מופיעה באף מאגר נקוב בשמו. שום גוף תקינה אינו עוסק בממשקי מפענחים.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM: (2025-06 · אלגוריתם Relay-BP · סופק); (2025-10 · מימוש ב-FPGA · סופק); (Kookaburra · הובטח ל-2025 במפת הדרכים של 2022, והובטח מחדש ל-2026 כמודול ה-qLDPC הראשון · לא סופק נכון ל-2026-09-30) R[72]factfact. Riverlane: (2026-03 · פענוח teraquop (10¹² פעולות ללא שגיאה) מ-2033 · מוקדם מדי לשפוט) Cfact. תוכנת המפענח של IBM עמדה בלוח הזמנים פעמיים; החומרה שהיא מפענחת — לא.
פרשנות אסטרטגית. אם Relay-BP יעמוד במבחן, IBM תסיר את ההתנגדות החזקה ביותר ל-qLDPC — שהמפענח שלו אינו יכול לרוץ בזמן אמת — והחיסכון של ~10× בקיוביטים לעומת קוד המשטח יהפוך לחיסכון שאפשר לסמוך עליו; הדבר יפגע במפות דרכים שעוצבו סביב קוד המשטח ויסייע למי שמסוגל לבנות קישוריות מדרגה 6. אם לא, מפענחי הזיווג ישמרו על התחום. הפענוח הופך לעסק של רכיבים ללא ספק ייעודי: שני ספקי FPGA, ספק GPU אחד הדוחף חלופה, ואף ASIC מסחרי. כוח המיקוח נשאר בידי ספק ה-QPU שבוחר את הקוד.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה (12–24 חודשים): לאשר אם עד סוף 2027 Kookaburra יסופק וזיכרון של קוד gross יפוענח בזמן אמת; להוריד בדרגה אם עד אז Relay-BP לא יצרוך אף סינדרום מחומרה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: פענוח ברמת Relay-BP בתוך המחסנית של IBM Starling, בהשהיה שהודגמה. התרחיש הגרוע ביותר: חומרת קוד ה-gross ממשיכה להידחות, ומפענחי GPU או מפענחי זיווג תופסים את הבסיס המותקן. שאלות פתוחות: ההשהיה באחוזון ה-99.9, ולא הממוצע; האם הדיוק שורד דליפה ופרצים מתואמים; האם מישהו יבנה ASIC למפענח. לעקוב: מסירת Kookaburra, כל פענוח של סינדרום חי, ההיסטוגרמה הראשונה של ההשהיה.
מקורות
- [48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025. D
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
roadmaps/ Rquantum/ - [109] E. Tham et al., “Breakeven demonstration of quantum low-density parity-check codes,” arXiv:2606.06455, Jun. 2026. D
- [238] A. B. Ziad et al., “Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11048, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66773-x. D
- [248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915. D
- [659] Qblox; Riverlane, “Qblox and Riverlane Demonstrate Integration Enabling Real-Time Quantum Error Correction,” PR Newswire, Mar. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cqblox-and-riverlane-demonstrate-integration-enabling-real-time-quantum-error-correction-302716254.html - [661] Riverlane, “Riverlane raises $75 million to meet surging global demand for quantum error correction technology,” Aug. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Criverlane-raises-75-million-to-meet-surging-global-demand-for-quantum-error-correction-technology - [734] T. Müller et al., “Improved belief propagation is sufficient for real-time decoding of quantum memory,” arXiv:2506.01779, Jun. 2025. D
- [735] Altera, “Altera Closes Silver Lake Investment to Become World's Largest Pure-play FPGA Solutions Provider,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://www.altera.com/
newsroom/ Gnews/ press-release/ altera-silver-lake - [736] A. Woodie, “IBM Touts Affordable Quantum Error Correction on AMD FPGAs,” HPCwire, Oct. 28, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
2025/ P10/ 28/ ibm-touts-affordable-quantum-error-correction-on-amd-fpgas/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מפענח קריוגני / על השבב (CMOS קריוגני, SFQ)
פענוח סינדרום או פענוח מקדים המבוצע בתוך הקריוסטט — לוגיקת SFQ בטמפרטורת מיליקלווין, CMOS ב-4 K — במקום בטמפרטורת החדר.
Verdict. ארבעה מחקרי תכנון ואפס צורן, נכון ל-4 בספטמבר 2026. מפענחי FPGA בטמפרטורת החדר עומדים במחזור של 1.1 µs של מוליכי-העל, ולכן רק מספר מעברי הדופן (feedthroughs) ב-10⁴+ קיוביטים יכול לכפות את קיומה של הטכנולוגיה הזו.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מפענח קריוגני מחשב את המיפוי מסינדרום לתיקון בתוך המקרר, במקום לשלוח כל ביט סינדרום במעלה רתמת הכבלים. שני מצעים מתחרים: לוגיקת קוונט שטף בודד (SFQ), הממתגת פולסי שטף מקוונטטים בעשרות GHz בטמפרטורת מיליקלווין, ו-CMOS שאופיין ב-4 K. המוצא הוא ארכיטקטוני: מפענח SFQ לכל קיוביט ב-2020 S[744], מפענח SFQ מקוון לקוד המשטח ב-2021 S[745], ואז, ב-2025–26, היפוך — דחיסת סינדרומים ב-4 K במקום פענוחם S[733]S[746].
- בקרה ומיקום: לוגיקה ספרתית קרה בשלב המיליקלווין או בשלב ה-4 K.
- ייצור: ליתוגרפיה רב-שכבתית של Nb, או CMOS שאופיין ב-4 K; אין תהליך ייחודי למפענחים.
פיזיקה וגבולות
הגבול הוא הנהלת חשבונות תרמית. מיתוג יחיד של צומת SFQ מפזר אנרגיה בסדר גודל של I_cΦ₀ ≈ 10⁻¹⁹ J, ולכן מפענח של 10⁵ צמתים ב-2 GHz נמצא בתחום של עשרות µW — 2.78 µW היא הנקודה שפורסמה S[745] — מול מקרר דילול המספק מאות µW ב-100 mK. CMOS קריוגני מחליף זאת במתקן קירור של ≈2 W ב-4 K S[550], שמתוכם תכנון אחד מוציא 1.5 W כדי לשרת 2,668 קיוביטים לוגיים ב-d = 21 S[733]. אף אחת משתי הרצפות אינה יסודית: כל אחת היא הקצאה מתוך תקציב שהבקרה כבר תובעת לעצמה, והיא זזה עם משפחת הלוגיקה — CMOS קריוגני חסכוני יותר, SFQ בכ-1.6 µW לקיוביט, ולוגיקה אדיאבטית של פרמטרון שטף נמוך עוד יותר S[550]. אופן הכשל השולט אינו שגיאת פאולי — מפענח שהתפוקה שלו יורדת מתחת לקצב הסינדרומים צובר פיגור בלתי חסום, ולכן ההשהיה ורוחב הפס הם שקובעים את התכנון. SFQ בקרבת פיסת הקיוביטים מוסיף מנגנון שני: חזיתות הפולסים מקרינות, והרעלת קוואזי-חלקיקים בתיווך פוטונים נמדדה כשגיאה של 1.2(1)% לכל פעולת קליפורד, במעגל הנעה SFQ על פיסה נפרדת, שממתג הרבה פחות משהיה ממתג מפענח Dfact.
מצב ההנדסה העדכני
כל נתוני המפענחים הם נתונים לאחר סינתזה (post-synthesis); השורה האחרונה היא המקבילה הקרובה ביותר שיוצרה בפועל.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2021-03 | מפענח SFQ לקוד המשטח: 2.78 µW ב-2 GHz, סף של 1.0%, d = 5–13 | Ueno et al. | S[745] |
| 2025-12 | מפענח מקדים ב-FDSOI של 22 nm ב-4 K: הפחתה של 3,780.72× ברוחב הפס, שיא < 0.56 mW | Univ. Michigan | Sfact |
| 2026-06 | דוחס ב-FDSOI של 22 nm ב-4 K: 48× ב-d = 17, 14,238× במשולב, 100 ns לסבב | Univ. Michigan | Sfact |
| 2026-07 | בקר CMOS ב-4 K שיוצר בפועל, המתזמן בעצמו קוד חזרה ב-d = 5, ≤3.5 W | HRL Laboratories | Dfact |
האיבר השולט בתקציב הוא קלאסי: רוחב הפס אל מחוץ לקריוסטט וההשהיה הלוך-ושוב.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שני תכנוני ה-CMOS הקריוגני רצים על FDSOI של 22 nm שאופיין ב-4 K, ושניהם קיבלו את ערכת תכנון התהליך (PDK) הזו מ-Semiwise Ltd (בריטניה) S[746] — ספק קטן אחד בין כל קבוצה אקדמית לבין מסירה לייצור (tape-out). 22FDX של GlobalFoundries הוא המסלול לייצור בנפח גבוה שמאחורי התהליך הזה Cfact. מסלול ה-SFQ תלוי במפעל הייצור הרב-שכבתי ל-Nb של SEEQC ב-Elmsford NY Dfact, קו הייצור המסחרי היחיד מסוגו. אין שיעור תקינות ואין עלות ליחידה: שום תכנון עוד לא נמסר לייצור. ECCN 3A901.a חל על מעגלים משולבים ב-CMOS "המתוכננים לפעול" ב-≤4.5 K — כוונת תכנון, לא ביצועים — ולכן הפריסה (layout) מפוקחת עוד לפני הייצור fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הטכנולוגיה הזו קיימת כדי לקצץ בקלט-פלט. מחזור תיקון השגיאות במוליכי-על הוא 1.1 µs D[1], וקיוביט לוגי במרחק d פולט d²−1 ביטי סינדרום בכל סבב — ≈0.4 Gb/s ב-d = 21. ב-10³ קיוביטים פיזיים שום דבר אינו מגביל — מפענח אשכול מקומי עומד בפחות מ-1 µs לסבב עד d = 17 על Xilinx VU19P, בניצול של ≈6% מטבלאות החיפוש (LUT) שלו Dfact, וזיווג מדויק ב-FPGA נמשך 0.8 µs בממוצע ב-d = 13 D[727]. החומה ב-10⁴–10⁶ היא מכנית לפני שהיא חישובית: מספר מעברי הדופן (feedthroughs), עומס החום של רתמת הכבלים, רוחב הפס של הממירים המקביליים-טוריים (serialisers) החוצים את שלב ה-4 K. הדחיסה תוקפת את האיבר הזה.
תפקיד במחסנית
מפענח חלופי בסריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון. הוא דורש קודם לכן בקרת SFQ בטמפרטורת מיליקלווין או בקרת CMOS קריוגני ב-4 K, אינו מספק דבר לאף טכנולוגיה שאחריו, ואינו חוסם אף אחת. הוא מחליף פענוח ב-FPGA בטמפרטורת החדר: FPGA ניתן לתכנות מחדש כשהקודים ומודלי הרעש משתנים, ואילו ASIC קר הוא בעל תפקוד קבוע, מתחרה בבקרה על הוואטים הקרים, ונתון לפיקוח על יצוא כבר מקובץ התכנון. הטיעון בעד ASIC הוא מצד ההיצע: רכיבי FPGA מסחריים מהקצה העליון הם דואופול של AMD/Altera, שצד אחד שלו נתון לשליטת קרן הון פרטי מאז 2025 fact. כמפענח מקדים הוא מוסיף ≈0.10 µs לסבב Sfact מחוץ לשעון הנגזר (שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס), שנשאר ≈0.65 µs מול המחזור הנמדד של 1.1 µs; רק עלות הכבלים משתנה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
כל מספר של מפענח הוא הערכת הספק/ביצועים/שטח לאחר סינתזה, על PDK שאופיין בקור, בתוספת סימולציה בווקטורי בדיקה, כשהסינדרומים נדגמים ממודלי רעש ולא מהתקן; המפענח המקדים מ-2025 נבחן לפחות תחת רעש ברמת המעגל ולא תחת רעש במודל קיבולת הקוד, ואף אחד משני המחקרים לא שוחזר מחוץ לקבוצת מחברים חופפת. להספק לקיוביט ב-4 K אין הגדרה משותפת — 23 mW שמדדה IBM בהנעת שער דו-קיוביטי, לעומת 5 mW "אופטימיים" וטענות למתחת ל-2 mW Sfact; רק ה-23 mW קשורים לשער פועל. השהיית הזיווג ב-FPGA של 367 ns, המצוטטת שוב ושוב, באה ממאגר קוד שאינו נוקב במרחק קוד ושאין מאחוריו מאמר; הנתון שעבר ביקורת עמיתים הוא 0.8 µs ב-d = 13 D[727], והוא המשמש כאן.
לא פורסם: גודל ההנפקה וטווח המחיר של SEEQC, שעדיין ריקים בתיקון לטופס S-1 מ-2026-09-11 fact, ומשפחת פטנטים ייחודית לפענוח קריוגני.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| University of Michigan | מחקר | ארה״ב | פרסמה את שני התכנונים הקרים: המפענח המקדים והדוחס | Sfact |
| SEEQC Inc. | מפתח, ספק | ארה״ב | מפעל ייצור ל-Nb ובקרת SFQ בטמפרטורת מיליקלווין; המארח האמין היחיד ל-SFQ | Dfact |
| HRL Laboratories | מפתח | ארה״ב | הלוגיקה הקרה היחידה שיוצרה בפועל ופועלת בתוך לולאת תיקון שגיאות | Dfact |
| IBM | מפתח, רוכש | ארה״ב | רכיבי ASIC ב-CMOS קריוגני לממתח שטף על 156 קיוביטים; רכשה את HRL | Cfactfact |
| Semiwise Ltd | ספק | בריטניה | המקור היחיד של ה-PDK ל-FDSOI של 22 nm ב-4 K שבשימוש | S[746] |
| Riverlane | מפתח, מתחרה | בריטניה | השחקן המבוסס בפענוח FPGA בטמפרטורת החדר | Dfact |
| US Bureau of Industry and Security | מאסדר | ארה״ב | מפקח על מעגלי CMOS משולבים ל-≤4.5 K לפי כוונת התכנון | fact |
כספים. 2025-12/2026-06 · University of Michigan · מענק DOE ARQC DE-SC0025633, הסכום לא פורסם · מממן את שני המחקרים · נמשך S[746]. 2026-05-21 · GlobalFoundries · מכתב כוונות של CHIPS · $375 M USD · US Commerce · לא מחייב fact. 2026-05-26 · SEEQC · טופס S-4 לרישום ב-Nasdaq באמצעות הסכם מיזוג עם Allegro מ-2026-01-16 · הנפקה של $75 M ועוד PIPE של $65 M, לפי שווי פעילות (EV) של ~$1 B · הוגש G[575]; המיזוג בוטל ב-2026-08-25, וההנפקה הנפרדת של SEEQC לפי S-1 (הוגש ב-2026-06-29) לא תומחרה עד 30 בספטמבר 2026 fact; טופס ה-S-1 המתוקן של SEEQC מ-2026-08-28 מדווח על הכנסות של $4.2 M ב-2025, הפסד נקי של $12.2 M ב-2025 ו-$18.1 M במזומן ב-2026-06-30 fact. 2026-07-23 · IBM · רכישת HRL Laboratories · התנאים לא פורסמו · העסקה נסגרה ב-2026-08-26 Cfactfact. אף תוכנית אינה מממנת פענוח קריוגני ישירות.
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר זאת. המוצרים המאפשרים יושבים שכבה אחת מתחת: ערכות PDK קריוגניות, כושר ייצור של 22FDX, הרצות ייצור רב-שכבתיות של Nb, והמסדים שמפענח קר היה דוחק. הריכוזיות חמורה בשני הקצוות; אין כלכלת יחידה שאפשר לצטט. רק G4 משלם על כך.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים ייחודית לפענוח קריוגני באף מאגר נתונים מזוהה ומתוארך. הקרוב ביותר הוא GB 2641501 A של Riverlane, "Quantum decoder" (פורסם ב-2025-12-10), התובע אשכול בחומרה בטמפרטורת החדר fact. אין תקן לממשק סינדרומים החוצה את גבול ה-4 K; NVQLink של NVIDIA מתקנן דווקא את הצד החם.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. המפענח המקדים והדוחס של Michigan (2025-12-10, 2026-06-29 · אין תאריך מסירה לייצור · תכנון בלבד נכון ל-4 בספטמבר 2026) — נתוני PDK אמיתיים, ללא התחייבות לייצור. בקרת ה-SFQ של SEEQC (פורסמה בביקורת עמיתים ב-2026-03-10 · הפענוח נעדר ממפת הדרכים שלה) — השחקן היחיד שיש לו קו תהליך משלו, ואם ההנפקה התלויה ועומדת שלו תתומחר, גם התמורה לממן מסירה לייצור. בקרת ה-CMOS הקריוגני של IBM (תמציות 2026-03-16 · אין קדם-פרסום) — לא הוכחה ברמה של פרסום מדעי.
פרשנות אסטרטגית. אם הפענוח הקר יעבוד, המנצחים הם מי שכבר מחזיקים בצורן קר ובתקציב קירור — SEEQC ב-SFQ, IBM/HRL ו-GlobalFoundries ב-CMOS — כי הפענוח נבלע בשבב שהם מספקים בלאו הכי. המפסידים הם ספקי מפענחים עצמאיים שערכם הוא יכולת התכנות מחדש, וספקי מאיצים המהמרים שהפענוח יעבור ל-GPU דרך קישור חם. כוח המיקוח נמצא בידי בעל המצע.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028 אם מפענח מקדים קריוגני כלשהו יימסר לייצור ויניב צורן שנמדד; להוריד בדרגה אם הספרות של 2027 עדיין תסתפק בנתונים שלאחר סינתזה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: דוחס ב-4 K, בתוך מערכת הקשורה ל-QBI, סופג את תעבורת הסינדרומים לפני רתמת הכבלים. התרחיש הגרוע ביותר: הפענוח בטמפרטורת החדר גדל יחד עם קודי qLDPC וקישורים מהירים יותר. שאלות פתוחות: איזה קו בסיס של הספק צריך לקבוע את ממדי המפענח הקר; האם לוגיקת הפענוח יכולה לחלוק שלב עם הבקרה בלי להחזיר את הרעלת הקוואזי-חלקיקים; האם פלטפורמה כלשהי תיתקל בחומת מעברי הדופן לפני 10⁴ קיוביטים. לעקוב אחר הרישום של SEEQC למסחר ואחר מפת הדרכים של IBM שלאחר HRL.
תקציב הצמתים הקובע את גודלו של מפענח קוונט שטף בודד (SFQ) יורד בצד התכן: ספריית תאים xSFQ ללא שעון, עם מגברי פיצול מובנים, מקטינה את מספר צמתי ג'וזפסון פי 2.7–3.4 (63–71%) במעגלי בחינת ביצועים סטנדרטיים של לוגיקה חד-מחזורית וב-41–66% במעגלים בצנרת, ותא אחד יוצר ואומת ב-4.2 K P[897]. לא נבנה מפענח; הנתונים הם ללוגיקה כללית.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [550] S. Kawabata, “Integration and Resource Estimation of Cryoelectronics for Superconducting Fault-Tolerant Quantum Computers,” arXiv:2601.03922, Jan. 2026. S
- [575] SeeQC, Inc., “Form S-4 Registration Statement (SeeQC, Inc. / Allegro Merger Corp.),” U.S. Securities and Exchange Commission, May 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ Gedgar/ data/ 1779977/ 000121390026061108/ ea0278139-04.htm - [727] Y. Wu, N. Liyanage, and L. Zhong, “Micro Blossom: Accelerated Minimum-Weight Perfect Matching Decoding for Quantum Error Correction,” Proc. 30th ACM Int. Conf. Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS '25), vol. 2, Mar. 2025, doi: 10.1145/3676641.3716005. arXiv:2502.14787. Also https://github.com/
yuewuo/ . Dmicro-blossom - [733] A. Knapen et al., “Pinball: A Cryogenic Predecoder for Surface Code Decoding Under Circuit-Level Noise,” arXiv:2512.09807, Dec. 2025. S
- [744] A. Holmes et al., “NISQ+: Boosting quantum computing power by approximating quantum error correction,” arXiv:2004.04794, Apr. 2020. S
- [745] Y. Ueno, M. Kondo, M. Tanaka, Y. Suzuki, and Y. Tabuchi, “QECOOL: On-Line Quantum Error Correction with a Superconducting Decoder for Surface Code,” arXiv, Nov. 8, 2021. [Online]. Available: https://arxiv.org/
abs/ S2103.14209 - [746] G. Tao et al., “CryoZip: An Efficient Cryogenic Compressor for Quantum Error Correction Syndromes,” arXiv:2606.30805, Jun. 2026. S
- [897] P. Papanikolaou, A. Vanasse, H. Jin, G. Tzimpragos, and J. Volk, “Duplication-aware retiming and cell interface redesign for superconductor circuit minimization,” arXiv:2610.02333, Oct. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים)
מפענחים הצורכים את אותות הבישור של אובדן אטומים כמחיקות ממוקמות, ומפענחים על פני שכבות של שערים טרנסוורסליים במקום סבב אחר סבב.
Verdict. ממשי על מערך נתונים אחד (1.73(13)× לעומת מפענח עיוור לאובדן, 448 אטומים, ארבעה סבבים); לא הוכח תחת טעינה מחדש, בעומק, או במעבדה שנייה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
לא חומרה, אלא משמעת של פענוח. פענוח מודע-אובדן צורך את אות הבישור: אטום חסר הוא מחיקה באתר ידוע, ולכן המייצבים הנוגעים באתר הריק מוכפלים זה בזה לאופרטורים של בדיקת-על (supercheck) במשקל גבוה יותר, שעדיין מתחלפים עם הקוד ששרד [4]. פענוח מתואם פותר את היסטוריית הסינדרומים המשותפת על פני שכבות טרנסוורסליות (מבלוק לבלוק) במקום בלוק אחר בלוק; Cain et al. (Harvard, 2024-03-05) הראו שמספר הסבבים בין שערי קליפורד צונח O(d)→O(1) [738], והדבר הוכלל כסבילות תקלות אלגוריתמית (Nature 2025) [152].
f = אובדן + מחיקה; a/c/d/e/g = אין — חישוב קלאסי, ללא ייצור וללא מיקום [graph].
פיזיקה וגבולות
אות הבישור הוא הנכס: יותר מ-80% מהדליפה במערכי רידברג היא אובדן אטומים, והדימות מוצא אותו [4]. מחיקה ממוקמת עולה למפענח רק את מסגרת פאולי, לא את המיקום — ולכן המרה למחיקה מעלה את הספים ברמת המעגל ב-3–4× בפיזיקת שער קבועה [8]. המחיר הוא המרחק: כל בדיקת-על היא מכפלה של שני מייצבים, ולכן כל אתר ריק מדלל את הקוד מקומית. פענוח מתואם משלם אחרת: שערי CNOT טרנסוורסליים מפיצים שגיאות בין בלוקים, ולכן הגרף גדל עם עומק המעגל, לא עם d. דבר אינו מזיז את הרצפה — השארית הלא-מבושרת נותרת כפי שהיא: דליפת m_F של 0.008(1)% לאטום לשער לעומת אובדן אטומים של 0.087(5)% fact.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2025-11-10 | רווח של 1.73(13)× מדגלי אובדן + למידת מכונה לעומת פענוח רגיל, אותם נתונים של 448 אטומים | Harvard/MIT/QuEra | D[4]fact |
| 2026-03 | מפענח אובדן מתואם: סף של 4% לעומת 3.2% בהנחת אובדן בלתי תלוי; 144 µs לסבב; סימולציה | QPerfect | S[739]fact |
| 2026-06-12 | [[4,2,2]] ב-¹⁷¹Yb: דעיכה בלתי מותנית איטית 1.9(4)× עם מידע המחיקה (3.6(1)× הוא ההחזקה בבחירה בדיעבד) | Princeton | D[142]fact |
אותו מעגל: 2.14(13)×, d=3→5, ארבעה סבבים. האיבר השולט: אובדן אטומים, לא שגיאת פאולי.
לא פורסם: תאריך הסגירה והמחיר של רכישת QPerfect במלואה על ידי BTQ, שהאופציה לה מומשה בין 2025-04 ל-2026-07, ומשפחת פטנטים מתוארכת לפענוח מודע-אובדן או לפענוח מתואם.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ללא מפעל: החישוב הקלאסי כבר נרכש לצורך הזיווג. ההשהיה קובעת את היקף התחולה: 144 µs לסבב נכנסים במחזור אטומים של 1–4.5 ms עם מרווח של 7–30× [739], אך הם ~130× מעל מחזור מוליכי-על של 1.1 µs — ולכן הדבר נשאר ייחודי לאטומים. רוחב הפס של דגלי האובדן הוא ביט אחד לאתר לסבב, ולכן הקיר ב-10³–10⁴ אטומים הוא הדימות של ~0.5–1 ms וחלון פענוח הגדל עם העומק הלוגי, לא הקישור. נקודות כשל יחידות שעברו בירושה: דימות qCMOS של Hamamatsu fact ושני ספקי AOD fact.
תפקיד במחסנית
המפענח הראשי בשני מערכי המלקחיים האופטיים לאטומי רידברג, האלקליים (Rb/Cs) והאלקליים-עפרוריים (Yb/Sr). דורש קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים; מספק את מחצית הפענוח של סבילות התקלות האלגוריתמית, שטענת מספר הסבבים הקבוע שלה אינה מגובה אחרת בחומרה. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום (שערים 1 µs, הובלה 800 µs, 1Q 10 µs, קריאה 501 µs) ≈ 1.3 ms, ~0.76 kHz; המפענח חייב להשיב בתוכו, לא לקבוע אותו. אימות: 1.73× הוא יחס בין מפענח למפענח על נתוני מעבדה אחת, ללא שחזור; 4% הוא סימולציה [739]. ארבעה סבבים אינם בוחנים סחיפה ולא טעינה מחדש; קוד הטורוס של Atom Computing הוא הביקורת, ובו הדיכוי נעלם עם טעינה מחדש (0.63% לעומת 0.64% למחזור) [148]. הפער בין 1.9(4)× ל-3.6(1)× של Princeton יושב: מאמר אחד, שני גדלים שונים fact.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Harvard/MIT | מחקר | ארה״ב | פענוח מתואם, בדיקות-על, 1.73(13)× | D[4], [738] |
| QuEra | מפתח | ארה״ב | שותפה לכתיבה; Libra 2028 מניחה אותו | D[4]C[153] |
| QPerfect (BTQ) | ספק | צרפת | מפענח אובדן מתואם; התאום הדיגיטלי של aQCess | S[739]C[740] |
| Atom Computing | משתמש | ארה״ב | Yb עם מחיקה מובנית; דוגמה נגדית של טעינה מחדש | D[148]C[154] |
כספים.
2025-04-09 · BTQ Technologies · €2 M ל-QPerfect לפי שווי של €10 M לפני הכסף (16.67%) · מסמך תנאים (term sheet) P[741]
2026-07-22 · QPerfect · התאום הדיגיטלי של aQCess, Equipex+ ANR-21-ESRE-0032 · הוכרז C[740]
2026-06-16 · Atom Computing · $100 M בסבב C (Third Point) + מכתב כוונות CHIPS על $100 M · נסגר + מכתב כוונות C[154]fact
2025-11-06 · DARPA QBI שלב B · Atom Computing ו-QuEra בין האחד-עשר · ≤$15 M לכל אחד fact
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק רכיבים: מחזורי GPU/FPGA כבר נרכשו לצורך הזיווג; סיכון הריכוזיות יושב במעלה השרשרת, בדימות וב-AOD. משלמים עליו רק G3/G4.
קניין רוחני ותקנים. אף משפחת פטנטים מתוארכת אינה נוקבת בפענוח מודע-אובדן או בפענוח מתואם נכון ל-4 בספטמבר 2026; השיטות פתוחות, הקוד אקדמי.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. סבבים O(d)→O(1) (2024-03): ב-Nature 2025, הודגם רק במעגל של ארבעה סבבים. QuEra, 100 קיוביטים לוגיים (2024-01, ל-2026): כעת Libra ב-2028 fact. הפיזיקה בזמן, המוצרים מאחרים.
פרשנות אסטרטגית. אם הדבר יעמוד, האטומים הופכים את חולשתם הגדולה ביותר לערוץ זול המובא בחשבון, וארכיטקטורות טרנסוורסליות גוברות על ניתוח סריג בעלות מרחב-זמן: QuEra, Atom Computing, Pasqal ו-Infleqtion מרוויחות, וספקי מוליכי-העל מאבדים את השהיית המפענח כמבדיל. איום תחליף: CZ של רידברג מעבר ל-99.95% מכווץ את איבר האובדן. לא-יריבי: אף ספק אינו יכול להשכירו.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם המפענח של QPerfect ירוץ על סינדרומים אמיתיים או אם ספק שני יפרסם רווח מודע-אובדן משלו; להוריד בדרגה אם הרווח ימות תחת טעינה מחדש או מעבר לארבעה סבבים. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: ברירת המחדל בכל מחסניות האטומים הניטרליים הסובלניות לתקלות; התרחיש הגרוע ביותר: ארכיטקטורה של קבוצה אחת, שלעולם אינה עוברת 10³ אטומים. פתוח: האם 1.73× מחזיק ב-10⁴ אטומים, בעומקים שבהם הגרף המתואם גדל מעבר לזיכרון, וביונים [667]?
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [8] Y. Wu, S. Kolkowitz, S. Puri, and J. D. Thompson, “Erasure conversion for fault-tolerant quantum computing in alkaline earth Rydberg atom arrays,” Nat. Commun., vol. 13, Art. no. 4657, 2022, doi: 10.1038/s41467-022-32094-6. arXiv:2201.03540. S
- [142] B. Zhang et al., “Logical qubits with erasure conversion using metastable neutral atoms,” Nat. Phys., vol. 22, no. 6, pp. 910–916, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03309-0. arXiv:2506.13724. D
- [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026. D
- [152] H. Zhou et al., “Low-Overhead Transversal Fault Tolerance for Universal Quantum Computation,” Nature, vol. 646, no. 8084, pp. 303–308, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09543-5. arXiv:2406.17653. S
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Cquera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [667] A. Paetznick et al., “Improved quantum processor logical error rates via correction and detection,” Nature, vol. 654, no. 8118, pp. 349–355, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10628-y. D
- [738] M. Cain et al., “Correlated decoding of logical algorithms with transversal gates,” arXiv:2403.03272, Mar. 2024. D
- [739] H. Perrin, G. Roger, and G. Pupillo, “Correlated Atom Loss as a Resource for Quantum Error Correction,” arXiv:2603.24237, Mar. 2026. S
- [740] BTQ Technologies, “BTQ Technologies' QPerfect Subsidiary and the University of Strasbourg Partner to Support France's First Public Neutral-Atom Quantum Computing Platform,” PR Newswire, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cbtq-technologies-qperfect-subsidiary-and-the-university-of-strasbourg-partner-to-support-frances-first-public-neutral-atom-quantum-computing-platform-302831874.html - [741] C. Choucair, “BTQ Technologies to Invest Over $2 Million in QPerfect to Advance Neutral Atom Quantum Computing,” The Quantum Insider, Apr. 9, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ P04/ 09/ btq-technologies-to-invest-over-2-million-in-qperfect-to-advance-neutral-atom-quantum-computing/
G Bluvstein et al. (Harvard/MIT/QuEra), Nature 649, 39 (online 2025-11-10; arXiv:2506.20661, 2025-06-25): surface code on up to 448 atoms, 2.14(13)× below threshold in a four-round c… · 2025-11-10 · https://www.nature.com/articles/s41586-025-09848-5
G Evered, Xu, Li, Geim, Bonilla Ataides, Kalinowski, Bluvstein, Maskara, Kokail, Greiner, Vuletic, Lukin (Harvard/MIT), "High-fidelity entangling gates and nonlocal circuits with neu… · 2026-04-28 · https://arxiv.org/abs/2604.25987
G Perrin, Roger, Pupillo (Univ. Strasbourg/CNRS, QPERFECT SAS), "Correlated Atom Loss as a Resource for Quantum Error Correction", arXiv:2603.24237 (2026-03): fast correlated-loss de… · 2026-03 · https://arxiv.org/html/2603.24237
G CONFLICT RESOLVED: the 1.9(4)x and 3.6x figures both appear in arXiv:2506.13724v2 (Princeton [[4,2,2]] metastable 171-Yb) and describe different quantities — the logical decay rate… · 2026-09-04 · https://arxiv.org/html/2506.13724v2
G Hamamatsu Photonics ORCA-Quest qCMOS is the named single-photon-sensitivity camera in the Harvard/QuEra 448-atom fluorescence-imaging line and in MIT, NIST/UMD and Osaka neutral-at… · 2026-09 · https://www.hamamatsu.com/us/en/news/events/2026/APS-DAMOP-2026.html
G Only two acousto-optic deflector suppliers are named across the sourced neutral-atom literature: AA Opto-Electronic (France; DTSX-400 crossed AODs in the Harvard 448-atom system, a… · 2026-09-04 · https://gandh.com/news-and-resources/g-and-h-acousto-optic-deflectors-in-nature-papers
G QuEra: Libra fault-tolerant system 2028 (>256 logical, 10⁻⁶, on Braket) and gigaquop system 2028–29 — its Jan-2024 roadmap had promised 100 logical qubits in 2026 · 2026-06-15 · https://www.quera.com/press-releases/quera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws
G Atom Computing: $100 M Series C (Third Point) plus $100 M DoC CHIPS LOI, total > $300 M, 2026-06-16 · 2026-06-16 · https://www.prnewswire.com/news-releases/atom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html
G DARPA QBI Stage B (announced 2025-11-06, ~12 months, up to $15 M each): Atom Computing, Diraq, IBM, IonQ, Nord Quantique, Photonic Inc., Quantinuum, Quantum Motion, QuEra, Silicon… · 2025-11-06 · https://www.darpa.mil/research/programs/quantum-benchmarking-initiative/stage-b-selection
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מפענחי FPGA בזמן אמת (LCD, Deltaflow)
רכיבי FPGA בטמפרטורת החדר, המריצים מפענחי אשכול או זיווג מהר דיים כדי לעבד את סינדרומי קוד המשטח בתוך מחזור תיקון השגיאות, ומקדימים את החלופות של GPU ושל אלקטרוניקה קריוגנית.
Verdict. תפוקה של פחות מ-1 µs לסבב פורסמה עד d=17, אך פענוח של סינדרומים חיים של קוד המשטח מתועד רק עד d=5, ותיקון בלולאה סגורה עד d=3; פער הדיוק מול מפענחים מבוססי רשתות עצביות ממשי.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
חומרה קלאסית הצורכת ביטי סינדרום ופולטת תיקונים בתוך מחזור הקוד. המוצא הוא טיעון הפיגור: אם זמן הפענוח הממוצע עולה על זמן המחזור, סבבים שלא פוענחו מצטברים ללא גבול, והחומרה הקלאסית היא שקובעת את שיעור השגיאות הלוגיות. רכיבי FPGA ניצחו בזכות השהיה דטרמיניסטית, לא בזכות מהירות.
תכונות: מודול חישוב, לא נושא קיוביט (זיקה לנושא 0.5); אין לו זמן אופייני, קריאה, ניידות, בקרה או ייצור משלו.
מבנה השגיאה שהוא צורך: סינדרומי פאולי מקוד המשטח המסובב.
פיזיקה וגבולות
התפוקה חייבת לעבד סבב אחד בכל מחזור — 1.1 µs בחומרה ברמת Willow D[1] — ומפענח האשכול של Riverlane עומד בכך עד d=17 D[238]. השהיית התגובה מתנה כל שער שאינו קליפורד, ורק לולאה סגורה מודדת אותה: הלולאה מ-Shenzhen נסגרה ב-550 ns ב-d=3, בתוך מחזור של 1.25 µs D[729]. ההשהיה הנמוכה נקנית במחיר של דיוק: הסף של ה-LCD עומד על 0.55%, לעומת 0.7% ל-MWPM בתוכנה D[238], ועל סינדרומים זהים של Willow נתן הזיווג Λ = 2.04, ואילו מפענח מבוסס רשת עצבית נתן 2.14 D[1]. השטח הוא החומה האחרת: ה-LCD ב-d=17 תופס ~6% מטבלאות החיפוש הלוגיות (LUT) של Xilinx VU19P לכל קיוביט לוגי D[238] — ~16 קיוביטים לוגיים כאלה לרכיב מהקצה העליון.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
עבור קוד ה-gross, Relay-BP של IBM מדווח על איטרציה של 24 ns ועל פחות מ-1 µs למחזור מתחת ל-p = 3×10⁻³, מסינדרומים מדומים S[48].
נתוני ה-FPGA של Relay-BP של IBM באים מסינדרומים מדומים, וה-24 ns / <1 µs שבתמצית סותרים נתון של 480 ns לכל חלון של 12 מחזורים המדווח במקום אחר fact. סבב C של Riverlane הוא $75 M בהודעה מ-2024 ו-$85 M במפת הדרכים מ-2026. שיתוף הפעולה בין IBM ל-AMD במפענח FPGA מתועד בעיתונות המקצועית בלבד; תנאיו לא פורסמו.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין ייצור: כרטיס FPGA מסחרי במסד שבטמפרטורת החדר. כל מפענח בזמן אמת שפורסם רץ על צורן של AMD/Xilinx (VU19P עבור ה-LCD D[238], VMK180 עבור Micro Blossom D[727]); החלופה המסחרית היחידה החליפה ידיים כאשר מכירת 51% מ-Altera על ידי Intel ל-Silver Lake לפי שווי של $8.75 B, שהוכרזה באפריל 2025, נסגרה ב-2025-09-15 G[735] — דואופול שצד אחד שלו נתון לשליטת קרן הון פרטי. רכיבי FPGA מהקצה העליון נמצאים בתחום הפיקוח האמריקאי על יצוא. עומס הקלט-פלט הוא צינור הסינדרום: זניח ב-10³ קיוביטים, אך ב-10⁴–10⁶ הקצב מחייב פענוח מקדים ב-4 K או כרטיסים מקביליים רבים.
תפקיד במחסנית
מפענח חלופי בסריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון. הוא דורש את קוד המשטח המסובב ומספק את זרם התיקונים שהסבילות לתקלות זקוקה לו; הוא מחליף פענוח ב-GPU, שהשהיית הזנב שלו אינה דטרמיניסטית — 3.84 µs בממוצע ו-3.96 µs במקסימום רק כדי לחצות את NVQLink C[324]. תרומתו לשעון הנגזר היא רצפה, לא איבר בסכום: עליו להישאר מתחת למחזור של 1.1 µs, והוא אכן נשאר. אימות: אלה נתונים של המפענח לבדו, על סינדרומים מוקלטים המוזנים מחדש או על סינדרומים מדומים; רק שתי לולאות חיות — זו של d=3, ומפענח האשכול שבתוך הלולאה על Rigetti Ankaa-2, המכונה היחידה במרשם שבה הוא פועל; ה-367 ns המצוטט של Micro Blossom הוא נתון ממאגר הקוד שאינו מופיע בשום מאמר, והמספר שפורסם הוא 0.8 µs D[727].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Riverlane | ספק | בריטניה | LCD ו-Deltaflow, מחסנית תיקון השגיאות המסחרית היחידה | D[238] |
| AMD | ספק | ארה״ב | צורן ה-FPGA שמתחת לכל מפענח שפורסם | D[238] |
| משתמש | ארה״ב | קו בסיס של 63 µs ב-d=5 D[1], ואחריו פענוח מבוסס רשת עצבית ב-d=7 | D[2] | |
| IQA Shenzhen | מחקר | סין | פענוח מבוסס רשת עצבית ראשון ב-FPGA בלולאה סגורה על מעבד חי | D[729] |
כספים.
2024-08-06 · Riverlane · סבב C · $75 M · Planet First Partners מובילה · נסגר C[661]fact
2025-09-15 · Intel/Altera · מכירת 51% · שווי פעילות (EV) של $8.75 B · Silver Lake · נסגר (הוכרז ב-2025-04-14) G[735]fact
שוק ושרשרת אספקה. ספק מסחרי אחד של מפענחים, ספק FPGA דומיננטי אחד, ו-NVIDIA הדוחפת את NVQLink כחלופה — נקודת קצה פתוחה, מאיץ ממקור יחיד C[324]. המחסנית של Riverlane מסופקת כשהיא משולבת בחומרת הבקרה של Qblox C[659]. הטכנולוגיה תורמת ל-G3 ול-G4 בלבד.
קניין רוחני ותקנים. הפטנט של Riverlane, GB 2641501 A, "Quantum decoder" (פורסם 2025-12-10), תובע רכיבי עיבוד מקובצים המריצים אשכול על היפר-גרף הפענוח — ארכיטקטורת ה-LCD עצמה G[662]. אין תקן למפענחים.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Riverlane (2026-03-12 · megaquop (10⁶ פעולות ללא שגיאה) לפני 2030, teraquop (10¹²) מ-2033 · ה-LCD פורסם בזמן C[658]). IBM (2025-10 · פענוח קוד gross ב-FPGA · עדיין סימולציה נכון ל-2026-09-04 S[48]).
פרשנות אסטרטגית. מי שמחזיק במפענח יושב בין כל QPU מוליך-על לבין הסבילות לתקלות — אבל השכבה דקה דיה כדי שספקי ה-QPU יבנו אותה בעצמם, כפי שעשו IBM ו-Google. AMD מנצחת בכל מקרה; האיום הוא ש-NVQLink יהפוך את הממשק לסחורה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד סוף 2027: מפענח FPGA הסוגר את הלולאה על סינדרומים חיים ב-d ≥ 7 — פענוח חי ב-d = 7 אינו מתועד לשום מפענח, כולל תוצאת הרשת העצבית של Google ב-d = 7 D[2] — או Relay-BP על חומרת קוד gross אמיתית; להוריד בדרגה אם אף אחד מהם לא יתרחש. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: ממשק בר-העברה עם צורן ממקור שני; התרחיש הגרוע ביותר: מפענחים ייחודיים לכל ספק, שאיש אינו יכול להשוות ביניהם. האם השהיית התגובה או התפוקה תגביל ראשונה ב-d=17? האם ספקי המפענחים ישרדו כשספקי ה-QPU בונים מפענחים בעצמם? האם הפיקוח על יצוא יגיע לרכיבי FPGA?
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. D
- [48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025. S
- [238] A. B. Ziad et al., “Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11048, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66773-x. D
- [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ Cnvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [658] Riverlane, “Riverlane publishes QEC Technology Roadmap that can accelerate quantum computing's path to utility scale by 3–5 years,” Mar. 12, 2026. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Criverlane-publishes-qec-technology-roadmap - [659] Qblox; Riverlane, “Qblox and Riverlane Demonstrate Integration Enabling Real-Time Quantum Error Correction,” PR Newswire, Mar. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cqblox-and-riverlane-demonstrate-integration-enabling-real-time-quantum-error-correction-302716254.html - [661] Riverlane, “Riverlane raises $75 million to meet surging global demand for quantum error correction technology,” Aug. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ Criverlane-raises-75-million-to-meet-surging-global-demand-for-quantum-error-correction-technology - [662] A. B. Ziad, A. Zalawadiya, B. Barber, and L. Skoric, “Quantum decoder,” Google Patents, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GGB2641501A/ en - [727] Y. Wu, N. Liyanage, and L. Zhong, “Micro Blossom: Accelerated Minimum-Weight Perfect Matching Decoding for Quantum Error Correction,” Proc. 30th ACM Int. Conf. Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS '25), vol. 2, Mar. 2025, doi: 10.1145/3676641.3716005. arXiv:2502.14787. Also https://github.com/
yuewuo/ . Dmicro-blossom - [729] X. Yang et al., “Real-time Surface-Code Error Correction Using an FPGA-based Neural-Network Decoder,” arXiv:2605.04892, May 2026. Also https://arxiv.org/
html/ . D2605.04892 - [735] Altera, “Altera Closes Silver Lake Investment to Become World's Largest Pure-play FPGA Solutions Provider,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://www.altera.com/
newsroom/ Gnews/ press-release/ altera-silver-lake
The English text is loading…
Русский текст загружается…
כיול RL בלולאה / היגוי הבקרה
אירועי הגילוי של הקוד הרץ משמשים גם כאות התגמול של סוכן למידת חיזוק, המכוונן מחדש את פרמטרי הבקרה במהלך תיקון השגיאות ומחליף את הכיול מחדש לפי לוח זמנים.
Verdict. צוות אחד, שבב אחד, מאמר אחד; השיטה משפרת את השגיאה הנקודתית במרחק קבוע, ולא הוכח שהיא משנה את Λ, ובו בדיוק תלויה אבן הדרך של 10⁻⁶.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
למידת חיזוק (RL) ככלי לאופטימיזציה של בקרה בקיוביטים מוליכי-על אינה חדשה: שיא ה-CZ של 99.92% בין שני קיוביטי פלוקסוניום המצומדים דרך טרנסמון, המצוטט לעתים קרובות, הוא ממוצע של 99.922(9)% שעבר אופטימיזציה ב-RL, מ-2023 fact, אבל במצב לא מקוון ולכל שער בנפרד. Sivak, Morvan, Broughton, Cortiñas et al. (Google, arXiv 2025-11-11; Nature 655, 2026-07-08) שינו את הלולאה: אירועי הגילוי משמשים גם כסינדרומים וגם כאות למידה, ולכן הכיול רץ במקביל לחישוב [2].
a = 1.0, שכבת בקרה קלאסית מהונדסת כולה; f = קוהרנטית — השיטה רודפת אחר סחיפה שיטתית של מערכות דו-רמתיות (TLS), של השטף ושל הטמפרטורה, ולא אחר שגיאת פאולי סטוכסטית [graph].
פיזיקה וגבולות
אין רצפה פיזיקלית חדשה: השיטה עוקבת אחר רצפה קיימת, בלי הזמן המת שבין כיולים. הטענה הנושאת את המשקל היא ארכיטקטונית — מהירות האופטימיזציה אינה תלויה בגודל המערכת D[2], וזו הדרך היחידה לעקוף את הסריקה פרמטר-אחר-פרמטר, הקורסת מעל ~10³ פרמטרים ברי-כוונון. המגבלות נובעות ממה שהסוכן רואה וממה שהוא מכוונן: קצב ממוצע של אירועי גילוי, ופרמטרים של שערים חד-קיוביטיים ושל שערי CZ בלבד D[2]. הפרצים המתואמים של Willow, המופיעים בערך פעם בשעה, אכן מייצרים אירועי גילוי, אך דועכים בתוך ~400 µs D[1] — מהר בהרבה ממה שהסוכן מסוגל להגיב — והמאמר מותיר סחיפה מתואמת מהירה כזו לטיפול ברמת החומרה D[2]. דליפה אל מחוץ למרחב החישובי, ש-Willow מסלק בשלב הסרה ייעודי אחרי כל סבב D[1], אינה נידונה במאמר, ושגיאת הקריאה, ברמה של ~10⁻², אינה בין הפרמטרים המכווננים. השיטה אינה משנה את המעריך: לא דווח Λ לריצת השיא ב-d=7, ולכן מה שזז הוא השגיאה הנקודתית במרחק קבוע, ולא השיפוע שקובע אם d≈25 יגיע ל-10⁻⁶.
ההנחה שביסוד הכיול מחדש בלולאה מוטלת בספק בידי מדידה מ-2026: מערכות דו-רמתיות (TLS) ארוכות-חיים על טרנסמון מעניקות לסביבה זיכרון של 20 µs עד 1 ms — מאות מחזורי תיקון שגיאות של ~1 µs — ולכן השגיאות נעשות תלויות בהיסטוריה ובפרוטוקול, והמחברים מעמידים זאת מול ההנחה המרקובית (חסרת הזיכרון) שביסוד הכיול הרציף P[890].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2026-07-08 | קוד המשטח ב-d=7, פענוח ב-AlphaQubit2 (לא צוין פענוח חי): 7.72(9)×10⁻⁴ למחזור; לא דווח Λ | Google Quantum AI | D[2]fact |
| 2026-07-08 | קוד הצבע ב-d=5, מפענח Tesseract: 8.19(14)×10⁻³ למחזור; יציבות גבוהה 3.5× מול סחיפה מוזרקת | Google Quantum AI | D[2] |
| 2024-12-09 | Λ = 2.14(2) עם המפענח המבוסס על רשת עצבית לעומת 2.04(2) עם אנסמבל של מפענחי זיווג, על אותם סינדרומים של Willow | Google Quantum AI | D[1]fact |
מבחני זמן האמת של AlphaQubit 2 עצמו (arXiv:2512.07737) רצו על נתונים מוקלטים, והמאמר על למידת החיזוק אינו מציין שהפענוח של הריצה שלו ב-d=7 רץ בזמן אמת.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין צורן ייעודי, ובניגוד למפענחי זיווג או אשכול, אין טענה על צריכת משאבי FPGA שאפשר לבדוק fact. העלות היא תעבורה במישור הבקרה — אירועי גילוי יוצאים ועדכוני פרמטרים נכנסים, דרך הקישור של המפענח עצמו; זמן ההלוך-ושוב של NVQLink, 3.84 µs בממוצע ו-3.96 µs לכל היותר, הוא הגרסה של קישור כזה שאינה תלויה בספק Cfact. העדכונים רצים בסקלת זמן איטית, מחוץ למחזור של 1.1 µs, ולכן השיטה מתקיימת לצד Willow, שבו חישוב כבד יותר בתוך הלולאה לא היה מתקיים. האספקה היא קיבולת GPU/TPU ועוד מחסנית הבקרה; אין כלל יצוא ייעודי.
תפקיד במחסנית
אינו דורש מפענח בתוך לולאת הבקרה — התגמול הוא שיעור אירועי הגילוי; היגוי המפענח משנה את משקלות גרף הזיווג לפי הערכות של השגיאה הלוגית, שלא בזמן אמת, וריצת השיא ב-d=7 פוענחה בנפרד במפענח AlphaQubit2 המבוסס על רשת עצבית, שפורסם בנפרד רק כקדם-פרסום מדצמבר 2025, ובו נמדדה מהירות הפענוח בזמן אמת על נתונים מוקלטים או מדומים D[2]fact. טרנסמונים מוליכי-על בלבד; הסבב הנגזר נשאר 0.65 µs, לעומת מחזור תיקון השגיאות הנמדד של 1.1 µs, ~0.91 MHz. אימות: אין Λ לריצת השיא, אין שחזור בפלטפורמה שנייה, והפענוח החי היחיד המבוסס על רשת עצבית בלולאה סגורה, בכל מקום שהוא, הוא הדגמה ב-d=3 עם לולאה של 550 ns D[729]. אין סתירת ערכים: הנתון 20% והנתון >1,000 פרמטרים שבעיתונות המקצועית P[742] הם נתוני המאמר עצמו — כ-20% דיכוי נוסף של השגיאה הלוגית אחרי כיול רגיל, ויותר מאלף פרמטרים מכווננים — לצד שיפור של 3.5× ביציבות מול סחיפה מוזרקת D[2].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | בקרה בלמידת חיזוק, AlphaQubit2, Willow | D[2] |
| Google DeepMind | מפתח | בריטניה | מפענחים מבוססי רשתות עצביות, סדרת AlphaQubit | D[657] |
| Q-CTRL | ספק | אוסטרליה | תוכנת הכיול Boulder Opal | C[743] |
| IQA Shenzhen | מחקר | סין | הפענוח החי היחיד המבוסס על רשת עצבית בלולאה סגורה | D[729] |
כספים.
2024-10-08 · Q-CTRL · הרחבת סבב B · USD $113 M (AUD $166 M) · בהובלת GP Bullhound · נסגר C[743]
2025-10-03 · Google Quantum AI · קלטה את Atlantic Quantum ואת הבקרה שלה בשלב הקר · לא נמסר Pfact
2025-11-06 · DARPA QBI שלב B · IBM היא ספקית הטרנסמונים היחידה, Google נעדרת · ≤$15 M לכל אחד fact
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק רכיבים; התחליף שיש לו מחיר הוא תוכנת כיול ועוד מחזורי GPU/TPU, והוא נמכר רק בידי Q-CTRL, לשימוש על החומרה של Diraq, Oxford Quantum Circuits ו-Rigetti C[743]. משלמים עליו G3/G4.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין משפחת פטנטים מתוארכת לכיול תיקון שגיאות בהיגוי RL; Google מפרסמת את השיטה ושומרת לעצמה את המפענח — זה החפיר התחרותי.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. אבן הדרך הבאה של Google, קיוביט לוגי ארוך-חיים ב-10⁻⁶ (ללא תאריך): 7.72×10⁻⁴ ב-d=7 רחוק ממנה בשלושה סדרי גודל, וסגירת הפער דורשת d≈25 ב-Λ≈2 D[1]; Google נעדרת משלב B של QBI G. Q-CTRL סיפקה את Boulder Opal בשלוש פלטפורמות עד 2024-10 — סופק, בקנה מידה רחוק מאוד מזה של Google.
פרשנות אסטרטגית. שולי רווח של תוכנה על חומרה שבבעלות אחרים. אם השיטה תתפשט, את שולי הרווח יקטפו ספקי הבקרה ו-Q-CTRL, ומספר העובדים בכיול ירד; אם AlphaQubit2 יישאר כלי פנימי של Google, היתרון של Google הוא המפענח, לא ה-RL. איום תחליף: חומרה שנסחפת פחות — פלוקסוניום, בקרת SFQ בשלב הקר — מכווצת את הבעיה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם כיול RL בלולאה יופיע בפלטפורמה שנייה, או אם יפורסם Λ לריצה בהיגוי RL; להוריד בדרגה אם יישאר מוגבל ל-Willow. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: תקן בכל מחסניות מוליכי-העל הסובלניות לתקלות, הנמכר בידי ספקי הבקרה. התרחיש הגרוע ביותר: שבב אחד שלא שוחזר. פתוח: האם אופטימיזציה שאינה תלויה בגודל שורדת מחוץ לסימולציה, והאם אפשר להפוך את הלולאה לבלתי תלויה במפענח?
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. D
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. D
- [657] J. Bausch et al., “Learning high-accuracy error decoding for quantum processors,” Nature, vol. 635, no. 8040, pp. 834–840, Nov. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08148-8. D
- [729] X. Yang et al., “Real-time Surface-Code Error Correction Using an FPGA-based Neural-Network Decoder,” arXiv:2605.04892, May 2026. Also https://arxiv.org/
html/ . D2605.04892 - [742] J. Burt, “Google Uses AI Reinforcement Learning For Quantum Error Correction,” The Next Platform, Jul. 20, 2026. [Online]. Available: https://www.nextplatform.com/
compute/ P2026/ 07/ 20/ google-uses-ai-reinforcement-learning-for-quantum-error-correction/ 5275023 - [743] Q-CTRL, “Q-CTRL Sets Global Quantum Technology Fundraising Record, Increasing Series B to USD $113M, Led by GP Bullhound,” Oct. 8, 2024. [Online]. Available: https://q-ctrl.com/
blog/ Cq-ctrl-sets-global-quantum-technology-fundraising-record-increasing-series-b-to-usd-113m-led-by-gp-bullhound - [890] J. R. Guimarães et al., “Quantum environment afterglow from broadband excitation spectroscopy in superconducting qubits,” arXiv:2609.31280, Sep. 2026. P
G AlphaQubit2 is named and described as "a scalable and real-time neural decoder for topological quantum codes" in Sivak, Morvan, Broughton et al. (Google Quantum AI), "Reinforcement… · 2026-07-08 · https://link.springer.com/article/10.1038/s41586-026-10759-2
G Google Quantum AI, "Quantum error correction below the surface code threshold" (Nature 638, 920; arXiv:2408.13687): the real-time decoder for the distance-5 10^6-cycle run is a spe… · 2024-12-09 · https://arxiv.org/abs/2408.13687
G Ding, Hays, Sung, ... Serniak, Oliver (MIT / MIT Lincoln Laboratory), Phys. Rev. X 13, 031035 (2023-09-25): fluxonium CZ with transmon coupler, peak CZ fidelities 99.85-99.9%, rein… · 2023-09-25 · https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.13.031035
G Ziad, Zalawadiya, Topal, Camps, Gehér, Stafford, Turner (Riverlane), "Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code", Nature Communications… · 2025-12-17 · https://www.nature.com/articles/s41467-025-66773-x
G NVIDIA developer blog (2025-11-17) detail: RoCE round trip 3.84 us mean, 0.035 us standard deviation, 3.96 us MAXIMUM over 1,000 samples (a bounded tail, not just a mean); BP+OSD o… · 2025-11-17 · https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/
G Atlantic Quantum (fluxonium, cold-stage control) joined Google Quantum AI, 2025-10-03 · 2025-10-03 · https://thequantuminsider.com/2025/10/03/atlantic-quantum-joins-google-quantum-ai/
G DARPA QBI Stage B (announced 2025-11-06, ~12 months, up to $15 M each): Atom Computing, Diraq, IBM, IonQ, Nord Quantique, Photonic Inc., Quantinuum, Quantum Motion, QuEra, Silicon… · 2025-11-06 · https://www.darpa.mil/research/programs/quantum-benchmarking-initiative/stage-b-selection
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית)
ממיר ממיקרוגל לתחום הטלקום, השומר על קוהרנטיות קוונטית וטוב דיו כדי לשזור מעבדים מוליכי-על במקררים נפרדים; ב-2026 שום דבר אינו מתקרב לכך.
Verdict. אף התקן אינו משלב נצילות מעל 50%, רעש מוסף הרחק מתחת לפוטון אחד וקצב חזרה של MHz; הניתוח של IBM מעמיד את הפער על שלושה סדרי גודל בכל שלושת הצירים בבת אחת.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
המשבצת היא התקן הממיר פוטון מיקרוגל נודד בתדר של טרנסמון (4–10 GHz) לפוטון בתחום הטלקום, סביב 194 THz, תוך שמירה על המצב הקוונטי — וגם בכיוון ההפוך — כך שאפשר יהיה לשזור בין שני מקררי דילול על גבי סיב רגיל במקום גשר קואקסיאלי קריוגני. שלושה מנגנונים מתחרים, וכולם אינטראקציות פרמטריות מסוג מפצל אלומה המונעות בשאיבה אופטית חזקה: אלקטרו-אופטי בליתיום ניובט, פיאזו-אופטומכני דרך פונון של GHz, ומגנטו-אופטי דרך מגנון בגרנט איטריום-ברזל. גודל אחד שולט בשלושתם: הקואופרטיביות C = 4g²/κ₁κ₂ [775] — הנצילות עולה עם C, והרעש המוסף המיוחס לכניסה יורד כ-N_add ∝ n_th/C. הקו נמשך מן האופטומכניקה של מהודים בשנים 2010–2013 ועד הממשק הראשון בין מיקרוגל לאופטיקה שפעל במשטר קוונטי: התקן אלקטרו-אופטי ב-60 mK עם רעש מוסף של פחות מפוטון אחד (2022, IST Austria) P[775].
תכונות. זיקת הנושא: מיוצר לחלוטין — מהוד ליתוגרפי. זמן אופייני ודטרמיניזם: לא מוגדר זמן שער; השזירה דרך הקישור מבושרת, לעולם לא דטרמיניסטית. קריאה: אין לו קריאה משלו. ניידות: מעופף — הנושא יוצא מן המקרר. הבקרה ומיקומה: אלקטרו-אופטית, בשאיבה אופטית בטמפרטורת מיליקלווין. השגיאה השולטת כפי שהקוד רואה אותה: אובדן — אובדן פוטונים מבושר (מחיקה), ועוד פוטונים תרמיים שהשאיבה משרה ויוצרים בישורים כוזבים. ייצור: מעגל פוטוני משולב על גבי מהודים מוליכי-על.
פיזיקה וגבולות
כל הקושי כאן נובע מיחס אחד: פוטון אופטי אנרגטי פי 2×10⁴ בערך מפוטון מיקרוגל. פוטון של 1,550 nm נושא 0.80 eV — כ-9,300 K — ויש להעביר כמויות מהם אל שלב שתקציב הקירור שלו במקררי דילול מסחריים הוא 25–30 µW ב-20 mK P[311]. אור שאיבה שנבלע שובר זוגות קופר ומחמם את אמבט הפונונים, והחום הזה שב ומופיע כאכלוס תרמי באופן הנושא את אות הקיוביט. הגברת השאיבה מעלה את הנצילות יחד עם הרעש המוסף; בהחלשתה ההתקן פועל בגבול הקוונטי, אך כמעט אינו ממיר דבר. המחיר מתבטא במחזור העבודה: ההתקן היעיל ביותר בהשוואה של [786] — ממיר אלקטרו-אופטו-מכני בנצילות 0.38, מתחת ל-47% של 2018 P[775] — פעל בזמן חזרה של 5,000 µs וברוחב פס של 0.22 kHz D[786].
התנאי השימושי הוא η > 1/2 עם N_add ≪ 1 S[775], והאסימטריה חשובה: את האובדן אפשר לסנן באמצעות בישור, במחיר של קצב, ואילו רעש עודף אי אפשר להסיר כלל. לכן הקוד רואה מחיקה ועוד קנס בקצב כשההתקן טוב, ואי-נאמנות שאינה ניתנת לצמצום כשאינו טוב. מה שהיה מזיז את הרצפה: יותר אי-ליניאריות לכל ואט מתפזר, מוליכי-על העמידים לאור שאיבה, ופרוטוקולים שחדלים לדרוש דטרמיניזם — הטענה של QphoX/IST שבישור ועוד זיקוק מגיעים לנאמנות בל של >99% עם מתמרים שכבר קיימים S[786], מול החישוב של IBM ששערים מרוחקים של 99.7% בקצבים של MHz דורשים "3 סדרי גודל ברעש המוסף, בנצילות ובקצבי החזרה" S[306]. המחלוקת הזאת היא השאלה שעל הפרק.
מצב ההנדסה העדכני
כל שיא שייך להתקן אחר; אי אפשר להשיג שניים מהם בבת אחת.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2018 | נצילות כוללת 47%, רעש מוסף הרבה מעל פוטון אחד | Higginbotham ועמיתיו, NIST/JILA | P[775] |
| 2022 | נצילות פנימית 99.5%, כוללת 15%, רעש מוסף של 0.16 פוטונים ב-60 mK, בפולסים | Sahu ועמיתיו, IST Austria | P[775] |
| 2022 | נצילות 0.38 בזמן חזרה של 5,000 µs, רוחב פס של 2.2×10⁻⁴ MHz | Brubaker ועמיתיו, JILA | D[786] |
| 2024 | נצילות כוללת 3×10⁻⁶, זמן חזרה של ~10 µs, רוחב פס של 15 MHz, 6 פוטונים מוספים | Weaver ועמיתיו, QphoX | D[786] |
| 2025-02 | קריאה אופטית של קיוביט מוליך-על דרך מתמר | QphoX, Rigetti, Qblox | C[787] |
| 2025 | רעש מוסף של 0.12 פוטונים ברוחב פס של 30 MHz (LiNbO₃ בשכבה דקה) | Warner ועמיתיו | P[775] |
טבלה
| גודל | הטוב ביותר שהודגם | נדרש | פער |
|---|---|---|---|
| נצילות כוללת | 15% בפולסים P[775]; 3×10⁻⁶ מול קיוביט אמיתי D[786] | > 50% S[775] | ~פי 3 ב-15%; ~5 סדרי גודל ב-3×10⁻⁶ |
| רעש מוסף | 0.12–0.16 פוטונים P[775] | ≪ 1 | רק בנפרד |
| קצב חזרה | 5.9–10 µs בנצילות נמוכה D[786] | MHz, ברציפות | 1–3 סדרי גודל |
| שלושתם בבת אחת | אין | — | 3 סדרי גודל בכל אחד S[306] |
האיבר השולט בתקציב הוא החימום שהשאיבה משרה — ומכאן המדד של נצילות לכל מיקרוואט של שאיבה, שלפי [786] צריך להחליף את הנצילות, משום שכושר הקירור, ולא פיזיקת ההמרה, הוא שמגביל את מספר הערוצים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
כל מתמר שפורסם הוא פיסת מחקר בודדת: נכון ל-3 בספטמבר 2026 אין נתוני שיעור תקינות או אחידות ברמת הפרוסה לאף פלטפורמה, ואין תהליך ייצור מוסמך באף מפעל ייצור. מערכות החומרים המועמדות — ליתיום ניובט בשכבה דקה על מבודד, ניטריד צורן, בריום טיטנט, גבישים אופטומכניים מצורן — הן החומרים של משבצת מפעל הייצור למעגלים פוטוניים משולבים שטכנולוגיה זו דורשת, ושם כבר הוכחה יכולת של 300 mm למטרה אחרת: Omega של PsiQuantum מריצה מתגי בריום טיטנט וגלאי ננו-תיל מוליכי-על על פרוסות 300 mm של GlobalFoundries, בנצילות גלאי חציונית של 93.4% D[169]. איש עוד לא העביר מתמר לנתיב הזה. מצעי ליתיום ניובט מגיעים מבסיס ספקים קטן, סיני ברובו, ומקררים עם מעברי דופן אופטיים — מ-Bluefors ומ-Oxford Instruments; האילוץ המחייב הוא הספק הקירור ב-20 mK, ואיש אינו מוכר ממנו יותר. חשיפה לפיקוח על יצוא: כלל הביניים הסופי של ה-US Bureau of Industry and Security מ-2024-09-06 מפקח על מחשבים קוונטיים בתוך רצועות מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלו, על רכיבים ועל ציוד קריוגני, אך אף ECCN אינו נוקב במתמר (המיפוי לא אומת; ראו להלן).
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
לכל ערוץ: סיב שאיבה אל תא הערבוב, קו מיקרוגל, שרשרת מסננים, וגילוי במניית פוטונים או גילוי הטרודיני. הסיב כמעט אינו נושא עומס חום סטטי — העומס הוא השאיבה, מעשרות מיקרוואטים ועד מיליוואטים לכל ערוץ, מול 25–30 µW של קירור ב-20 mK P[311]. ב-10³ ערוצים התקציב הזה נחרג פי 300 עד פי 40,000 בערך, אלא אם הנצילות לכל מיקרוואט תשתפר בשיעור דומה; 10⁴ ו-10⁶ אינם באים בחשבון. הבישור דורש הלוך ושוב אל גלאי בנקודת האמצע, ~5 ns לכל מטר, ולכן קישור של 10 m עולה ~100 ns מול זמן חזרה של 6–10 µs D[786]: המתמר, ולא מהירות האור, הוא הרכיב האיטי.
תפקיד במחסנית
הארכיטקטורה היחידה שהטכנולוגיה משרתת היא זו של טרנסמונים מוליכי-על (Google, IBM, Rigetti, IQM, OQC, USTC/Zhejiang, Fujitsu). היא דורשת את הטרנסמון ומפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים המסוגל לשלב מבנים אלקטרו-אופטיים או אופטומכניים עם מהודים וגלאים מוליכי-על, והיא מחליפה את קישור המיקרוגל הקריוגני בין מקררים — תחרות, לא השלמה: IBM מסרה את Loon עם מצמדי c ב-2025-11-12 C[49] ודיווחה על שני תאים קריוגניים מצומדים ב-2026-08-19 C[50], בזמן שחוקרי IBM עצמה מפרסמים את הניתוח המראה שהקישורים האופטיים רחוקים שלושה סדרי גודל מן הדרוש S[306]. הטכנולוגיה יושבת בנקודת המפגש בין קיוביטים מוליכי-על לייצור פוטוני, ולכן אף ספק אינו מחזיק בה. שעון נגזר: ההובלה שולטת, בכ-1.0×10⁻⁵ s (זמן החזרה של 6–10 µs D[786]), מול 159 ns של שכבות שערים ו-282 ns של קריאה; לכן השעון הנגזר — סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס — ארוך פי ~16 מהסבב של 0.65 µs על השבב. משבצות ריקות שכנות: קישור המיקרוגל הקריוגני בקנה מידה של מקררים רבים, וקו מפעל הייצור למעגלים פוטוניים משולבים.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הנצילות הכוללת היא יחס פיזור מכויל בין מבוא המיקרוגל למבוא האופטי, ולכן המספר תלוי במיקומם של מישורי הייחוס — הנצילות הפנימית אינה כוללת את הצימוד, ואינה מה שחשוב לקישור. הרעש המוסף מיוחס לכניסה ונמדד כשהשאיבה פועלת. הפרוטוקולים אינם לוכדים את מחזור העבודה ואת זמן ההתאוששות התרמית, החסרים דרך קבע בטענות הכותרת, וגם לא את נאמנות הקישור מקצה לקצה עם קיוביט אמיתי בכל קצה, שמעולם לא דווחה בין שני מקררים. סתירות: [775] מציין את 47% (2018) כשיא הנצילות, ואילו [786] מציג בטבלה 0.38 (2022) יחד עם זמן החזרה שנותן לנתון משמעות — שניהם נכונים, ואינם ברי השוואה; הנתונים המדווחים לצד מחזור עבודה [786] הם אלה שאפשר לסמוך עליהם. התקן הכותרת ברשומת גרף הטכנולוגיות (15% כוללת, 0.16 פוטונים) וההתקן ששימש לקריאת קיוביט (3×10⁻⁶) נבדלים פי ~5×10⁴ P[775]D[786].
השיאים לפי פלטפורמה (Sahu 2022, Higginbotham 2018, Warner 2025, Sonar 2025) לקוחים מהטבלאות של הסקירה [775], קדם-פרסום של מחברים ללא עבודה ניסויית קודמת בתחום, ולא מהמאמרים הראשוניים. [306] (IBM) דורש שיפור של שלושה סדרי גודל ברעש, בנצילות ובקצב החזרה, ואילו [786] (QphoX/IST) טוען לנאמנות בל של >99% בביצועי המתמרים הקיימים באמצעות תכנון הפרוטוקול; הסתירה לא יושבה. נתוני ההתקנים הראשוניים העדכניים ביותר הם מ-2025. הכותרת המדויקת, המחברים, תאריך הפרסום ונאמנות הקריאה שנמדדה של המאמר ב-Nature Physics על הקריאה האופטית של QphoX–Rigetti–Qblox אינם מופיעים ב-[787], ו-[790] נמצא מאחורי חומת תשלום. לא פורסם: ה-ECCN החל על מתמרי מיקרוגל–אופטי לפי כלל הביניים הסופי של BIS מ-2024-09-06; ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ממאגר נקוב; המימון של QphoX אחרי 2024-01; והמימון המצטבר של Nu Quantum.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QphoX | מפתח | הולנד | "מודם קוונטי" פיאזו-אופטומכני; קריאה אופטית של טרנסמון של Rigetti; תוכנית רב-ערוצית ב-NQCC | C[788]C[789] |
| IST Austria (Fink) | מחקר | אוסטריה | התקן LiNbO₃ נפחי המחזיק בשיאי הנצילות הפנימית והרעש; שותפה לכתיבת ארכיטקטורת הקישור האופטי | P[775]S[786] |
| Stanford (Safavi-Naeini) | מחקר | ארה״ב | גבישי צורן פיאזו-אופטומכניים; שיאי הרעש ורוחב הפס מ-2023 ומ-2025 | P[775]D[786] |
| IBM | משתמש / מנתח | ארה״ב | פרסמה את ניתוח הדרישות ופרוטוקול זיקוק; בונה במקום זאת קישורי מיקרוגל | S[306]C[50] |
| Rigetti | משתמש | ארה״ב | מספקת מעבדי QPU מסוג Novera כצד המיקרוגל של ניסויי הקריאה האופטית | C[789] |
| NQCC | משתמש / מממן | בריטניה | מארח את מערכת הקריאה האופטית הרב-ערוצית במסגרת מענק Eureka של Innovate UK ו-RVO | C[789] |
| Nu Quantum | מפתח בתחום סמוך | בריטניה | Quantum Networking Unit למרכזי נתונים; אינה מבצעת המרת מיקרוגל–אופטי | C[781] |
| Photonic Inc | איום תחליף | קנדה | מרכזי T בצורן פולטים מטבעם פוטונים בתחום הטלקום, ועוקפים את ההתמרה | Pfact[186] |
| Bluefors | ספק | פינלנד | מקררים עם מעברי דופן אופטיים; הספק הקירור מגביל את מספר הערוצים | S[786] |
כספים.
- 2024-01-17 · QphoX · סבב A · €8 M · QDNL Participations (מובילה), EIC Fund, Quantonation, Speedinvest, High-Tech Gründerfonds, Delft Enterprises · €10 M במצטבר, כולל סבב סיד של €2 M מ-2021 · נסגר C[788]
- 2025-05-06 · QphoX, Rigetti ו-NQCC · מענק Eureka (RVO ו-Innovate UK), 33 חודשים, קריאה אופטית רב-ערוצית של Novera בן 9 קיוביטים ב-NQCC · לא נחשף · הוכרז C[789]
- 2025-11-06 · DARPA QBI שלב B · אחד-עשר צוותים, עד $15 M לכל אחד — אף חברת מתמרים אינה ברשימה, וגם לא בשלב A · תוכנית · הוכרז fact[65]
- 2025-12-10 · Nu Quantum · סבב A · $60 M · National Grid Partners (מובילה), Gresham House, Morpheus, Amadeus, IQ Capital, Ahren, NSSIF, Sumitomo/Presidio · נסגר C[781]
- 2026-05-12 · Photonic Inc · סגירה סופית · $200 M לפי שווי של $2 B, $350 M בסך הכול · Microsoft בין המשקיעים החוזרים · נסגר Pfact[186]
- 2026-06-02 · IBM · התחייבות · > $10 B לחמש שנים, המממנים את מפת הדרכים מ-2025-06-10 R[67] · כספי המודולריות מופנים למצמדי מיקרוגל, לא לאופטיקה · הוכרז C[310]fact
הפנקס הוא הממצא: ההון הפרטי שנחשף בהתמרה כמוצר הוא כ-€10 M, בחברה אחת, בסבב שנסגר לפני שנתיים וחצי. תחום הרישות הסמוך גייס פי שישה מזה בסבב אחד בלי לגעת בהמרה, ותוכנית מדידת הביצועים הגדולה ביותר בתחום אינה מממנת אף צוות מתמרים.
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר מתמר; המודם של QphoX הוא מכשיר מחקר הממומן במענקים. השוק המאפשר הוא פוטוני — מצעי ליתיום ניובט, הרצות של ניטריד צורן ושל בריום טיטנט במפעלי ייצור, גלאי ננו-תיל, מעברי דופן קריוגניים — וסיכון הריכוזיות גבוה ביותר במצעים ובמקררים. G6 (רישות) משלם ראשון, ו-G4 (סבילות לתקלות בקנה מידה גדול) הוא הפרס האמיתי, שכן הרחבה על פני מקררים רבים היא הדרך היחידה מעבר לכמה אלפי טרנסמונים במקרר; G7 נהנה בעקיפין כשהסיב מחליף את הכבל הקואקסיאלי. G1, G2 ו-G5 אינם משלמים עליה כלל, ולכן הון הסיכון לא הגיע.
קניין רוחני ותקנים. לא הושגה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ממאגר נקוב (לא אומת; ראו להלן). אין תקן יכולת פעולה הדדית לקישור קוונטי מיקרוגל–אופטי; הממשק הקבוע היחיד הוא תשתית סיבי הטלקום ורשת אורכי הגל של ITU, ולכן תכנונים רציניים מכוונים לפס C.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. QphoX (הובטח 2024-01 · קריאה אופטית של QPU מסחרי · סופק, Nature Physics 2025-02 C[787]). QphoX–Rigetti–NQCC (הובטח 2025-05 · קריאה רב-ערוצית של תשעה קיוביטים של Novera בתוך 33 חודשים, עד תחילת 2028 · אין תוצאה פומבית נכון ל-2026-09-03 C[789]). Nu Quantum (הובטח · Networking Unit ב-2025 · הושק ב-2025-06-12 כ"אב-טיפוס מוצרי", בלי קצב או נאמנות מדודים C[781]fact). IBM (הובטח 2025-06 · מצמדי מודולים עם Cockatoo ב-2027 · Loon נמסר ב-2025-11-12, ועל שני תאים קריוגניים מצומדים דווח ב-2026-08-19, לפי התוכנית C[49]C[50]R[67]). QphoX עשתה את הדבר היחיד שלקוח יכול לבדוק, בהון דל; הניתוח של IBM אמין דווקא משום שאין ל-IBM עניין בתשובה אופטימית; Nu Quantum ממומנת היטב, אך עוסקת בשכבה שמעל. איש לא פרסם מפת דרכים מתוארכת לנצילות מעל מחצית עם רעש של פחות מפוטון אחד, ולכן 2030 בגרף הטכנולוגיות אינו אלא ממלא מקום.
פרשנות אסטרטגית. אם המשבצת תתמלא, ספקי המעבדים מוליכי-העל ייחלצו מתקרת המקרר היחיד, ומצמדי המיקרוגל יהפכו לפתרון ביניים; המרוויחים יהיו מפעלי הייצור הפוטוניים, ספקי הגלאים ומי שמחזיק בקניין הרוחני של המתמר, והמפסידים — ספקי הכבילה הקריוגנית והמקררים הגדולים מאוד. אם תישאר ריקה, ירוויחו הפלטפורמות שנושאי הקיוביט שלהן כבר אופטיים — יונים לכודים עם המרת תדר, מרכזי T בצורן, אטומים ניטרליים. כוח המיקוח נמצא בידי ספקי ה-QPU: יש להם חלופה, ולספקי הרכיבים אין.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם קבוצה כלשהי תפרסם התקן אחד שנמדד בנצילות כוללת ≥ 5%, ברעש מוסף ≤ 0.2 פוטונים ובמחזור עבודה ≥ 10% בו-זמנית; אם תוכנית QphoX–Rigetti–NQCC תציג ≥ 4 ערוצי קריאה אופטית בו-זמניים; או אם תימדד שזירה מבושרת בין טרנסמונים בשני מקררים נפרדים בנאמנות בל מעל 90%. להוריד בדרגה את המשבצת ל"נעקפת" אם עד ספטמבר 2028 לא יהיה זוג בל אופטי מרוחק בין טרנסמונים, ומצמדי Cockatoo של IBM כבר יסופקו. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: מודול של ארבעה עד שמונה ערוצים בנצילות של כ-10%, ~0.1 פוטונים מוספים וקצב בישור של כמה מאות kHz S[306]S[786]; התרחיש הגרוע ביותר: הדגמות מעבדה חד-ערוציות בלבד, והמשבצת עדיין ריקה ב-2030.
שאלות פתוחות. (1) האם הספק השאיבה לכל ערוץ גדל באופן תת-ליניארי, או שתא הערבוב מגביל את מספר הערוצים לסדר גודל של עשרה? (2) האם η > 1/2 אכן נדרש, או שבישור ועוד זיקוק הופכים את η ≈ 10⁻² לשמיש — המחלוקת הישירה בין [306] ל-[786]? (3) איזה חומר ינצח: ליתיום ניובט בשכבה דקה בזכות רוחב הפס, או אופטומכניקה של צורן בזכות הרעש? (4) מי ישלם, כשאין צוות מתמרים ב-QBI ויש רק כ-€10 M של הון פרטי שנחשף? (5) האם ספק מעבדים מוליכי-על ירכוש צוות מתמרים או יפתח את הטכנולוגיה בעצמו? לעקוב: אבן הדרך הרב-ערוצית ב-NQCC ואספקת Cockatoo של IBM ב-2027.
מקורות
- [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance C - [50] C. Dundon, S. Hall, M. Hollister, and A. Lindler, “IBM's new modular architecture for cryogenic systems,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ modular-cryogenics - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [67] IBM, “IBM Sets the Course to Build World's First Large-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer at New IBM Quantum Data Center,” Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-06-10-IBM-Sets-the-Course-to-Build-Worlds-First-Large-Scale,-Fault-Tolerant-Quantum-Computer-at-New-IBM-Quantum-Data-Center R - [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [186] M. Abdel-Kareem, “Photonic Inc. Reaches $2B Valuation with $200M Final Close,” Quantum Computing Report, May 12, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
photonic-inc-reaches-2b-valuation-with-200m-final-close/ P - [306] N. Dirnegger et al., “Distilled remote entanglement between superconducting qubits across optical channels,” arXiv:2503.10842, Mar. 2025. S
- [310] IBM, “IBM Commits More Than $10 Billion to Quantum Computing, Funding Its Roadmap from Today's Leading Systems to the World's First Fault-Tolerant Quantum Computers,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-06-02-ibm-commits-more-than-10-billion-to-quantum-computing,-funding-its-roadmap-from-todays-leading-systems-to-the-worlds-first-fault-tolerant-quantum-computers C - [311] O. W. Kennedy et al., “Design and Operation of Wafer-Scale Packages Containing >500 Superconducting Qubits,” arXiv:2602.12773, Feb. 2026. P
- [775] T. A. Aditto, J. S. Ifty, and K. Zahin, “Toward Scalable Heterogeneous Quantum Networks: Microwave-Optical Transduction Across Platforms,” arXiv:2605.26976, May 2026. P
- [781] Nu Quantum, “Nu Quantum Raises $60M Series A in Largest Financing Round for Quantum Computer Networking,” Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.nu-quantum.com/
news/ Cnu-quantum-raises-60m-series-a-in-largest-financing-round-for-quantum-computer-networking - [786] M. J. Weaver, G. Arnold, H. Weaver, S. Gröblacher, and R. Stockill, “Scalable Quantum Computing with Optical Links,” arXiv:2505.00542, May 2025. D
- [787] Rigetti Computing, “Research from QphoX, Rigetti, and Qblox Demonstrating Optical Readout Technique for Superconducting Qubits Published in Nature Physics,” Rigetti Investor Relations, Feb. 11, 2025. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ research-qphox-rigetti-and-qblox-demonstrating-optical-readout - [788] QphoX, “QphoX raises €8m to bring quantum modem technology to market, building towards the quantum internet,” Jan. 17, 2024. [Online]. Available: https://qphox.eu/
news/ Cqphox-raises-e8m-to-bring-quantum-modem-technology-to-market-building-towards-the-quantum-internet/ - [789] Rigetti Computing, “QphoX, Rigetti and the NQCC Announce Collaboration on Multi-Channel Optical Readout of Quantum Processors,” Rigetti Investor Relations, May 6, 2025. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ qphox-rigetti-and-nqcc-announce-collaboration-multi-channel - [790] M. Abdel-Kareem, “QphoX, Rigetti, and Qblox Demonstrate Optical Readout Technique for Superconducting Qubits,” Quantum Computing Report, Feb. 14, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
qphox-rigetti-and-qblox-demonstrate-optical-readout-technique-for-superconducting-qubits/ P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מודולים מרובי-שבבים / מצמדי l (אותו קריוסטט)
פיצול של מעבד מוליך-על בין כמה פיסות בתוך קריוסטט אחד, המחוברות בקישורי שבבונים בחיבורי בליטות או במצמדי l מוליכי-על באורך בסדר גודל של מטר.
Verdict. ריצוף שבבונים כבר מסופק, ומחירו בנאמנות — 99.5% בארבעה שבבונים, 99.1% בשנים-עשר; למצמדי l אין נאמנות שפורסמה. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 לא יפורסם נתון שזירה בין שני מודולים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מודול מרובה-שבבים מחלק מעבד אחד בין כמה פיסות מוליכות-על החולקות מקרר דילול יחיד, עם קישורים השומרים על קוהרנטיות קוונטית ביניהן. שני קישורים שונים נושאים את התווית הזו. הקצר הוא חיבור שבבונים: פיסות המורכבות בשיטת שבב הפוך (flip-chip) על מצע נושא משותף בפסיעה תת-מילימטרית, ומצומדות דרך בליטות אינדיום או קבלי מרווח ואקום, כך שמצמד בין פיסות הוא, מבחינה חשמלית, מצמד על השבב שהוא מעט ארוך יותר. הארוך הוא ה"מצמד l" (l-coupler) של IBM: כבל מוליך-על באורך של סנטימטרים עד מטר, הנושא אופן מיקרוגל בין מודולים הארוזים בנפרד מתחת לתא ערבוב אחד. שניהם שונים מקישורים בין מקררים, החוצים פער של טמפרטורת החדר, ומצמדים לטווח ארוך על השבב, שלעולם אינם יוצאים מן הפיסה.
מוצא: Rigetti שזרה קיוביטים על פני ארבע פיסות צורן נפרדות ב-2021-09, iSWAP ב-99.1 ± 0.5% ו-CZ ב-98.3 ± 0.3%, עם הפרת אי-שוויון בל בין הפיסות D[747]; SUSTech קישרה חמישה מודולים בחיבורים קואקסיאליים מאלומיניום ב-2023-02 D[748]; IBM מציינת שמצמדי l "הודגמו לראשונה ב-2024" על Flamingo C[481], וב-2024-09 פרסמה חיבורי אינדיום בעלי אובדן נמוך לכבלים מוליכי-העל של קישורים כאלה, שנבחנו על 1 m של כבל קואקסיאלי מאלומיניום בלי שנמדד דרכם קיוביט D[750]. רשומת הגרף מתארכת את הטכנולוגיה ל-2025, השנה שבה הריצוף הפך למוצר שמסופק ולא עוד הדגמה.
תכונות. זיקה: מיוצרת לחלוטין — מבנה זיווד שאין לו מקבילה טבעית. זמן אופייני ודטרמיניזם: לא ישים — הטכנולוגיה אינה נושאת פרימיטיב שזירה, והיא יורשת את השער שהיא מעבירה. קריאה: אין. ניידות: טווח ארוך, התכונה שלשמה היא קיימת. בקרה: מיקרוגל בטמפרטורת מיליקלווין. מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: קוהרנטי. ייצור: ליתוגרפיה של מוליכי-על ועוד שלבי זיווד.
פיזיקה וגבולות
הרצפה של הקישור הקצר היא צפיפות תדרים, לא אובדן. כל שבבון הוא מופע ייצור נפרד עם התפלגות משלו של התנגדות הצמתים, ולכן ריצוף של k פיסות הוא קונבולוציה של k התפלגויות תדר שיעדיהן מעולם לא נקבעו יחד; התנגשויות בין אופני הקיוביטים, אופני המצמדים והאופנים שבין הפיסות נקבעות בשלב הזיווד, ואי אפשר לבטל אותן בכוונון. מכאן מבנה השגיאה הקוהרנטי: היסט שנקבע שלא כהלכה הוא פאזה דטרמיניסטית, לא אירוע סטוכסטי. החיבורים עצמם אינם מזיקים — המצמדים ברי-הכוונון מרובי-השבבים של Rigetti, הבנויים מקבלי מרווח ואקום או מבליטות אינדיום, הגיעו ל-CZ בנאמנות של 99.13 ± 0.15% ב-56 ns דרך מצמד המגשר על ארבעה שבבים, "באותה רמה" של מצמד בר-כוונון על שבב יחיד, ללא מחיר בקוהרנטיות מחיבור אחד או יותר D[749].
הרצפה של הקישור הארוך היא אובדן בכבל וצפיפות אופנים. כבל באורך בסדר גודל של מטר הוא מהוד רב-אופני שהטווח הספקטרלי החופשי שלו בסדר גודל של 100 MHz, ולכן עשרות אופנים נופלים בתחום 3–5.5 GHz שבו פועלים הקיוביטים D[750]. האובדן קובע את שגיאת ההעברה: במקדם איכות פנימי של 1.24 × 10⁶, בחיבור כבל-לשבב מאינדיום בכבישה בתבנית (press-mold), זמן החיים של הפוטון הוא Q/ω ≈ 49 µs, ולכן SWAP בין מודולים של 100 ns עולה כ-2 × 10⁻³ S[750]. בפועל החיבורים שולטים — התנגדויות מגע של 6 × 10⁻⁴ Ω בשחבור של המוליך הפנימי ושל 8.5 × 10⁻⁴ Ω בין הכבל לשבב הן המנופים שנמדדו D[750].
מתחת לשניהם עומד טיעון של שיעור תקינות: שיעור התקינות של שבב מונוליתי יורד כ-y^N במספר הקיוביטים, וריצוף של k שבבונים בני n קיוביטים מחליף אקספוננט אחד ב-k אקספוננטים קטנים יותר, ועוד שלב הרכבה. המחיר ניכר בנתונים היחידים ממערכות שמסופקות: 99.5% בארבעה שבבונים לעומת 99.1% בשנים-עשר C[36], [751]. הזזת הרצפה דורשת כוונון צמתים (junction trimming) ליעדי תדר משותפים על פני סט שבבונים Dfact, וחיבורים שהאובדן ומסרק האופנים שלהם אינם מפריעים.
מצב ההנדסה העדכני
הטוב ביותר שהודגם נכון ל-2026-09-03: SWAP בין מודולים ברמה של 99% בפחות מ-100 ns בין שני מודולים בקריוסטט אחד, ושגיאת שזירה מרוחקת של כ-1% D[752]. הטיפוסי בקנה מידה: Cepheus-1-108Q של Rigetti, 108 קיוביטים משנים-עשר שבבונים בני 9 קיוביטים, דו-קיוביטי חציוני 99.1%, חד-קיוביטי 99.9%, שערים של ~60 ns C[36]. אין מעבד המצומד במצמדי l; אבן הדרך של IBM ל-2026 היא שני תאים קריוגניים מצומדים שאין בהם קיוביטים C[50].
ציר הזמן של השיאים
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2021-09 | iSWAP 99.1 ± 0.5%, CZ 98.3 ± 0.3% על פני ארבע פיסות; הפרת אי-שוויון בל | Rigetti | D[747] |
| 2023-02 | חמישה מודולים על כבל קואקסיאלי מ-Al, Q 8.1 × 10⁵, העברה ובל 99%, GHZ של 12 קיוביטים 55.8 ± 1.8% | SUSTech | D[748] |
| 2023-08 | CZ של 99.13 ± 0.15% ב-56 ns דרך מצמד המגשר על ארבעה שבבים | Rigetti | D[749] |
| 2024-09 | חיבור כבל-לשבב מאינדיום, Q 1.24 × 10⁶, התנגדות מגע 8.5 × 10⁻⁴ Ω | IBM | D[750] |
| 2025-06 | SWAP בין מודולים ב-99% תוך < 100 ns, שגיאת שזירה מרוחקת ≈ 1% | Illinois | D[752] |
| 2025-07-16 | 36 קיוביטים, ארבעה שבבונים, 2Q חציוני 99.5%, הפחתה של 2× בשגיאה לעומת Ankaa-3 | Rigetti | C[751] |
| 2026-04-07 | 108 קיוביטים, שנים-עשר שבבונים, 2Q חציוני 99.1% | Rigetti | C[36] |
| 2026-08-19 | שני תאים קריוגניים מצומדים; 0.53 m² שטח חיווט, 2.75 m³ נפח ואקום לכל תא | IBM | C[50] |
האיבר השולט אינו החיבור הבין-מודולי. ההשוואה של Rigetti עצמה מבודדת אותו: אותו שבבון, אותו חיבור, פי שלושה מהם — ו-40 נקודות בסיס של נאמנות דו-קיוביטית אבדו C[36], [751]. שום פרסום אינו מייחס את האובדן הזה לגורם כלשהו, ולכן הפגיעה ביעדי התדר על פני סט מרוצף היא החשוד המוביל והנעלם המוביל.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ליתוגרפיה של מוליכי-על ועוד קו זיווד: חיבור בשיטת שבב הפוך, בליטות אינדיום או חיבורי כבישה בתבנית, מעברים דרך הצורן (TSV), מצע נושא. IBM בונה על פרוסות של 300 mm ב-Albany NanoTech Cfact; QuantWare מוכרת אינטגרציה אנכית תלת-ממדית כמוצר — ערימה של מודולי שבבונים עם חיבורים משבב לשבב, המכוונת ל-10,000 קיוביטים, עם מסירה ראשונה ב-2028, ו-Kilofab ב-Delft שנפתח ב-2026 ומעלה את כושר הייצור ל-20× P[495]fact. Rigetti מייצרת שבבונים בני 9 קיוביטים בקו הייצור שלה C[751].
נקודות הכשל היחידות יושבות מחוץ למפעל. הקריוסטט הוא אחת מהן: ארכיטקטורת התאים של IBM היא תוכנית מקררים ייעודית, והחלופה המסחרית היא KIDE של Bluefors, שעליה מצוטטים יותר מ-4,000 קווי RF ו"יותר מ-1000 קיוביטים", על תשעה מקררי צינור פולסים Cfact. כושר הייצור של חיבורי בליטות ושל TSV לערימות מוליכות-על נמצא בידי קומץ קווים — Albany, Kilofab, GlobalFoundries במסגרת מכתב הכוונות שלה מ-CHIPS fact, ו-SkyWater, כיום בתוך IonQ fact. החשיפה לפיקוח על יצוא אינה אחידה. תקנת BIS מ-2024-09-06 מכלילה ב-ECCN 3A904 מקררי דילול שהספק הקירור המדורג שלהם ≥ 600 µW ב-≤ 0.1 K, אך מחשב קוונטי נכלל ב-4A906 רק כאשר מספר הקיוביטים שלו ושגיאת ה-C-NOT (שער NOT מבוקר) שלו נופלים באותו תחום — 34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴, 100–199 ב-≤ 10⁻³, התקרה עולה עד 6 × 10⁻³ מתחת ל-2,000 קיוביטים, וכל שגיאה שהיא מ-2,000 ומעלה fact. 108 הקיוביטים של Rigetti, בשגיאה דו-קיוביטית חציונית של כ-9 × 10⁻³ C[36], נמצאים מחוץ ל-4A906, ולכן מקרר מסוג זה עשוי להיות מפוקח בעוד המעבד המרוצף שהוא מקרר אינו מפוקח.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הזיווד אינו מפחית את מספר הקווים לקיוביט; הוא מעביר אותם למקום אחר וקונה שטח חיווט. ב-10³ קיוביטים מספיק קריוסטט מסחרי אחד — יותר מ-4,000 קווי ה-RF של KIDE מכסים זאת Cfact. ב-10⁴ הבחירה היא בין 40,000 קווים דרך קלט-פלט אנכי, ההבטחה של QuantWare ל-2028 Pfact, לבין ריבוב קר. ב-10⁶ אף אחת מהן אינה עובדת: דרושים תאים רבים ועוד יצירת אותות בקרה על השבב, שהסימן שפורסם לכיוון זה הוא בקרת SFQ בטמפרטורת מיליקלווין ב-1Q > 99% fact.
ההשהיה אינה הבעיה של מצמד ה-l — ה-SWAP בין מודולים שהודגם נמשך פחות מ-100 ns D[752], מול קריאה של 280 ns בנאמנות של 99.94% D[38]. הבעיה היא של המפענח: חילוץ סינדרום בין מודולים חייב להיסגר בתוך מחזור של ~1 µs כשבדיקת זוגיות משתרעת על שני מארזים, ואין הדגמה כזו נכון ל-2026-09-03. ההלוך-ושוב של 3.84 µs ב-NVQLink Pfact הוא תקציב בין המחשב המארח ל-QPU, איטי בהרבה מכדי לשמש לבדיקה בתוך הקריוסטט.
תפקיד במחסנית
שלוש ארכיטקטורות משתמשות בה: טרנסמונים מוליכי-על, קיוביטי חתול/GKP בוזוניים מוליכי-על, וקיוביטי מחיקה במסילה כפולה מוליכי-על. היא דורשת ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על עם ניתוב רב-שכבתי וזיווד בשיטת שבב הפוך. היא מחליפה קישורים קריוגניים בין מקררים, והמחיר תרמי: הכול חולק תקציב קירור אחד וואקום אחד, ולכן הגדילה נעצרת במקרר ולא ברשת. תרומתה היא יכולת הייצור, לא הפיזיקה של השערים.
נושא קיוביט מיוצר רוכש קישוריות רחוקה באמצעות זיווד, בעוד שאטומים ניטרליים ויונים לכודים רוכשים אותה באמצעות תנועה. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס, עבור הארכיטקטורה: 0.65 µs, והקריאה, ≈ 280 ns, היא האיבר הגדול ביותר בו; ה-SWAP בין מודולים, < 100 ns D[752], הוא לכל היותר כ-15% מהסבב (100 מתוך 650 ns), ולכן ההובלה אינה מגבילה. משבצות ריקות סמוכות: תיקון שגיאות בין מודולים, וקוד qLDPC שהבדיקות שלו משתרעות על פני מודולים — קומפילציה למכונות כאלה קיימת רק בסימולציה S[753].
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
ה-99.1% וה-99.5% של Rigetti הם חציונים של החברה, ללא פסי שגיאה וללא פרוטוקול מוצהר C[36], [751]; המספרים מ-2021 בין פיסה לפיסה נושאים אי-ודאויות מפורשות D[747]. ה-99% של SUSTech הוא נאמנות של העברת מצב ושל מצב בל, לא נאמנות שער, וה-GHZ של 12 קיוביטים ב-55.8 ± 1.8% מראה מה חמישה מודולים מקושרים עושים במעגל עמוק D[748]. הנתון מ-Illinois הוא נצילות של SWAP, ולצדו שגיאה של ~1% המצוינת בנפרד ומכונה ברמת הסף; אין לערבב בין השניים D[752]. התוצאה של IBM על תאים מצומדים אינה כוללת קיוביטים ואינה טוענת לנאמנות C[50]. לא נמצאו סתירות בין ערכים; הפער הוא ששום דבר אינו מסביר את הצעד 99.5% → 99.1%.
ל-arXiv:2308.09240 (Rigetti; CZ בין שבבים של 99.13 ± 0.15% ב-56 ns) ול-arXiv:2409.04634 (IBM Quantum, T. J. Watson Research Center; חיבורי כבלים, בלי מדידה על קיוביטים) אין גרסה בכתב עת, נכון ל-2026-09-30. 40,000 קווי הקלט-פלט של Bass-A10K של QuantWare (VIO-40K) נשענים רק על הודעת QuantWare עצמה מ-2025-12-08 fact, שדף העיתונות המקצועית מ-2025-12-10 P[495] אינו מזכיר, ושום התקן שסופק אינו מאשש אותם. לא פורסם: נאמנות שער או השהיה דרך מצמד ה-l של IBM, "שהודגם לראשונה ב-2024" על Flamingo C[50], [481], שחיבורי הכבלים שלו נבחנו על 1 m של כבל קואקסיאלי מאלומיניום במקדם איכות פנימי של ≈ 10⁶ D[750], נכון ל-2026-09-30; ורשומת בעלות מתוארכת למשפחות הפטנטים של Rigetti לזיווד שבבונים ושל QuantWare לקלט-פלט אנכי.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IBM | מפתח | ארה״ב | מצמדי l בין מודולים וחיבורי הכבלים שלהם; תאים קריוגניים מודולריים; Cockatoo ב-2027, Starling ב-2029 | C[50], [481] D[750] fact |
| Rigetti | מפתח | ארה״ב | המערכת מרובת-השבבים היחידה שמסופקת ושיש לה נתונים שפורסמו: מעבדים של 4 ושל 12 שבבונים | C[36], [751] fact |
| QuantWare | ספק | הולנד | ערימות שבבונים מסחריות באינטגרציה תלת-ממדית; VIO-40K, Kilofab ב-Delft | P[495] fact |
| SUSTech | מחקר | סין | רשת חיבורים של חמישה מודולים בכבלים קואקסיאליים מאלומיניום | D[748] |
| Univ. of Illinois Urbana-Champaign | מחקר | ארה״ב | מודולים הניתנים להחלפה, SWAP בין מודולים ב-99% תוך < 100 ns | D[752] |
| Bluefors | ספק | פינלנד | פלטפורמת KIDE, > 4,000 קווי RF, המקרר המסחרי לריבוי מודולים | Cfact |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | מפעל ייצור לכמה סוגי קיוביטים במסגרת מכתב כוונות של CHIPS, $375 M | fact |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI מממן את המסלול המודולרי של IBM; Rigetti אינה ברשימה | fact |
כספים.
- 2025-11-06 · IBM · בחירה לשלב B של DARPA QBI · עד $15 M לכל אחד · DARPA · הוכרז fact
- 2026-05-05 · QuantWare · סבב B · $178 M (€152 M) · Intel Capital, In-Q-Tel, ETF Partners, ללא משקיע מוביל יחיד · במצטבר > $210 M · נסגר Pfact
- 2026-05-21 · Rigetti · מכתב כוונות של CHIPS · עד $100 M · Dept of Commerce, בתוך חבילה של $2.013 B (GlobalFoundries $375 M, IBM/Anderon $1 B) · מכתב כוונות, לא מחייב fact
- 2026-07-31 · IonQ · רכישת SkyWater Technology · ~$1.8 B בעת ההכרזה · נסגרה fact
- 2026-08 · Rigetti · תוצאות הרבעון השני של 2026 · הכנסות $5.1 M, הפסד GAAP של $52.6 M, מזומנים $541.3 M · דווח fact
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר מצמד l; זהו רכיב תכנון פנימי. השכבה המסחרית בעומק של חברה אחת — QuantWare היא הספקית היחידה המוכרת לצדדים שלישיים יחידות QPU מרובות-שבבים באינטגרציה תלת-ממדית P[495] — ועוד Bluefors למעטפת, ורשימה קצרה של קווים המסוגלים לבצע חיבור שבב הפוך במוליכי-על בנפח גבוה. מי משלם: G3 ו-G4 לפני כולם, שכן Starling תלוי במודולים ולא בפיסה גדולה יותר; G7 עבור מערכות רב-תאיות הניתנות לפריסה; G2 דרך מעבדים רחבים יותר.
קניין רוחני ותקנים. IBM מחזיקה ב-US 12,517,856, "Modular quantum system with discrete levels of connectivity" (הוגש 2022-09-28, הוענק 2026-01-06), וב-US 12,587,192 על שרשראות של מהודים עם מצמדים השראתיים ברי-כוונון (הוענק 2026-03-24) fact — חיבורי הכבלים של מצמד ה-l פורסמו D[750], ואילו נאמנות שער דרך מצמד l לא פורסמה. עבור זיווד השבבונים של Rigetti והקלט-פלט האנכי של QuantWare לא נמצאה עובדת פטנט מתוארכת במסגרת תקציב החיפוש. אין תקן לממשק בין מודולים, ואין מחסנית זיווד בקוד פתוח.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות.
- IBM: הובטח 2025-06-10 · מצמדי l הודגמו על Flamingo ב-2024 · נטען שסופק, ללא נאמנות קישור שפורסמה נכון ל-2026-09-30 C[481].
- IBM: הובטח 2025-06-10 · Cockatoo ב-2027, שזירה בין מודולים דרך המתאם האוניברסלי; Nighthawk על תשעה מודולים המצומדים במצמדי l, ל-1,080 קיוביטים עד 2028 · תלוי ועומד R[481] fact.
- IBM: הובטח 2022-05-10 · Kookaburra, מעבד מרובה-שבבים של 1,386 קיוביטים, ל-2025 C[313]; הובטח מחדש 2025-06-10 ל-2026 כמודול הראשון עם זיכרון qLDPC R[481] · לא סופק נכון ל-2026-09-30 fact.
- Rigetti: הובטח 2025-07-16 · מערכת שבבונים של 100+ קיוביטים בחציון של 99.5% לפני סוף 2025 · סופקה 2026-04-07 ב-99.1%, והיעד נדחה ל"מאוחר יותר ב-2026" C[36], [751].
- QuantWare: הובטח 2025-12-08 · VIO-40K, 10,000 קיוביטים, מסירה ראשונה ב-2028 · תלוי ועומד Pfact.
אמינות: IBM עומדת בתאריכים של המעבדים החד-שבביים שלה, אך לא בתאריך של המעבד מרובה-השבבים — Kookaburra, שהובטח ל-2025, לא סופק — ומפרסמת את הזיווד כארכיטקטורה ולא כמדידה, ולכן הטענות המודולריות שלה נותרות בלתי ניתנות להפרכה עד Cockatoo; Rigetti מספקת את מה שהיא מתארת, צעד אחד בנאמנות מאחורי היעד שלה עצמה; ל-QuantWare יש כסף ומפעל, אך אין QPU מרובה-שבבים שסופק בקנה מידה שאפשר לשפוט לפיו.
פרשנות אסטרטגית. אם המודולים מרובי-השבבים יעבדו, הנכס המכריע יעבור מהליתוגרפיה אל הזיווד והקריוגניקה, והמנצח יהיה מי ששולט בכושר הייצור של חיבורי בליטות, של TSV ושל מקררים — IBM באמצעות אינטגרציה אנכית, QuantWare באמצעות אספקה מסחרית, IonQ דרך SkyWater. המפסידה היא כל מפת דרכים המניחה פיסה יחידה ההולכת וגדלה. איומי תחליף: מצמדים לטווח ארוך על השבב, הקונים קישוריות בלי סיכון זיווד, וקישורים בין מקררים, הקונים קנה מידה בלתי מוגבל במחיר של חציית טמפרטורת החדר. כוח המיקוח של הספקים גבוה: יש יותר ספקי קיוביטים אמינים מאשר קווים שיכולים לחבר את השבבים שלהם.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר בתוך 12–24 חודשים אם: Cockatoo של IBM ידגים עד סוף 2027 שזירה בין שני מודולים המצומדים במצמדי l, עם נאמנות שתפורסם R[481]; המערכת של Rigetti בת 108 הקיוביטים תגיע לחציון של 99.5% C[36]; מישהו יריץ סבב מייצבים שהבדיקות שלו חוצות גבול בין מודולים. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 לא תפורסם נאמנות של מצמד l. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: כמה אלפי קיוביטים בתאים מצומדים, עם תיקון שגיאות בין מודולים ב-Λ הדומה לזה של שבב מונוליתי. התרחיש הגרוע ביותר: הריצוף מגיע לרוויה סביב 10² קיוביטים, כי הפגיעה ביעדי התדר על פני פיסות אינה ניתנת להגדלה.
שאלות פתוחות: מה גורם למס הריצוף של 40 נקודות בסיס — החיבורים או הכיול? האם אפשר לדחוק את מסרק האופנים של כבל באורך מטר אל מחוץ לפס בלי לקצר אותו? מהי הנאמנות של מצמד l, שנתיים אחרי הטענה? האם בדיקת qLDPC המשתרעת על פני מודולים שורדת את שגיאת ההובלה הנוספת? לעקוב אחר עדכון מפת הדרכים של Rigetti, אחר המדידה הראשונה של IBM ב-Cockatoo, אחר שיעור התקינות ב-Kilofab של QuantWare, ואחר כל מאמר המודד ביצועים של גבול בין שבבונים כשלעצמו.
מקורות
- [36] Rigetti Computing, Inc., “Rigetti Announces General Availability of 108-Qubit System,” Apr. 7, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system - [38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437. D
- [50] C. Dundon, S. Hall, M. Hollister, and A. Lindler, “IBM's new modular architecture for cryogenic systems,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ modular-cryogenics - [313] J. Gambetta, “Expanding the IBM Quantum roadmap to anticipate the future of quantum-centric supercomputing,” IBM Quantum Blog, May 10, 2022. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ ibm-quantum-roadmap-2025 - [481] R. Mandelbaum et al., “How IBM will build the world's first large-scale, fault-tolerant quantum computer,” IBM Quantum Computing Blog, Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ large-scale-ftqc - [495] M. Abdel-Kareem, “QuantWare Debuts VIO-40K™ Architecture to Enable 10,000-Qubit Superconducting Processors,” Quantum Computing Report, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantware-debuts-vio-40k-architecture-to-enable-10000-qubit-superconducting-processors/ P - [747] A. Gold et al., “Entanglement across separate silicon dies in a modular superconducting qubit device,” npj Quantum Inf., vol. 7, no. 1, Art. no. 142, Sep. 2021, doi: 10.1038/s41534-021-00484-1. arXiv:2102.13293. Also https://arxiv.org/
abs/ . D2102.13293 - [748] J. Niu et al., “Low-loss interconnects for modular superconducting quantum processors,” Nat. Electron., vol. 6, no. 3, pp. 235–241, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41928-023-00925-z. arXiv:2302.02751. D
- [749] M. Field et al., “Modular Superconducting Qubit Architecture with a Multi-chip Tunable Coupler,” arXiv:2308.09240, Aug. 2023. D
- [750] Y. Martin et al., “Mechanically-intermixed indium superconducting connections for microwave quantum interconnects,” arXiv:2409.04634, Sep. 2024. D
- [751] Rigetti Computing, “Rigetti Demonstrates Industry's Largest Multi-Chip Quantum Computer; Halves Two-Qubit Gate Error Rate,” Rigetti Investor Relations, Jul. 16, 2025. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ rigetti-demonstrates-industrys-largest-multi-chip-quantum - [752] M. Mollenhauer, A. Irfan, X. Cao, S. Mandal, and W. Pfaff, “A high-efficiency elementary network of interchangeable superconducting qubit devices,” Nat. Electron., vol. 8, no. 7, pp. 610–619, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41928-025-01404-3. D
- [753] Z. Du et al., “Hardware-aware Compilation for Chip-to-Chip Coupler-Connected Modular Quantum Systems,” arXiv:2505.09036, May 2025. S
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קישור מיקרוגל קריוגני בין מקררים
מוליך גל מוליך-על המוחזק מתחת ל-50 mK לכל אורכו, ונושא פוטונים נודדים של 5–7 GHz או מצבים סחוטים בין שני מקררי דילול המקוררים באופן בלתי תלוי.
Verdict. נתוני הכותרת שייכים לשתי קבוצות: ETH Zürich בהעברת פוטונים ובמבחני בל — 30 m, נאמנות בל 80.4% ב-12.5 kHz, ללא פרצות — ו-TU Munich עם VTT במצבים סחוטים על פני 6.6 m. ההפסד יושב במחברים הפריקים, לא במוליך הגל, ואף ארכיטקטורה אינה מציבה טכנולוגיה זו על הנתיב הקריטי לסבילות לתקלות.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מוליך גל מוליך-על, המקורר לכל אורכו הרחק מתחת לטמפרטורת המעבר של האלומיניום למוליכות-על (≈1.2 K), נושא פוטונים נודדים של ~5–7 GHz בין שני מקררי דילול המקוררים בנפרד — לא בין שבבים בתוך קריוסטט אחד. הקבוצה של Wallraff ב-ETH Zürich הציגה אותו ב-2020: 5 m, העברת מצב 85.8%, זוגות בל מרוחקים 79.5% D[772]. ממשיכו באורך 30 m נשא ב-2023 את מבחן בל הראשון ללא פרצות במעגלים מוליכי-על D[305]; המאמר מ-2026 מתעד אותו כהרכבה מודולרית הניתנת לשחזור D[773]. TU Munich, יחד עם VTT, מפעילה את הקו השני הבלתי תלוי היחיד, ושולחת מצבים גאוסיים סחוטים על פני 6.6 m D[774]. תכונות: d = קישוריות ארוכת-טווח בין קריוסטטים, הטכנולוגיה היחידה בשכבה המשתרעת על פני מקררים נפרדים; e/f/g = הנעת מיקרוגל בטמפרטורת מיליקלווין בשני המקררים, אובדן ופאזה קוהרנטית במקום שגיאות פאולי, ליתוגרפיה של מוליכי-על עם ממשקים פריקים (רשומת הגרף).
פיזיקה וגבולות
מוליך הגל אינו המגבלה: הניחות הוא α < 1 dB/km, פחות מ-0.03 dB לאורך כל 30 m של הקו — אותו נתון במאמרים מ-2023 ומ-2026 D[305], [773]. אף על פי כן, הפסד העברת הפוטון מקצה לקצה הוא 0.55–0.65 dB (12–14%), והמאמר מ-2026 מייחס אותו לממשקים בין המודולים, לא לקו עצמו D[773]: כל אחד מ-26 המחברים הפריקים גובה מחיר בתמסורת.
שנית, אכלוס תרמי. ב-5.6 GHz פוטון שקול ל-0.27 K, ולכן ערוץ ב-50 mK מחזיק 4.6×10⁻³ פוטונים שיוריים, ואילו מרכז ערוץ ב-1 K, שבו Munich/VTT עדיין הבחינו בשזירה, מחזיק ≈3.3 D[774]. העברת מצבי פוק מתדרדרת באופן ליניארי בקירוב עם האכלוס הזה; מצבים גאוסיים סחוטים עומדים בו, ולכן הסחיטה היא הנושא הזול יותר להארכת הקו. שלישית, פאזה: שני קריוסטטים בלתי תלויים מכנית זקוקים לייחוס משותף, ואף מקור אינו מכמת את רעש הפאזה השיורי — האיבר שהיה חוסם קישור עם ממסרים. מה שמזיז את הרצפה: מחברים מרותכים או מחוברים בבליטות במקום אוגנים פריקים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-05 | קישור של 30 m, נאמנות בל 80.4% ב-12.5 kHz, CHSH S = 2.0747 ± 0.0033 | ETH Zürich | D[305] |
| 2025-05 | קישור של 6.6 m במצבים סחוטים, סחיטה של 2.10 ± 0.02 dB, שליליות 0.501 ± 0.011 | TU Munich | D[774]fact |
| 2026-04 | הרכבה מודולרית של 30 m, 26 מודולים, קירור של 6.5 d, הפסד העברה של 0.55–0.65 dB | ETH Zürich | D[773] |
הפסד הממשקים שולט, ~20× מתרומתו של מוליך הגל עצמו D[773]; נכון ל-2026-09-04 אין קישור משורשר (≥3 מקררים), אין קישור שהופעל בזמן ביצוע שערים, ואין שחזור בלתי תלוי של 30 m.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
כל קישור נבנה בהזמנה ייעודית. ההרכבה של ETH באורך 30 m מורכבת מ-26 מודולים ועוד שני צמתים ויחידת קירור מרכזית, והיא מחזיקה את שלב ה-4 K מתחת ל-6 K לכל אורך הקו; הקירור בן 6.5 הימים, ולא הנאמנות, הוא שמאט את האיטרציות, וסימולציה מציבה יחידת קירור אחת לכל ~15 m עד 120 m D[773]S[773]. הקריוסטטים הבסיסיים מגיעים משוק ריכוזי: Bluefors סגרה ב-2023-03-28 את רכישת Cryomech (מקררים קריוגניים מסוג צינור פולס ו-Gifford-McMahon), והגיעה ל-~600 עובדים ולהכנסות של מעל EUR 160 M C[524]; ULVAC היא מקור שלישי, יפני, שפותח בשיתוף IBM C[525]fact. החשיפה לפיקוח על יצוא מורשת: ECCN 3A904 (BIS, 2024-09-06) מכסה מקררים המקיימים ≥600 µW ב-0.1 K במשך 48 h; אף ECCN אינו נוקב בקישור G[301]fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
כל ניסיון דורש מצמד בר-כוונון בשטף בשני הקצוות ומקורות מיקרוגל נעולי פאזה בין שני קריוסטטים. מבחן בל מ-2023 נושא את אילוץ זמן האמת הקשה ביותר בדוח זה: הפרדה של 32.824 m משאירה חלון של 109 ns, שבתוכו חייבים להסתיים כולם — בחירת הבסיס, השער, הקריאה והרישום D[305]. קצב החזרה של 12.5 kHz — 80 µs לניסיון — נקבע בידי האיפוס ועיצוב הפולסים, לא בידי זמן המעוף. דבר לא פורסם ב-10³–10⁶ קיוביטים; הגדלים המגבילים הם מספר מתקני הקירור הקריוגניים וייחוסי הפאזה הבלתי תלויים.
תפקיד במחסנית
הארכיטקטורה היחידה היא זו של טרנסמונים מוליכי-על (Google, IBM, Rigetti, IQM, OQC, USTC/Zhejiang, Fujitsu); הטכנולוגיה דורשת ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על. היא מתחרה במודולריות בתוך אותו מקרר — IBM צימדה ב-2026-08 שני תאים קריוגניים, במצמדי l "בקנה מידה של מטר אחד", בלי קיוביטים ובלי נאמנות מדווחת C[50]fact — ובהתמרת מיקרוגל–אופטי, שהנצילות הכוללת הטובה ביותר שלה היא 47% ואין בה דבר ב-η > ½ עם רעש מוסף קטן מאחד P[775]fact. שעון נגזר: 80 µs לניסיון שזירה (2 ספרות משמעותיות) מול מחזור של 1.1 µs בקוד המשטח — איטי פי ~73, פחות משני סדרי גודל. משבצת ריקה סמוכה: מתג מיקרוגל קריוגני, שבלעדיו N מקררים זקוקים ל-N(N−1)/2 מוליכי גל.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הפרת CHSH ללא פרצות, עם מדידות בהפרדה דמוית-מרחב, היא בלתי תלויה בהתקן ולא טומוגרפית — אימות חזק באופן יוצא דופן לשכבה זו D[305]. Munich נשענת על טומוגרפיה הומודינית D[774]; שתי התוצאות אינן ברות השוואה, אף אחת מהן לא שוחזרה, ושתיהן נמדדו כשהמעבדים המקומיים עומדים בסרק. סתירה: נצילות ההעברה של 75–79% ברשומת הגרף אינה מה ש-0.55–0.65 dB לבדם מרמזים (86–88%).
לא פורסם: רעש הפאזה השיורי בין שני הקריוסטטים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| ETH Zürich | מחקר | שווייץ | בנתה את הקישורים של 5 m ושל 30 m ואת הקישור המודולרי; נתוני הכותרת בהעברת פוטונים ובמבחני בל שלה | D[305], [772], [773] |
| TU Munich | מחקר | גרמניה | קישור של 6.6 m במצבים סחוטים, יחד עם VTT — הקו השני הבלתי תלוי, עם נתון כותרת משלו | D[774] |
| Bluefors | ספק | פינלנד | ספקית של מקררי דילול ושל מקררים קריוגניים; KIDE הוא הנתיב המתחרה | C[303]fact |
| ULVAC Cryogenics | ספק | יפן | מקרר ל-~10 mK שפותח בשיתוף IBM, נבדק ב-Poughkeepsie | C[525]fact |
| IBM | מפתח | ארה״ב | מובילה את הקו המתחרה של קריוגניקה מודולרית בתוך המקרר | C[50]fact |
כספים. 2023-03-28 · Bluefors · מיזוג ורכישה (Cryomech) · לא נחשף · הכנסות משותפות > EUR 160 M · נסגר C[524]. 2024-09-06 · US BIS · תקנת ECCN 3A904 · לא ישים · בתוקף G[301]. 2025-03-20 · ULVAC · תוכנית מקרר ל-~10 mK עם IBM · לא נחשף · יעד "תחילת 2026" חלף, ולא אושר משלוח נכון ל-2026-09-30 C[525]. נכון ל-2026-09-04 אין סבב, מענק או רכישה ייחודיים לקישור בין מקררים.
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק של קישורים, רק שוק של מקררים, שבו קישור צורך שתי יחידות במקום אחת; Oxford Instruments היא המקור המסחרי השני C[525]. Bluefors יחד עם Cryomech מספקת את שלב הדילול ואת צינורות הפולס שמתחתיו, בלי חלופה בהיקף כזה C[524]. G6 (רישות) משלם ישירות; G4 משלם רק כשתקציב הקווים של קריוסטט נגמר, ו-KIDE, עם >4,000 קווי RF, נועד לדחות את הרגע הזה C[303]fact.
קניין רוחני ותקנים. אין משפחת פטנטים ייחודית לקישורי מיקרוגל בין קריוסטטים באף מאגר נקוב, ואין גוף תקינה העוסק בממשקי מיקרוגל קריוגניים — לא נמצאה עובדה מתוארכת; הגאומטריה של המודולים פורסמה בגלוי D[773].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. ETH Zürich: (2023-05 · מבחן בל על פני 30 m · סופק); (2026-04 · 120 m באמצעות יחידות קירור כל ~15 m · בסימולציה בלבד) S[773]. ULVAC/IBM: (2025-03 · מקרר ב"תחילת 2026" · היעד חלף, לא אושר נכון ל-2026-09-30) C[525]. IBM: (2026-08 · שני תאים מצומדים · סופק, בלי קיוביטים בתוכם) C[50]. ETH עמדה בכל אבן דרך שהכריזה עליה; לוחות הזמנים של שני הספקים לא אומתו.
פרשנות אסטרטגית. אם זה יעבוד, ספקי הקריוסטטים ילכדו את הערך, לא ספק ה-QPU. אם זה ייכשל, דבר לא יישבר — כל מפת דרכים שפורסמה למוליכי-על גדלה תחילה בתוך קריוסטט אחד. התחלופה פועלת בשני הכיוונים: מצמדי l מבטלים את הצורך מתחת ל-~1,000 קיוביטים לתא C[50], וההתמרה מבטלת את מגבלת המרחק מעל לכך. אין ספק קישורים עצמאי שאפשר להתמקח מולו.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה (12–24 חודשים): לאשר אם עד סוף 2027 קבוצה כלשהי תפרסם קישור משורשר של שלושה קריוסטטים, או קישור של 30 m שהופעל בזמן ששני המעבדים מבצעים שערים; להוריד בדרגה אם עד אז הפסד הממשקים לא ירד אל מתחת ל-0.3 dB. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: נצילות של יותר מ-90% לכל מקטע, וארכיטקטורה שזקוקה לשני מקררים. התרחיש הגרוע ביותר: המודולריות בתוך הקריוסטט סופגת את כל הצמיחה עד 2030, וטכנולוגיה זו נשארת מכשיר למבחני בל. שאלות פתוחות: רעש הפאזה השיורי בין קריוסטטים; האם המחברים יכולים להיות בלתי פריקים ועדיין ניתנים לתחזוקה; האם מישהו יבנה מתג מיקרוגל קריוגני. לעקוב: עבודות ההמשך של ETH, התאים המצומדים הראשונים של IBM שיש בהם קיוביטים.
מקורות
- [50] C. Dundon, S. Hall, M. Hollister, and A. Lindler, “IBM's new modular architecture for cryogenic systems,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ modular-cryogenics - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [303] Bluefors, “KIDE Cryogenic Platform — For Large-Scale Quantum Computing,” Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/
products/ Ckide-cryogenic-platform/ - [305] S. Storz et al., “Loophole-free Bell inequality violation with superconducting circuits,” Nature, vol. 617, no. 7960, pp. 265–270, May 2023, doi: 10.1038/s41586-023-05885-0. D
- [524] Bluefors, “Bluefors closes the acquisition of Cryomech,” Mar. 28, 2023. [Online]. Available: https://bluefors.com/
press-releases/ Cbluefors-closes-the-acquisition-of-cryomech/ - [525] ULVAC, “ULVAC Developing Next-Generation Dilution Refrigerator for Quantum Computing by 2026,” Nasdaq (JCN Newswire), Mar. 20, 2025. [Online]. Available: https://www.nasdaq.com/
press-release/ Culvac-developing-next-generation-dilution-refrigerator-quantum-computing-2026-2025-03 - [772] P. Magnard et al., “Microwave Quantum Link between Superconducting Circuits Housed in Spatially Separated Cryogenic Systems,” Phys. Rev. Lett., vol. 125, no. 26, Art. no. 260502, Dec. 2020, doi: 10.1103/PhysRevLett.125.260502. arXiv:2008.01642. D
- [773] J. D. Schär et al., “A Modular Cryogenic Link for Microwave Quantum Communication Over Distances of Tens of Meters,” arXiv:2604.15971, Apr. 2026. D
- [774] W. K. Yam et al., “Cryogenic microwave link for quantum local area networks,” npj Quantum Inf., vol. 11, no. 1, Art. no. 87, May 2025, doi: 10.1038/s41534-025-01046-5. D
- [775] T. A. Aditto, J. S. Ifty, and K. Zahin, “Toward Scalable Heterogeneous Quantum Networks: Microwave-Optical Transduction Across Platforms,” arXiv:2605.26976, May 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קישור יון–פוטון
שזירה מבושרת בין יון לפוטון, דרך סיב אופטי, מחברת מלכודות יונים נפרדות למכונה אחת; הקצב הטוב ביותר שפורסם הוא 250 s⁻¹, מול צורך של ~10⁴ s⁻¹.
Verdict. ממשי: זוגות בל מרוחקים בקצב 9.7–250 s⁻¹, בנאמנות 94–97%, ו-CZ בטלפורטציה של 86%. לא מאומת: הטענה של IonQ למערכות מרושתות אינה נושאת קצב או נאמנות. להוריד בדרגה אם עד סוף 2028 שום קצב לא יעלה על 10³ s⁻¹.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
יון הדועך ממצב מעורר פולט פוטון השזור עם מצב הקיוביט שלו; כששני פוטונים כאלה, משתי מלכודות, מתאבכים על מפצל אלומה, גילוי בצירוף מקרים מטיל את היונים המרוחקים אל זוג בל — תהליך מבושר והסתברותי, בשונה משער בתוך המלכודת, והמנגנון היחיד המצמד יונים במערכות ואקום נפרדות. הוא הודגם לראשונה ב-2007 בידי הקבוצה של Monroe (Michigan, לימים Maryland/Duke) — השושלת המחזיקה כיום בשיא הקצב, לא קו Wineland/NIST.
תכונות. ניידות: קיוביטים מעופפים — הפוטון, לא היון, נושא את השזירה. אופן הבקרה @ מיקום: אופטית, טמפרטורת החדר — האיסוף, ההתאבכות והגילוי נמצאים מחוץ למעטפת הוואקום של המלכודת.
פיזיקה וגבולות
הקצב הוא הבעיה כולה. הסתברות ההצלחה לכל ניסיון מתנהגת כ-η², כאשר η היא הזווית המרחבית של האיסוף × יחס ההסתעפות × הצימוד לסיב × נצילות הגלאי, משום ששני הפוטונים חייבים לשרוד; פי שניים ב-η הם פי ארבעה בקצב. עם אובייקטיבים במרחב חופשי η עומדת על אחוזים בודדים, ולכן הקצבים שפורסמו הם 9.7 s⁻¹ על פני קישור של 2 m D[115] ו-250 s⁻¹ בשיא D[116], מול ~10⁴ s⁻¹ שמחזור תיקון שגיאות היה צורך — פער של 40× במקרה הטוב, שנסגר ריבועית דרך האיסוף, לא דרך האלקטרוניקה.
הנאמנות היא התקציב הבריא יותר: נראות ההתאבכות הדו-פוטונית, ספירות החושך והריצוד של הגלאים, ותנועה שיורית של היונים מגבילים את הנאמנות המבושרת ל-94–97% D[115], [116]. מכיוון שהכישלונות מבושרים, השגיאה שהקוד רואה היא אובדן, ולכן η נמוכה עולה בתפוקה, לא באי-נאמנות — ערוץ מחיקה בשכבת החיבור הבין-מודולי. מה שמזיז את הרצפה: הגברה במהוד (פרסל), איסוף משולב במוליכי גל במלכודות על שבבים פוטוניים, המרת תדר לתחום הטלקום, ריבוב פולטים בכל מודול, וזיכרונות קוונטיים המאפשרים לצבור ניסיונות במקום לחזור עליהם בסנכרון נוקשה.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם הוא חישוב מבוזר, לא רק זוג בל: Oxford הריצה CZ בטלפורטציה ב-86.2(9)% וחיפוש גרובר מבוזר על פני קישור של 2 m D[115].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024 | שיא קצב של שזירה מרוחקת, 250 s⁻¹ בנאמנות >94% | Duke/Maryland | D[116] |
| 2025-02 | קישור של 2 m: מצב בל מרוחק 96.89(8)% ב-9.7 s⁻¹, CZ בטלפורטציה 86.2(9)% | Oxford | D[115] |
| 2025-06 | Lightsynq (חיבור בין-מודולי פוטוני + זיכרון קוונטי, >20 פטנטים ובקשות פטנט) נרכשה | IonQ | C[776] |
| 2026-04 | שתי מערכות יונים מסחריות קושרו; לא נחשפו קצב, נאמנות או מרחק | IonQ | C[589] |
הפער השולט: תפוקה. הקצבים שפורסמו נמוכים פי 40 (השיא) עד פי ~10³ מה-~10⁴ s⁻¹ שמחזור תיקון שגיאות מרושת צריך; הנאמנות אינה החסם.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין מפעל ואין סטטיסטיקה ברמת פרוסה — "שיעור התקינות" הוא נצילות האיסוף האופטי, נתון של יישור ושל צמצם נומרי. קישור מורכב מאובייקטיב בעל NA גבוה או ממהוד בתוך הוואקום, מסיב חד-אופני ובקרת קיטוב, ממערך למדידת מצב בל עם שני גלאי פוטון בודד, ומלוגיקת צירוף מקרים. המלכודות מגיעות ממקום אחר: Infineon היא מפעל הייצור המסחרי למלכודות של IonQ/Oxford Ionics, eleQtron ו-Universal Quantum, ו-Honeywell מייצרת את המלכודות של Quantinuum בתוך הקבוצה Cfact. התשומה הריכוזית היא הגלאים: בסיס ה-SNSPD המסחרי הוא חמישה ספקים — Single Quantum, ID Quantique (בבעלות IonQ), Photon Spot, Quantum Opus ו-Scontel ממוסקבה Pfact. את העלות לקישור אי אפשר לצטט. החשיפה לפיקוח על יצוא עקיפה: תקנת BIS מ-2024-09-06 אינה נוקבת באופטיקה של חיבורים בין-מודוליים G[301]; היא מגיעה רק אל המכונה, תחת 4A906, ורק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלה נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
לכל קישור: ערוץ איסוף אחד לכל יון, שני גלאים, נתיב אופטי יציב בפאזה ומעגל צירוף מקרים. השהיית הבישור היא תת-מיקרושנייתית, ולכן האלקטרוניקה אינה מגבילה דבר — קצב הניסיונות הוא שמגביל. בסביבות 10 מודולים מספיק קומץ של קישורי נקודה-לנקודה; ב-10⁴ חיבור כל-לכל דורש מארג מיתוג, ועוד יצירת זוגות בהיקף שיספיק להזנת ניתוח סריג בין מודולים, ואף תכנון שפורסם אינו נוקב במספר הקישורים. החלופה של Quantinuum בתוך המלכודת מחליפה את מקומם של יונים ב-2.5 kHz ומובילה אותם דרך צמתים ב-4 m/s D[113] — סדר גודל אחד מהר יותר מהקישור הפוטוני הטוב ביותר, ולכן ספקי QCCD לא אימצו טכנולוגיה זו.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה דורשת את היון האטומי הלכוד ואת גילוי הפוטון הבודד (SNSPD/TES), ואינה מספקת דבר לשום טכנולוגיה בהמשך המחסנית: יכולת קצה, היציאה מהגדלה במלכודת יחידה. ארכיטקטורות שהיא משרתת: כל שלוש הארכיטקטורות של יונים לכודים, כטכנולוגיה ראשית — QCCD (Quantinuum), מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר (AQT, Maryland/Duke, Quantum Art), ויונים בשערים אלקטרוניים הנשלטים משבב (IonQ/Oxford Ionics, eleQtron). הגרף אינו מציין לה טכנולוגיה מחליפה או מתנגשת, אך ההובלה בתוך המלכודת היא המתחרה התפקודית, וכרגע היא מנצחת. תרומה לשעון הנגזר: שולטת היכן שהטכנולוגיה בשימוש — ב-250 s⁻¹ זוג בין-מודולי אחד עולה 4.0×10⁻³ s, בדומה לשכבת יונים ברוחב מלא; ב-9.7 s⁻¹ הוא עולה 1.0×10⁻¹ s.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
הנאמנות המבושרת נמדדת בטומוגרפיה או בתנודות זוגיות, בהתניה על גילוי מוצלח, ולכן 94–97% מתארים את הקישורים שהתרחשו, לא את הערוץ כולל האובדן; מדד הטיב ההוגן הוא קצב × נאמנות, ואיש אינו מדווח עליו. הקצבים שפורסמו מגיעים ממיני יונים, ממרחקים ומגאומטריות איסוף שונים, ואינם ברי השוואה ישירה. הראיה החלשה ביותר היא מסחרית: ההודעה של IonQ מציינת שהחברה "תיקפה את היצירה, ההעברה והגילוי של פוטונים המשמשים לאפשר שזירה קוונטית" — ניסוח שנעצר לפני דיווח על מצב בל שנמדד, ללא קצב, נאמנות או מרחק וללא שחזור C[589]. בין התוצאות שעברו ביקורת עמיתים אין סתירה.
הנתון ">20 פטנטים ובקשות פטנט" שהביאה Lightsynq הוא ספירה של IonQ עצמה, ללא שמות משפחות, בעלי זכויות או שנות הגשה. לא פורסם: תנאי העסקה של Lightsynq, וכן מספר קישורים או טופולוגיית מארג מיתוג למכונת יונים של 10⁴ מודולים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| University of Oxford | מחקר | בריטניה | קישור של 2 m, CZ בטלפורטציה וחיפוש גרובר מבוזר | D[115] |
| Duke University | מחקר | ארה״ב | שותפה לשיא של 250 s⁻¹ | D[116] |
| IonQ | מפתח | ארה״ב | קישרה שתי מערכות ברשת; הבעלים של Lightsynq ושל ID Quantique | C[589] |
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב | גדלה באמצעות הובלה בתוך המלכודת; קישור פוטוני רק ככיוון המוצהר של Apollo | D[113] |
| ID Quantique | ספק | שווייץ | ספקית SNSPD, נרכשה בידי IonQ | Pfact |
| Single Quantum | ספק | הולנד | ספקית SNSPD מסחרית, עצמאית | Pfact |
| AFRL | משתמש | ארה״ב | שותף באבן הדרך של IonQ מאפריל 2026 | C[589] |
| DARPA | מממן | ארה״ב | שלב B של QBI מממן את שני ספקי היונים | G[65] |
כספים.
- 2025-05-06 · IonQ · מיזוג ורכישה, ID Quantique (גלאי פוטון בודד) · לא נחשף · — · נסגר Pfact
- 2025-06-03 · IonQ · מיזוג ורכישה, Lightsynq (חיבור בין-מודולי, זיכרון קוונטי, >20 פטנטים) · לא נחשף · מייסדים מ-Harvard/AWS · נסגר C[776]
- 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics · $1.075 B · — · נסגר C[18]
- 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI · עד $15 M לכל אחד · IonQ ו-Quantinuum בין אחד-עשר הצוותים G[65]
- 2026-06-03 · Quantinuum · הנפקה ראשונית לציבור (IPO), Nasdaq QNT · $1.68 B ברוטו · — · נסגרה G[123]
- 2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater Technology · ~$1.8 B · — · נסגר C[19]
שוק ושרשרת אספקה. עדיין אין שוק — חמישה יצרני גלאים מסחריים וכמה ספקי אופטיקה — והלקוח הטבעי הגדול ביותר מחזיק באחד מהחמישה. IonQ קנתה את השרשרת האנכית: Lightsynq לחיבור בין-מודולי ולזיכרון, ID Quantique לגלאים, Oxford Ionics לשערים, SkyWater לייצור. את כלכלת היחידה אי אפשר לצטט. G6 משלם ישירות; G4 משלם כדרך לעבור את תקרת המלכודת היחידה; השאר אינם משלמים.
קניין רוחני ותקנים. העובדה המתוארכת היחידה בתחום הקניין הרוחני היא הצהרת IonQ ש-Lightsynq הביאה עמה "יותר מ-20 פטנטים ובקשות פטנט" בחיבור בין-מודולי פוטוני ובזיכרון קוונטי — ספירה של החברה, ללא משפחות, בעלי זכויות או שנות הגשה C[776]. לא נמצאה משפחת פטנטים נקובה לחומרת קישור יון–פוטון; אף גוף תקינה אינו מסדיר אותה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IonQ (הובטח 2025-06 · 2 M פיזיים, 40–80 k לוגיים עד 2030 · מצב ב-2026-09-03: נדרש חיבור בין-מודולי מהיר פי ~40 מהקצב הטוב ביותר שפורסם) R[132]; מפת הדרכים שלה מ-2020 החטיאה את היעד של 4,000 קיוביטים עד 2026 בפער של ~40×. Quantinuum (הובטח 2024-09 · Sol ב-2027, Apollo ב-2029 · אין התחייבות מתוארכת לחיבור בין-מודולי פוטוני) R[118]; Helios הושק בזמן, ולכן לתאריכים שלה יש משקל.
פרשנות אסטרטגית. אם קישורים מבושרים יגיעו לקצבים מבצעיים, תקרת המלכודת היחידה תפסיק להיות חשובה וכל ספק יונים יהפוך למודולרי; IonQ מנצחת בעולם כזה משום שהיא מחזיקה בכל שכבה, וספקי הגלאים המסחריים מאבדים את הלקוח הגדול ביותר שלהם למתחרה. אם הקצבים יישארו במקומם, Quantinuum מנצחת בכך שהיא מתעלמת מהטכנולוגיה — הובלה בתוך המלכודת ב-4 m/s כבר מהירה יותר. כוח הספקים זניח כיום, והוא יעלה רק אם מספר הקישורים יגדל עם מספר המודולים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד סוף 2027 קבוצה כלשהי תפרסם קצב מעל 10³ s⁻¹, או ש-IonQ תחשוף קצב, נאמנות ומרחק. להוריד בדרגה את הצגת הטכנולוגיה כמוכנה לרישות אם עד סוף 2028 שום קצב לא יעלה על 10³ s⁻¹, פי ארבעה משיא ה-250 s⁻¹. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: איסוף במהוד או במוליך גל, יחד עם המרה לתחום הטלקום, מגיע ל-10³–10⁴ s⁻¹ ומופיעה רשת של שלושה צמתים. התרחיש הגרוע ביותר: הקצבים נשארים ב-10²–10³ s⁻¹, ומכונות יונים מודולריות משתמשות במקום זאת בהובלה בתוך המלכודת. שאלות פתוחות: מה השיג הקישור של IonQ; האם ההגברה במהוד גובה מחיר בנראות ההתאבכות; האם המרת התדר יכולה לשרוד את תקציב הנאמנות?
מקורות
- [18] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Oxford Ionics, Rapidly Accelerating Its Quantum Computing Roadmap,” Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-oxford-ionics-rapidly-accelerating-its-quantum - [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [113] R. D. Delaney et al., “Scalable Multispecies Ion Transport in a Grid-Based Surface-Electrode Trap,” Phys. Rev. X, vol. 14, Art. no. 041028, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041028. arXiv:2403.00756. D
- [115] D. Main et al., “Distributed quantum computing across an optical network link,” Nature, vol. 638, no. 8050, pp. 383–388, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08404-x. D
- [116] J. O'Reilly et al., “Fast photon-mediated entanglement of continuously-cooled trapped ions for quantum networking,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, Art. no. 090802, Aug. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.090802. arXiv:2404.16167. D
- [118] Quantinuum, “Quantinuum Unveils Accelerated Roadmap to Achieve Universal, Fully Fault-Tolerant Quantum Computing by 2030,” Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Rquantinuum-unveils-accelerated-roadmap-to-achieve-universal-fault-tolerant-quantum-computing-by-2030 - [123] Quantinuum, “Quantinuum Announces Pricing of Upsized Initial Public Offering,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Gquantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ Rionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [589] IonQ, “IonQ Achieves Key Photonic Interconnect Milestone, Demonstrating Networked Quantum Systems Using Entanglement,” Apr. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-achieves-key-photonic-interconnect-milestone-demonstrating-networked-quantum-systems-using-entanglement - [776] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Lightsynq, Accelerating Quantum Computing and Networking Roadmap,” Jun. 3, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-lightsynq-accelerating-quantum-computing-and
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T)
שזירה פוטונית מבושרת בין אוגרי ספין מרוחקים במצב מוצק — מרכזי NV ו-SiV ביהלום, מרכזי T בצורן — דרך סיב טלקום פרוס.
Verdict. שערים בין קריוסטטים קיימים בשני המארחים: באופן בלתי מותנה על NV (63–64%), ורק בבחירה בדיעבד על מרכזי T. קצבים של 0.0075–1 Hz נמוכים פי 10⁵–10⁷ מ-~200 kHz, היעד הארכיטקטוני המיוחס ל-Photonic Inc. בעיתונות — נתון שלא אומת; הסיבה היא אובדן, לא קוהרנטיות.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
כל צומת הוא קיוביט ספין במוצק — מרכז חנקן–ריקות או צורן–ריקות ביהלום, או מרכז T בצורן — שהמעבר האופטי שלו פולט פוטון השזור עם הספין. פוטונים משני צמתים מתאבכים על מפצל אלומה; תבנית הגילויים מבשרת על שזירת ספין–ספין בלי להסתמך על הערוץ, ולכן האובדן עולה בניסיונות, לא בנאמנות. Delft הדגימה את הגרסה המבושרת הראשונה במצב מוצק על פני 3 m ב-2013 D[783]; כל מה שבא מאז דחף את הפרוטוקול הזה אל סיבי טלקום פרוסים.
- ניידות: הנושא מעופף (פוטון בסיב); שני הספינים נשארים נייחים.
- מבנה השגיאות: האובדן שולט; יש לצטט יחד את הנאמנות המותנית ואת הקצב הבלתי מותנה.
פיזיקה וגבולות
הרצפה היא מכפלת הנצילויות של האיסוף, ההמרה וההעברה, והיא נכנסת לקצב בריבוע בפרוטוקולים דו-פוטוניים ובאופן ליניארי בפרוטוקול החד-פוטוני ש-Delft משתמשת בו בקנה מידה מטרופוליני D[784]. קו אפס-הפונונים הקוהרנטי נושא ~3% מהפליטה של מרכז NV, ~23% מזו של מרכז T ו-65–90% מזו של SiV Dfact, ולולאה עירונית פרוסה של 35 km גובה עוד 17 dB D[209]. אורך הגל קובע אם נדרשת המרה — NV ב-637 nm ו-SiV ב-737.2 nm זקוקים לה (Harvard ממירה ל-1,350 nm), ואילו מרכז T פולט ישירות סביב 1,326 nm, מדלג על שלב זה אך משלם במעבר חלש יותר P[363]. קוהרנטיות הספין אינה האילוץ: זיכרונות גרעיניים מחזיקים שזירה יותר מ-2 s D[209], הרבה מעבר לזמן ההלוך-ושוב בסיב, 0.25–0.35 ms. המנוף היחיד שמזיז את הרצפה הוא הגברה במהוד — מיקרו-מהוד סיבי סביב NV יחיד העלה את האיסוף התהודתי פי עשרה בערך, מ-~0.05% ל-~0.5%, תוך שמירה על קוהרנטיות הד מעל 100 µs D[359]; צעד אחד נוסף כזה יעבור את ~2% ההצלחה לניסיון שאובייקטיבים בעלי NA 0.8 מעניקים ליון לכוד D[116].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-04 | NV, צמתים במרחק 10 km זה מזה על פני 25 km של סיב פרוס, עם המרה לפס L של הטלקום: F = 0.534 ב-0.022 s⁻¹ | QuTech/Delft | D[784] |
| 2024-05 | SiV: F = 0.69(7) בין זיכרונות גרעיניים על פני לולאה פרוסה של 35 km בבוסטון; 0.86(3) אלקטרון–אלקטרון ב-20 m, ≤1 Hz | Harvard | D[209] |
| 2024-06 | מרכז T, שני מודולים בקריוסטטים נפרדים על פני ~40 m של סיב: נאמנות בל F = 0.60(8), ~7.5 mHz; רצף CNOT בטלפורטציה בבחירה בדיעבד, ללא נאמנות שער | Photonic Inc. | P[363] |
| 2026-05 | CNOT בטלפורטציה בלתי מותנה בין אוגרי NV בקריוסטטים נפרדים: GHZ של 4 קיוביטים 64(4)%, מצב בתיווך CNOT 63(4)% | QuTech/Delft | Dfact |
האיבר השולט הוא נצילות האיסוף והבישור, לא קוהרנטיות הספין ולא שגיאת השער בתוך הצומת.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
צמתי יהלום זקוקים לחומר CVD בדרגה קוונטית, ש-Element Six (בריטניה) היא ספקית הייחוס שלו Pfact, ולמהודים ננו-פוטוניים ששיעור התקינות שלהם הוא החסם, והוא לא פורסם: מחקר של Delft מ-2026 על מרכזי בדיל–ריקות אפיין 327 מהודים על שני שבבים בטמפרטורת החדר, מצא מרכזים מצומדים ב-7 מתוך 9 שקוררו ומדד בשניים קואופרטיביות מעל אחת Dfact — אין בו שיעור לשבב שלם, והוא המספר שכל הצעה של 10² צמתים צריכה. מרכזי T בצורן מחליפים איכות פולט בבשלות תהליך: השתלה ב-²⁸Si מועשר על קו CMOS, ופעולה ב-~1.5–4 K, לא במיליקלווין P[785]. שני קצות הקישור תלויים בגלאי ננו-תיל מבסיס מסחרי של חמישה ספקים — Single Quantum, ID Quantique (בבעלות IonQ), Photon Spot, Quantum Opus ו-Scontel ממוסקבה Pfact. אף סיווג פיקוח על יצוא אינו נוקב בקישורי ספין–פוטון.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
לכל צומת: קריוסטט, בקרת ספין במיקרוגל, לייזרים תהודתיים לאתחול ולקריאה, שלב המרה אלא אם הפולט כבר בתחום הטלקום, סיב מיוצב בפאזה עד נקודת האמצע, וגלאים. העומס המכריע הוא מחזור העבודה, לא ההשהיה: ב-0.022 s⁻¹ קישור אחד מבלה 45 s לכל זוג בל, בזמן שלולאות הייצוב פועלות ברציפות. עשרה צמתים הם ניסוי; 10² צמתים בקצב של תת-הרץ אינם יכולים לשרת מעבד מבוזר, ו-10³ דורשים פולטים מרובבים ומערכי גלאים שאיש עוד לא הציב בשטח.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה דורשת אוגר ספין במרכז צבע וגילוי פוטון בודד; בלי גלאים בעלי ספירות חושך נמוכות הבישור נכשל לחלוטין. היא אינה מספקת דבר לטכנולוגיה נוספת, והיא עומדת בראש ארכיטקטורת הרשת של ספיני הפגם. בכל ארכיטקטורה מבוזרת היא האיבר הקובע את הקצב: שום קוד אינו רץ על ארכיטקטורת הפגמים, ולכן במקום סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס, השעון הוא 45 s בקצב המטרופוליני של Delft ו-1.0 s בתוצאה הטובה ביותר של Harvard. ההשוואה החשובה היא מול החיבור הבין-מודולי המתחרה: הקישור של Oxford ביונים לכודים הגיע לנאמנות בל של 96.89(8)% ב-9.7 s⁻¹, עם CZ בטלפורטציה של 86.2(9)% Dfact — לעומת קישור ה-SiV הטוב ביותר של Harvard, 0.86(3) בקצב של עד 1 Hz לאורך 20 m, זהו קצב גבוה פי עשרה בערך ונאמנות גבוהה ב-11 נקודות אחוז, והשער בטלפורטציה גבוה ב-23 נקודות אחוז מ-63(4)% הבלתי מותנים של QuTech D[209]Dfact. טיעון הנגד של המצב המוצק הוא יכולת הייצור, לא הביצועים.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
שאלת הייחוס של ה-CNOT בטלפורטציה מוכרעת, ולא כייחוס שגוי: שתי התוצאות קיימות ונבדלות במהותן. Photonic Inc. שזרה שני מודולים של מרכזי T בקריוסטטים נפרדים על פני ~40 m והריצה רצף CNOT בטלפורטציה, אך ויתרה על הזנה קדימה וביצעה בחירה בדיעבד לפי גילוי פוטון, ודיווחה על טבלת אמת ולא על נאמנות שער; נכון ל-4 בספטמבר 2026 זהו עדיין קדם-פרסום מ-2024 P[363]. התוצאה של QuTech מ-2026 היא בלתי מותנית — הזנה קדימה בזמן אמת, ללא בחירה בדיעבד — ב-63(4)% וב-64(4)% Dfact. ציטוט שתיהן יחד בלי ההבחנה הזאת מפריז בערכה של פלטפורמת מרכזי ה-T. בשאר התוצאות הנאמנויות מותנות בבישור, ו-Harvard פוסלת ~23% מהנתונים לפי ספי ניגודיות ההחזרה D[209]. לאף תוצאה כאן אין שחזור בידי קבוצה שנייה.
לא פורסם: ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים לקישורי ספין–פוטון.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuTech | מחקר | הולנד | קישור NV מטרופוליני; השער הבלתי מותנה היחיד בין קריוסטטים | Dfact |
| Photonic Inc. | מפתח | קנדה | מודולים של מרכזי T בצורן, פליטה ישירה בתחום הטלקום | P[363] |
| Harvard University | מחקר | ארה״ב | צומתי SiV ננו-פוטוניים על פני לולאה פרוסה של 35 km | D[209] |
| Fujitsu | מממן | יפן | מממנת את התוכנית המשותפת עם Delft למחשב מודולרי | Pfact |
| Microsoft | משקיע, שותף | ארה״ב | שיתוף פעולה ברישות מאז 2023; משקיעה חוזרת | Cfact |
| Single Quantum | ספק | הולנד | גלאי ננו-תיל מסחריים, התלות של הבישור | Pfact |
כספים. 2025-11-06 · Photonic Inc. · שלב B של DARPA QBI, ~12 חודשים · עד $15 M USD · תוכנית fact. 2026-05-12 · Photonic Inc. · סגירה סופית · $200 M USD לפי שווי של $2 B, $350 M במצטבר · Microsoft משקיעה שוב · נסגר Cfact. מתמשך · QuTech · התוכנית המשותפת עם Fujitsu PPS2007, מענק EU Quantum Internet Alliance 101080128, NWO Spinoza · ללא פירוט · מתמשך Pfact.
שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר קישור ספין–פוטון; הסחורות הנמכרות הן גלאים, יהלום, ²⁸Si מועשר, מודולי המרה וסיב מטרופוליני בחכירה. אספקת הגלאים היא צוואר הבקבוק המשותף — חמישה ספקים מסחריים, שאחד מהם נמצא כיום בבעלות IonQ — והיהלום מגיע ברובו מספק אחד, Element Six. הטכנולוגיה משתלמת עבור G6 מעצם הגדרתה, ועבור G7 היכן שמכונה מודולרית זקוקה לקישורים בין מודולים; לא עבור G1–G5, ולכן הכסף שלה הוא מימון של תוכניות — DARPA QBI, התוכנית המשותפת של Fujitsu ו-Delft, EU Quantum Internet Alliance, NWO — ועוד חברה מפתחת אחת במימון הון סיכון, Photonic Inc.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 לא אותרה משפחת פטנטים ייחודית לקישורי ספין–פוטון במאגר נקוב ומתוארך; מעמדה של Photonic Inc. במרכזי T מקורו בעבודה של Simon Fraser University, אך לא אוחזרה רשומה של בעל זכויות ותאריך. אף גוף תקינה אינו מסדיר ממשקי בישור; EU Quantum Internet Alliance הוא המבנה המתאם הקרוב ביותר.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Photonic Inc. (הובטח 2023 · סבילות מבוזרת לתקלות "בתוך חמש שנים", ~2028 · מצב ב-4 בספטמבר 2026: אין מערכת רב-צמתית, והקישור מ-2024 עדיין בבחירה בדיעבד), עם יעד של ~200 kHz ב-99.8% R[785] — שבעה סדרי גודל בקצב ו-40 נקודות אחוז מעל התוצאה שפרסמה החברה עצמה, ולכן זהו יעד ארכיטקטוני, לא מפת דרכים. QuTech אינה מפרסמת מפת דרכים ומספקת תוצאה ברמת Nature בערך פעם בשנה — אמינה באספקה, כנה לגבי קצבים.
פרשנות אסטרטגית. אם הקישור הזה יבשיל, המנצחות יהיו ארכיטקטורות מודולריות שאינן יכולות לגדול באופן מונוליתי, ו-Microsoft תזכה באופציה על שכבה שאינה נדרשת לבנות בעצמה. המפסידות הן מפות דרכים מונוליתיות המניחות שהגדלה על השבב מספיקה. איום התחליף מוביל בנקודות: קישורי יונים לכודים מהירים ונקיים יותר, והתמרה ממיקרוגל לאופטי מכוונת לאותה משבצת. כוח המיקוח נמצא בידי ספקי הגלאים והיהלום.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2028 קבוצה כלשהי תקיים שזירה מבושרת בקצב של > 1 Hz, בנאמנות מעל F = 0.8, על פני > 20 km של סיב פרוס, או אם Photonic Inc. תפרסם שער בין-מודולי בלתי מותנה עם נאמנות; להוריד בדרגה אם תוצאות מרכזי ה-T יישארו קדם-פרסומים בבחירה בדיעבד. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: הגברה במהוד בתוספת ריבוב מגיעה ל-10–100 Hz במרחק מטרופוליני. התרחיש הגרוע ביותר: קצבים של תת-הרץ, נאמנות של כ-0.7, וקישורי יון–פוטון תופסים את המשבצת. שאלות פתוחות: האם פליטה ישירה בתחום הטלקום עדיפה על המרה כשמביאים בחשבון את תפוקת הפוטונים של מרכז ה-T; איזה חלק מהמהודים בשבב עובר קואופרטיביות אחת, והאם אפשר להעלות אותו לרמה שרשת של 100 צמתים צריכה; האם מישהו מרבב בין פולטים.
מקורות
- [116] J. O'Reilly et al., “Fast photon-mediated entanglement of continuously-cooled trapped ions for quantum networking,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, Art. no. 090802, Aug. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.090802. arXiv:2404.16167. D
- [209] C. M. Knaut et al., “Entanglement of nanophotonic quantum memory nodes in a telecom network,” Nature, vol. 629, no. 8012, pp. 573–578, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07252-z. D
- [359] J. Fischer et al., “Spin-photon correlations from a Purcell-enhanced diamond nitrogen-vacancy center coupled to an open microcavity,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11680, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66722-8. D
- [363] F. Afzal et al., “Distributed Quantum Computing in Silicon,” arXiv:2406.01704, Jun. 2024. P
- [783] H. Bernien et al., “Heralded entanglement between solid-state qubits separated by three metres,” Nature, vol. 497, no. 7447, pp. 86–90, May 2013, doi: 10.1038/nature12016. D
- [784] A. J. Stolk et al., “Metropolitan-scale heralded entanglement of solid-state qubits,” Sci. Adv., vol. 10, no. 44, Art. no. eadp6442, Oct. 2024, doi: 10.1126/sciadv.adp6442. arXiv:2404.03723. D
- [785] M. Ivezic, “Photonic Inc,” PostQuantum.com, Nov. 13, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-computing-companies/ Pphotonic-inc/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
ממשק אטום–פוטון במהוד
מהוד אופטי סביב אטומים ניטרליים הלכודים במלקחיים אופטיים מגביר את צימוד האטום–פוטון באמצעות אפקט פרסל, כך שאפשר לכתוב את מצב האטום על פוטון מעופף.
Verdict. הנצילות לזוג בודד גבוהה (~90% מיצירה עד גילוי), אך רחוקה מ-99.9% הנדרשים לקישור סובלני לתקלות; שזירה מרוחקת חיברה עד כה רק צמתים של אטום בודד, ומעולם לא שני מעבדי מלקחיים אופטיים מרובי אטומים, ולכן הטענה לחיבור בין-מודולי אינה מוכחת — והיא ניתנת להפרכה ביום שבו מישהו ידווח על קצב.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מהוד אופטי סביב אטומים ניטרליים הלכודים במלקחיים אופטיים, המגביר את הצימוד לאופן פוטוני יחיד, כך שהפליטה לאופן זה כמעט דטרמיניסטית, ולא אחוזים ספורים מתוך 4π. אלקטרודינמיקה קוונטית במהוד (cavity QED) עם אטומים בודדים קיימת כבר עשרות שנים; מה שמתוארך ל-2024 הוא אוגר שהורכב במלקחיים אופטיים ושכל אטום בו בר-מיעון בנפרד, בתוך מהוד אחד, עם שזירת אטום–פוטון מרובבת בנצילות מיצירה עד גילוי המתקרבת ל-90% D[777]. תכונות: d = ניידות "קיוביטים מעופפים" — המידע עובר מאטום נייח אל פוטון העוזב את המודול; f = השגיאה השולטת היא אובדן, לא שגיאת פאולי, ולכן כישלון הוא היעדר מבושר, והניסיון חוזר.
פיזיקה וגבולות
הפרמטר השולט הוא הקואופרטיביות של אטום בודד, C = g²/κγ — הצימוד הקוהרנטי מול דעיכת המהוד והפיזור למרחב החופשי. הפליטה לאופן המהוד מתנהגת כ-C/(1+C), ולכן העלאת הנצילות מ-90% (C ≈ 9) לעבר 99.9%, הנדרשים לקישור סובלני לתקלות (C ≈ 999), עולה שני סדרי גודל ב-C — נפח אופן קטן יותר או חדות (finesse) גבוהה יותר, ושתי הדרכים מהדקות את הסבולות של אובדן המראות ושל מיקום האטום. הנצילות מקצה לקצה היא מכפלה של הפליטה למהוד, הצימוד אל מחוץ למהוד, ההעברה בסיב והגילוי; 90% D[777] קרוב למה שאופטיקה נפחית מאפשרת. האובדן מבושר, ולכן הממשק הזה משתלב באופן טבעי עם קיוביטים אלקליים-עפרוריים בעלי מחיקה מובנית. מה שמזיז את הרצפה: מיקרו-מהודים על קצה סיב ומיקרו-מהודים ננו-פוטוניים בעלי C גבוה יותר; פליטה ישירה בתחום הטלקום, המבטלת את המרת התדר רבת ההפסדים D[778]; ומספר ערוצים הגדל עם גודל המערך.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-07 | אוגר מלקחיים אופטיים בתוך מהוד, שזירת אטום–פוטון מרובבת ב-~90% מיצירה עד גילוי | MPQ (הקבוצה של Rempe) | D[777] |
| 2025-09-12 | שזירת אטום–פוטון מקבילית בתחום הטלקום (1389 nm) ממערך ¹⁷¹Yb; הקצב גדל עם מספר הערוצים | Illinois (הקבוצה של Covey) | D[778] |
| 2026-08-31 | מערך מוליכי גל בקנה מידה של שבב, 10 ערוצים ב-780 nm בפסיעה של 25 µm, נראות 0.87; נצילות של 75–94% לכל ערוץ לפי העיתונות המקצועית | Osaka University | DfactP[779] |
אף קבוצה לא פרסמה קצב שזירה בין שני מעבדי אטומים ניטרליים שבכל אחד מהם אטומים רבים; הקישורים המרוחקים שפורסמו מחברים צמתים של אטום בודד — צמתי המהוד של MPQ (2012), שער בין מודולים במרחק 60 m זה מזה (2021) ואטומים של LMU לאורך 33 km של סיב (2022) Dfact. הנצילות והנאמנות טובות למדי; התפוקה — הנתון היחיד שמתכנן ארכיטקטורה יכול להשתמש בו — לא נמדדה.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אופטיקה של שולחן אופטי, לא ליתוגרפיה — ציפויי מראות לחדות גבוהה, מיקרו-מהודים על קצה סיב או מיקרו-מהודים ננו-פוטוניים, ואקום ואופטיקת מלקחיים המשותפת עם המעבד, וכל אלה מכווננים לכל מערכת בנפרד. אין סטטיסטיקה של שיעור התקינות של מהודים, וגם המחקר הקרוב ביותר על ננו-מהוד ופולט אינו מפרסם אותה: העבודה של QuTech על מרכזי בדיל–ריקות P[362] אפיינה 327 מהודים בטמפרטורת החדר, מצאה מרכזים מצומדים ב-7 מתוך 9 שקוררו ומדדה בשניים קואופרטיביות מעל אחת Dfact. הכיוון המעניין הוא שילוב בקנה מידה של שבב: מערך מוליכי הגל מזכוכית של Osaka (עם NICT ו-Hamamatsu) מצמד עשרה אתרי מלקחיים לעשרה ערוצים בפסיעה של 25 µm P[779]; הפלטפורמה של Chicago מ-2024 כבר שילבה עד 64 מלקחיים אופטיים עם שבב הנושא יותר מ-100 מהודים ננו-פוטוניים D[579]. הספקים הנקובים בשמם מעטים: Hamamatsu לגלאים, Nu Quantum למיתוג פוטוני P[780]. אין מוצר מדף (COTS), ולכן אין כלכלת יחידה שאפשר לצטט; לא נמצא סיווג פיקוח על יצוא ייחודי לחומרה זו.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
לייזרי הלכידה והמיעון משותפים עם המערך; הממשק מוסיף נעילת מהוד, נתיב פוטונים וערוצי גלאים. העומס נמדד לכל קישור, לא לכל קיוביט: כיום אופן מהוד אחד משרת מודול אחד, והריבוב הוא הבעיה הפתוחה — 10 הערוצים של Osaka בפסיעה של 25 µm, עם יעד של ~100, הם צעד לקראת מספר ערוצים הגדל עם גודל המערך P[779]. ב-10³ אטומים למודול איש עדיין אינו זקוק לכך. ב-10⁴–10⁶ פעולה מבוזרת היא הארכיטקטורה המוצהרת של כל ספקי האטומים הניטרליים, ושום פרסום אינו מציין כמה קישורים בו-זמניים מודול צריך. השהיית הבישור לא פורסמה; לולאת הניסיונות החוזרים נקבעת בידי הזמן המת של הגלאים ובידי המשוב הקלאסי.
תפקיד במחסנית
הטכנולוגיה משרתת את שני מערכי מלקחיים אופטיים רידברג — אלקליים (Rb/Cs) ואלקליים-עפרוריים (Yb/Sr) — ודורשת אטום הלכוד במלקחיים, וכן את שכבת ההרכבה האופטית הבונה את המהוד. בתוך משפחת האטומים הניטרליים המתחרה היחידה שלה היא איסוף במרחב חופשי, פשוט יותר ויעיל הרבה פחות; בין הפלטפורמות היא מתחרה בקישורי יון–פוטון וספין–פוטון, ומסלול ספיני הפגם קשה יותר באופן ניכר — מיקרו-מהוד סיבי משפר פי 10 בערך את איסוף הפוטונים מ-NV, מ-~0.05% ל-~0.5% D[359]. כיום היא אינה תורמת דבר לשעון הנגזר, משום שאין ארכיטקטורה רב-מודולית: במודול אחד, סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס הוא 1.31 ms לסבב תיקון שגיאות, והוא נקבע בידי ההובלה, ואחריה הדימות, לעומת CZ של 270 ns D[4]. כל קישור איטי יותר יהפוך לשעון ברגע שישתמשו בו. משבצת ריקה: קישור בין שני מודולים עם קצב מדווח.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
שלוש התוצאות אינן על סולם משותף. ה-~90% של MPQ הם נצילות מיצירה עד גילוי לזוג אטום–פוטון אחד במהוד נפחי D[777]; הנראות של Osaka, 0.87 — מתאם בין מצב האטום לקיטוב הפוטון — מגיעה ממערך משולב בשבב ללא הגברת מהוד ופורסמה ב-Optica ב-2026-08-31, ואילו הנצילות של 75–94% לכל ערוץ מופיעה רק בעיתונות המקצועית DfactP[779]; התוצאה של Covey בתחום הטלקום היא סכמה של מערך סיבים הטוענת לקצב העומד ביחס ישר למספר הערוצים, לא לקצב מוחלט D[778]. אף אחת מהן אינה מודדת את מה שקישור צריך: אירועים מבושרים לשנייה בין שני מעבדים, עם נאמנות לאחר תקורת הבישור.
הנתון "נאמנות מצב בל של 91% בגילוף מהוד" (cavity-carved), המיוחס לעתים ל-arXiv:2407.09109, אינו מופיע בתמצית המאמר, שמציינת רק את הנצילות של ~90% מיצירה עד גילוי. לא פורסם: קצב שזירה או נאמנות מדודים לשני אבות-הטיפוס של מפת הדרכים של Nu Quantum fact, וסיווג פיקוח על יצוא ייחודי לאופטיקת מהודים או לממשקי אטום–פוטון.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| MPQ | מחקר | גרמניה | אוגר מלקחיים אופטיים בתוך מהוד, ~90% מיצירה עד גילוי | D[777] |
| University of Illinois | מחקר | ארה״ב | שזירת אטום–פוטון מקבילית בתחום הטלקום ממערך Yb | D[778] |
| Osaka University | מחקר | יפן | מערך איסוף בקנה מידה של שבב, 10 ערוצים, עם NICT ו-Hamamatsu | P[779] |
| Atom Computing | מפתח | ארה״ב | מערכות Yb; הסכמי רישות עם Nu Quantum ועם Cisco | P[780] |
| Nu Quantum | ספק | בריטניה | ממשק קיוביט–פוטון ויחידות רישות פוטוני | C[781] |
| Cisco | ספק | ארה״ב | חומרת רישות קוונטי ותוכנה למחשוב מבוזר | P[782] |
כספים.
2025-07-17 · QuNorth · הזמנת "Magne" מ-Atom Computing/Microsoft · EUR 80 M · 50 קיוביטים לוגיים · הוזמן G[11]
2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI, Atom Computing ו-QuEra בין אחד-עשר הנבחרים · עד USD 15 M לכל אחד · רשמי G[65]
2025-12-10 · Nu Quantum · סבב A · USD 60 M · בהובלת National Grid Partners, עם Amadeus, IQ Capital, NSSIF, Sumitomo/Presidio · נסגר C[781]
2026-05-21 · US Dept of Commerce · מכתב כוונות של CHIPS, Atom Computing · USD 100 M · מכתב כוונות לא מחייב G[300]
2026-06-16 · Atom Computing · סבב C (Third Point) · USD 100 M · > USD 300 M במצטבר · נסגר G[154]
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק: איש אינו מוכר ממשק אטום–פוטון במהוד, והכסף כאן הוא כסף של מעבדים (Atom Computing) או כסף של רישות בתחום סמוך (Nu Quantum, Cisco). Nu Quantum היא החברה היחידה המכוונת ישירות לפונקציה זו; היא גייסה סבב A בהיקף USD 60 M ולא פרסמה קצב או נאמנות מדודים C[781]. אספקת הגלאים והשילוב הפוטוני הם צוואר הבקבוק הסביר. הטכנולוגיה משתלמת כיום עבור G6, ואם תעבוד — גם עבור G4 ו-G7; היא אינה משתלמת עבור אף אחד מ-G1–G3.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאו משפחת פטנטים נקובה או ספירה מתוארכת ממאגר פטנטים הייחודיות לממשקי אטום–מהוד — לא נמצאה עובדה מתוארכת. אף קונסורציום או תקן אינו מסדיר את הממשק; התוצאות של MPQ, Illinois ו-Osaka הן התקנים אקדמיים, לא מוצרים.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. במפת הדרכים של Nu Quantum היו שני פריטים, ושניהם הגיעו בזמן כאבות-טיפוס — Qubit–Photon Interface ב-2024-10-14 ו-Quantum Networking Unit ב-2025-06-12 — אך לאף אחד מהם אין קצב או נאמנות מדודים: ה"עד 99.7%" של היחידה הוא התקרה שהנתיב האופטי שלה מאפשר C[781]fact. ההסכמים Atom Computing–Nu Quantum (2026-06-17) ו-Atom Computing–Cisco (2026-03-25) אינם נושאים יעדים מתוארכים P[780]P[782]; ליעד של Osaka, ~100 ערוצים, אין תאריך P[779]. נכון ל-4 בספטמבר 2026 לאף שחקן כאן אין הבטחה מוגדרת דיה כדי לדרג אותה — וזה עצמו הממצא.
פרשנות אסטרטגית. אם האיסוף בקנה מידה של שבב יבשיל מהר יותר מאלקטרודינמיקה קוונטית במהוד נפחי, הממשק יירש שרשרת אספקה של מפעלי ייצור פוטוניים במקום חומרת מעבדה בהתאמה אישית, והיתרון יעבור למי שחבר מוקדם לקבוצת שילוב פוטוני — מבין הספקים, Atom Computing. אם לא, מחשוב מבוזר באטומים ניטרליים יישאר שקף במצגת, וכל מפת דרכים מעבר ל-~10⁴ אטומים תאבד את סיפור ההגדלה שלה. איום התחליף בא מפלטפורמות אחרות: קישורי יון–פוטון וספין–פוטון רודפים אחר אותה אבן דרך, והראשון שיפרסם קצב שמיש יקבע את הנרטיב.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד סוף 2027 קבוצה כלשהי תפרסם קצב שזירה מבושרת בין שני מודולים של אטומים ניטרליים שבכל אחד מהם אטומים רבים; להוריד בדרגה את הטענה לחיבור בין-מודולי אם התוצאות החדשות עדיין יהיו נצילויות של זוג בודד. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: האיסוף המרובב מגיע ל-~100 ערוצים, ומודגמת פעולה לוגית בין שני מודולים. התרחיש הגרוע ביותר: הנצילות נעצרת סביב 90%, מספר הערוצים נשאר בעשרות, והסכמי הרישות לעולם אינם הופכים ליעד מתוארך. שאלות פתוחות: איזה קצב דורשת ארכיטקטורה מבוזרת של אטומים ניטרליים; האם איסוף בקנה מידה של שבב יכול להגיע לקואופרטיביות של מהוד נפחי; האם פליטה ישירה בתחום הטלקום עדיפה על הגברת מהוד בתוספת המרה.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [11] Novo Nordisk Foundation, “New quantum computer with great potential to boost Nordic research and innovation,” Novo Nordisk Fonden, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://novonordiskfonden.dk/
en/ Gnews/ new-quantum-computer-with-great-potential-to-boost-nordic-research-and-innovation/ - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Gatom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [359] J. Fischer et al., “Spin-photon correlations from a Purcell-enhanced diamond nitrogen-vacancy center coupled to an open microcavity,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11680, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66722-8. D
- [362] QuTech, “Coherent coupling of diamond colour centre to a nanocavity,” Jun. 25, 2026. [Online]. Available: https://qutech.nl/
2026/ P06/ 25/ a-step-toward-faster-quantum-networks/ - [579] S. G. Menon, N. Glachman, M. Pompili, A. Dibos, and H. Bernien, “An integrated atom array–nanophotonic chip platform with background-free imaging,” Nat. Commun., vol. 15, no. 1, Art. no. 6156, Jul. 2024, doi: 10.1038/s41467-024-50355-4. D
- [777] L. Hartung, M. Seubert, S. Welte, E. Distante, and G. Rempe, “A quantum-network register assembled with optical tweezers in an optical cavity,” Science, vol. 385, no. 6705, pp. 179–183, Jul. 2024, doi: 10.1126/science.ado6471. arXiv:2407.09109. D
- [778] L. Li et al., “Parallelized telecom quantum networking with an ytterbium-171 atom array,” Nat. Phys., vol. 21, no. 11, pp. 1826–1833, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41567-025-03022-4. D
- [779] C. Pittmann, “Neutral-Atom Quantum Processors Get Chip-Scale Photonic Link: Osaka Hits 10 Channels,” Tech Times, Sep. 1, 2026. [Online]. Available: https://www.techtimes.com/
articles/ P326188/ 20260901/ neutral-atom-quantum-processors-get-chip-scale-photonic-link-osaka-hits-10-channels.htm - [780] M. Swayne, “Atom Computing and Nu Quantum Partner to Scale Neutral Atom Quantum Computers,” The Quantum Insider, Jun. 17, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P06/ 17/ atom-computing-and-nu-quantum-partner-to-scale-neutral-atom-quantum-computers/ - [781] Nu Quantum, “Nu Quantum Raises $60M Series A in Largest Financing Round for Quantum Computer Networking,” Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.nu-quantum.com/
news/ Cnu-quantum-raises-60m-series-a-in-largest-financing-round-for-quantum-computer-networking - [782] M. U. Rehman, “Cisco and Atom Computing Partner on Quantum Networking for Scalable Computing,” The Quantum Insider, Mar. 25, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P03/ 25/ atom-computing-cisco-distributed-quantum-collaboration/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
פיצול אותות קריוגני למערכי ספינים (פיסת נתב, חיווט תלת-ממדי מוערם)
פיסת נתב בטמפרטורת מיליקלווין, מרבב על הפיסה או חיווט תלת-ממדי מוערם, ההופכים קווי כניסה קרים ספורים לעשרות עד אלפי מתחי השער שמערך של קיוביטי ספין צריך.
Verdict. הרכיבים קיימים — Pando Tree של Intel עם 64 הדקים, השבב המרובב של Quantum Motion עם 1,024 נקודות, מפריד הריבוב של Delft ל-648 התקנים — אך נכון ל-2026-09-26 לא פורסמה נאמנות שער שנמדדה דרך נתב בטמפרטורת מיליקלווין, ובהספק של Delft, ~1.25 µW לכל מתח שנוצר, מיליוואט של קירור בשלב המיליקלווין מחזיק ~800 מתחים: 10³ קיוביטים רק בבקרה משותפת.
MXC = תא הערבוב, השלב הקר ביותר של המקרר; SET = טרנזיסטור חד-אלקטרוני (single-electron transistor); DRAM = זיכרון דינמי בגישה אקראית (dynamic random-access memory); FinFET = טרנזיסטור אפקט שדה בעל סנפיר (fin field-effect transistor); 22FDX = תהליך הצורן-על-מבודד המדולדל לחלוטין של GlobalFoundries ב-22 nm; PDK = ערכת תכנון תהליך (process design kit); חוק רנט T = t·g^p (T — מספר ההדקים, g — מספר הרכיבים, t — הדקים לרכיב, p — מעריך רנט); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
כל אלקטרודת שער של קיוביט ספין היא קו. הפיצול מנתב את הקווים המעטים שמקרר מוביל אל אלקטרודות השער האלה: פיסת נתב ב-MXC (Intel), מרבבים על פיסת הקיוביטים (Quantum Motion, Equal1), או שבב קיוביטים ואלקטרוניקת בקרה המוערמים אנכית (Hitachi). Vandersypen ועמיתיו (2017) העריכו שחיווט של ~10⁸ קיוביטים הפועלים מתחת ל-100 mK אל טמפרטורת החדר "אינו מעשי", והציבו את האלקטרוניקה לצד הקיוביטים D[761]. Li ועמיתיו שיתפו את הקווים — "קווי הבקרה מגדירים את רשת הקיוביטים" D[762]; Schaal ועמיתיו ו-Paquelet Wuetz ועמיתיו הציבו מתגי CMOS בטמפרטורת מיליקלווין D[763]D[764]. Intel תיארה את Pando Tree ב-2024-06-20 C[272]; רשומת הפיצול המתוארכת הראשונה במרשם היא מ-2025.
תכונות: חיבור סטטי; אותות בתדר נמוך בשלבי ה-mK וה-4 K; שגיאה קוהרנטית; ייצור CMOS.
פיזיקה וגבולות
קווים. ב-2019 כל פלטפורמה חיווטה כל קיוביט ישירות, p = 1, לעומת 0.36 במעבדי ה-x86 של Intel; בדוגמה של Franke ועמיתיו כל קיוביט ספין נוסף עולה שתי אלקטרודות שער, t = 2 D[765] — 2×10⁶ קווים ב-g = 10⁶. מערך crossbar נותן T = 6√g − 1 — כלומר 23 הדקים ל-16 נקודות D[520], ו-~6×10³ ב-10⁶ S. בפסיעת שערים של 90 nm D[197] הניתוב חייב להתבצע על הפיסה או לצידה.
חום. מקררי דילול גדולים מספקים "מעבר ל-1 mW ב-100 mK" D[761]. Delft יצרה 96 מתחים ופירקה אותם בריבוב אל 648 התקנים ב-66 mK, בפחות מ-120 µW D[552]: ~1.25 µW למתח, ולכן מיליוואט מחזיק ~800 מתחים — ~400 קיוביטים בחיווט ישיר או ~1.8×10⁴ נקודות crossbar S. עלות המיתוג ∝ C·V²·f: מיתוג מחזורי של מרבבים מסחריים ב-8 kHz העלה שלב של 50 mK ל-130 mK D[764]. מפלג פוקד את ההדקים בזה אחר זה, וכל הדק מחזיק בינתיים מטען — התא של Schaal אוגר אותו על אלקטרודת השער של הנקודה, כמו תא DRAM של טרנזיסטור אחד וקבל אחד D[763] — ולכן קצב הרענון הוא פשרה בין צניחת המתח לבין החום S.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2020-05-19 | מרבבי CMOS מסחריים ב-50 mK: 16 ערוצים × 6 קווים | QuTech / Intel | D[764] |
| 2023-08-28 | מערך crossbar של 16 נקודות בגרמניום, 23 הדקים | QuTech | D[520] |
| 2024-05-01 | מתקן בדיקת פרוסות קריוגני (cryoprober) ל-300 mm: 232 מערכים של שתים-עשרה נקודות, טמפרטורת אלקטרונים 1.6 ± 0.2 K | Intel | D[766] |
| 2024-06-20 | Pando Tree: ממתח ופולסים ל-64 הדקים, 10–20 mK | Intel | C[272] |
| 2025-01-03 | 1,024 נקודות על מרבב אחד על השבב, 22FDX, <1 K, מופו בפחות מ-10 דקות | Quantum Motion | D[767] |
| 2025-03-16 | Bell-1, ששמה שונה ל-RacQ ב-2026: שישה קיוביטים ובקרה במסד אחד, 0.3 K, 1,600 W | Equal1 | C[768] fact |
| 2025-07 | 648 התקנים מ-96 מתחים, 66 mK, <120 µW, FinFET של 22 nm | TU Delft / Intel | D[552] |
אף שורה אינה בחינת ביצועים של שער דרך נתב: Pando Tree חולק לוח מעגלים עם שבב Tunnel Falls C[272], ונכון ל-2026-09-26 לא נמצאה נאמנות שנמדדה דרכו. הקרוב ביותר: שבב פולסים של 32 תאים בטמפרטורת מיליקלווין, שמחירו ~0.07% מהנאמנות החד-קיוביטית D[551] — יצירה, לא ניתוב. האיבר השולט: החום לכל מתח ממוען.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
פיסות נתב הן CMOS של מפעל ייצור המופעל בקור: FinFET של 22 nm מ-Intel עבור Delft D[552], 22FDX עבור Quantum Motion D[767] ועבור Equal1 C[273], ו-Intel 18A עבור ערכת תכנון התהליך הקוונטית של Hitachi, "הממשק הראשון מסוגו לתהליך ממחלקת 1.8nm" P[769]. Tunnel Falls מיוצר בקו של 300 mm בליתוגרפיית אולטרה-סגול קיצוני D[199]. שלושה מסלולים מתחרים: פיסת נתב נפרדת (Intel), מרבבים מונוליתיים (Quantum Motion, Equal1), ו"הערמה אנכית של שבבי קיוביטים ושל אלקטרוניקת בקרה" (Hitachi) P[769]. בדיקת פרוסות בקור מתנה את שלושתם — מתקן בדיקת הפרוסות הקריוגני של Intel הוא המקרה שפורסם D[766] — וקו הייצור הניסיוני SPINS של imec מוסיף הרצות של קיוביטי ספין על 300 mm, ערכות תכנון תהליך ו-CMOS קריוגני C[770]. שיעורי התקינות של הנתבים ושל החיבורים לא פורסמו, נכון ל-2026-09-26.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
Pando Tree מספק "גם ממתח במתח קבוע וגם פולסי מתח מהירים לעד 64 הדקי קיוביטים" מתשעה אותות ספרתיים ומקו אחד מבקר Horse Ridge II שב-4 K C[272]: עשרה קווים ל-32 קיוביטים, בשני הדקים לכל קיוביט (t = 2), כ-0.3 קווים לקיוביט S. הערך של המרשם, 0.0156 קווים לקיוביט, סופר רק את הקו האנלוגי וקורא הדקים כקיוביטים S. ה"כ-20 כבלים" של Intel למיליון קיוביטים C[272] אינם מלווים בתקציב חום או רוחב פס, נכון ל-2026-09-26. גם הקריאה מתכנסת (fan-in): Diraq קוראת שמונה קיוביטים דרך שני SET D[197]. ב-1.25 µW למתח ובשני הדקים לקיוביט S, 10³ קיוביטים צריכים ~2.5 mW בחיווט ישיר ו-~0.2 mW ב-crossbar; 10⁶ צריכים ~2.5 W, או ~7.5 mW בקווים משותפים — רק השילוב מתקרב לתקציב של מקרר אחד.
תפקיד במחסנית
משבצת 9 — הטכנולוגיה היחידה בשכבה 9 — של "ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום". היא דורשת את fab_cmos (מפעל CMOS) — "פיסת נתב CMOS בטמפרטורה קריוגנית" — ואת ct_cryocmos (בקרת CMOS קריוגנית), המייצרת את מה שהטכנולוגיה הזו מנתבת; cx_crossbar (שכבה 4) משתפת קווים בתוך המערך. לא נרשמה קשת מספקת. ic_mcm (מודולים מרובי-שבבים מצומדים) מחליפה אותה; נכון ל-2026-09-26 לאף אחת משתי ארכיטקטורות הספין אין קישור בין-מודולי. ארבע מכונות במרשם נושאות אותה (4 כטכנולוגיה ראשית): Tunnel Falls, Hitachi × Intel 18A, RacQ (Bell-1) ו-QM-One — אלה שיצרניהן נוקבים ברכיב מוחשי. התא של Tunnel Falls מסומן ✅, על סמך מפריד הריבוב Pando Tree; האחרות מוסקות ומסומנות 🔎. הפער G-spinl9, תשובה חלקית: משבצת 9 של ארכיטקטורת הנקודות הקוונטיות מחזיקה כעת את הטכנולוגיה הזו, ה-ic_router המוצע; משבצת 9 של ארכיטקטורת ספיני התורמים עדיין ריקה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
מדדי הטיב — ערוצים לפיסה, חום לקו ב-MXC, צניחת מתח בהחזקה, קצב רענון, הפרעה הדדית במיתוג — אינם מופיעים באף תא של המרשם. התיעוד הוא ברמת הרכיב: המתחים המוחזקים של Delft נסחפים בקצב של 60 µV/s עד 18 mV/s D[552], שגיאה קוהרנטית איטית שבחינת ביצועים אקראית ממצעת ומעלימה S; מתקן בדיקת הפרוסות הקריוגני והשבב בן 1,024 הנקודות מודדים התקנים, לא שערים D[766]D[767]. הדף של Equal1 מציג נאמנות דו-קיוביטית ממוצעת של 99.3% C[273], והמרשם מביא אותה לצד 98.4% מסקירה בעיתונות; אף אחד מהם אינו נוקב בפיצול שמאחוריה. חסרים, נכון ל-2026-09-26: בחינת ביצועים דרך נתב בטמפרטורת מיליקלווין, ופיזור ההספק של Pando Tree.
לא פורסם: דור התהליך של Pando Tree של Intel וכל נאמנות קיוביט שנמדדה דרכו, וכן תוכניות הפיצול של SQC, Quobly ו-Groove Quantum.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Intel | מפתח | ארה״ב | הנתב Pando Tree; מתקן בדיקת פרוסות קריוגני ל-300 mm | C[272]D[766] |
| Hitachi | מפתח | יפן | שבבי קיוביטים ובקרה בהערמה אנכית; ערכת תכנון תהליך ל-18A | P[769] |
| Quantum Motion | מפתח | בריטניה | מרבב 1:1,024 על השבב; אריחים עם בקרה וקריאה על השבב | D[767]C[200] |
| Equal1 | מפתח | אירלנד | קיוביטים ואלקטרוניקת בקרה ב-22FDX ב-0.3 K | C[273] |
| TU Delft / QuTech | מחקר | הולנד | פירוק ריבוב בטמפרטורת מיליקלווין; crossbar בגרמניום | D[552]D[520] |
כספים.
- 2026-01-15 · Equal1 · סבב בהובלת Ireland Strategic Investment Fund, מערכת "על שבב יחיד" · USD 60 M · הוכרז C[771]
- 2026-03-18 · Rhonexum · סבב טרום-סיד (pre-seed) בהובלת QDNL Participations · USD 1 M · הוכרז P[560]
- 2026-04-03 · קונסורציום בהובלת imec · קו הייצור הניסיוני SPINS, מימון משותף של EU Chips Joint Undertaking · EUR 50 M · הושק C[770]
- 2026-05-07 · Quantum Motion · סבב C, הפיצול אינו מוזכר · USD 160 M · הוכרז C[355]
שוק ושרשרת אספקה. הפיצול נקנה יחד עם פיסת הקיוביטים; הספקית העצמאית החדשה היחידה שנמצאה, Rhonexum מ-Lausanne, עומדת בשלב טרום-סיד P[560]. התשומות הנדירות — מודלים של התקנים בקור, בדיקת פרוסות בקור, חלונות ייצור במפעלי ייצור — משותפות עם ct_cryocmos. היא משרתת את G4 ואת G7 בארכיטקטורת הנקודות הקוונטיות.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-26 אין ספירת פטנטים על פיצול ממאגר נתונים מזוהה, ואין תקן ממשק; התוצרים הקרובים ביותר הם ערכות תכנון תהליך — זו של SPINS C[770] והערכה ל-18A שמתכננת Hitachi P[769].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Intel: ~20 כבלים למיליון קיוביטים, ללא תאריך C[272]; אין נתוני קיוביטים דרך Pando Tree מאז 2024-06-20, נכון ל-2026-09-26. Hitachi: גישה בענן בשנת הכספים 2027, 100 קיוביטים בשנת הכספים 2028, 1,000 בשנת הכספים 2030 P[769]. Diraq: 150,000 קיוביטים פיזיים עד 2029, יותר מ-2 מיליון עד 2031, הפיצול אינו מפורט R[211]. מועדה של אף אבן דרך של פיצול טרם הגיע; עדיין אין מה להעריך.
פרשנות אסטרטגית. הנתב הנפרד של Intel והפיסות המונוליתיות של Equal1 ושל Quantum Motion הם הימורים יריבים על המיליוואט של שלב המיליקלווין. אם הנתבים ירדו הרבה מתחת למיקרוואט למתח, הערך יעבור למפעלי ייצור בעלי מודלים של התקנים בקור ולבדיקת פרוסות בקור; אם לא, הקיוביטים יפעלו חמים יותר — Equal1 ב-0.3 K C[768] — או יתפצלו למודולים, ו-ic_mcm תתפוס את המשבצת S.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 בחינת ביצועים של שער בקיוביטי ספין, שעבר ביקורת עמיתים, ירוץ דרך נתב בטמפרטורת מיליקלווין או דרך מרבב על הפיסה וידווח על החום לכל ערוץ; להוריד בדרגה אם אב-הטיפוס של Hitachi לשנת הכספים 2028 או המערכת של Diraq ל-2029 יסופקו עם קו לכל אלקטרודת שער מ-4 K או מטמפרטורת החדר. שאלות פתוחות. (1) כמה הספק מפזר Pando Tree לכל הדק ממותג? (2) איזו צניחת מתח בהחזקה סובלים שערי חילוף בין רענון לרענון? (3) האם פולסים בריבוב בזמן מגבילים את מקביליות השערים מתחת למה שסבב של קוד המשטח צריך? (4) האם שיתוף קווים בשיטת crossbar וניתוב בטמפרטורת מיליקלווין יכולים לחלוק פיסה אחת? (5) האם מודולי ספין (ic_mcm) יתפסו את המשבצת לפני שהנתבים יגיעו ל-10⁴ ערוצים?
מקורות
- [197] A. Nickl et al., “Eight-qubit operation of a 300 mm SiMOS foundry-fabricated device,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 5878, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-74597-6. D
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. D
- [200] Quantum Motion, “Quantum Motion Delivers the Industry's First Full-Stack Silicon CMOS Quantum Computer,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-delivers-the-industrys-first-full-stack-silicon-cmos-quantum-computer/ C - [211] F. Elliott, “Diraq charts course to utility-scale quantum computing with millions of spin qubits on a single silicon chip,” Diraq, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.diraq.com/
newsdesk/ Rdiraq-sets-roadmap-for-utility-scale-quantum-computing-with-millions-of-qubits-on-a-single-silicon-chip - [272] S. Subramanian and S. Pellerano, “Intel's Millikelvin Quantum Research Control Chip Provides Denser Integration with Qubits,” Intel Community, Jun. 20, 2024. [Online]. Available: https://community.intel.com/
t5/ CBlogs/ Tech-Innovation/ Data-Center/ Intel-s-Millikelvin-Quantum-Research-Control-Chip-Provides/ post/ 1608558 - [273] Equal1, “UnityQ.” [Online]. Available: https://www.equal1.com/
technology C - [355] Quantum Motion, “Quantum Motion Raises $160 Million Series C to Deliver Quantum Computing's "Transistor Moment,” May 7, 2026. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-raises-160-million-series-c-to-deliver-quantum-computings-transistor-moment/ C - [520] F. Borsoi et al., “Shared control of a 16 semiconductor quantum dot crossbar array,” Nat. Nanotechnol., vol. 19, no. 1, pp. 21–27, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41565-023-01491-3. D
- [551] S. K. Bartee et al., “Spin-qubit control with a milli-kelvin CMOS chip,” Nature, vol. 643, no. 8071, pp. 382–387, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09157-x. D
- [552] J. van Staveren et al., “Cryo-CMOS Bias-Voltage Generation and Demultiplexing at mK Temperatures for Large-Scale Arrays of Quantum Devices,” IEEE Trans. Quantum Eng., vol. 6, pp. 1–18, 2025, doi: 10.1109/TQE.2025.3580377. D
- [560] M. Abdel-Kareem, “Rhonexum Raises $1M Pre-Seed to Solve the Quantum Cabling Bottleneck via Cryo-CMOS,” Quantum Computing Report, Mar. 18, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
rhonexum-raises-1m-pre-seed-to-solve-the-quantum-cabling-bottleneck-via-cryo-cmos/ P - [761] L. M. K. Vandersypen et al., “Interfacing spin qubits in quantum dots and donors—hot, dense, and coherent,” npj Quantum Inf., vol. 3, Art. no. 34, Sep. 2017, doi: 10.1038/s41534-017-0038-y. D
- [762] R. Li et al., “A Crossbar Network for Silicon Quantum Dot Qubits,” Sci. Adv., vol. 4, Art. no. eaar3960, 2018, doi: 10.1126/sciadv.aar3960. arXiv:1711.03807. D
- [763] S. Schaal et al., “A CMOS dynamic random access architecture for radio-frequency readout of quantum devices,” Nat. Electron., vol. 2, no. 6, pp. 236–242, Jun. 2019, doi: 10.1038/s41928-019-0259-5. arXiv:1809.03894. D
- [764] B. P. Wuetz et al., “Multiplexed quantum transport using commercial off-the-shelf CMOS at sub-kelvin temperatures,” npj Quantum Inf., vol. 6, Art. no. 43, May 2020, doi: 10.1038/s41534-020-0274-4. D
- [765] D. P. Franke, J. S. Clarke, L. M. K. Vandersypen, and M. Veldhorst, “Rent's rule and extensibility in quantum computing,” Microprocess. Microsyst., vol. 67, pp. 1–7, 2019, doi: 10.1016/j.micpro.2019.02.006. D
- [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. D
- [767] E. J. Thomas et al., “Rapid cryogenic characterization of 1,024 integrated silicon quantum dot devices,” Nat. Electron., vol. 8, no. 1, pp. 75–83, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41928-024-01304-y. D
- [768] Equal1, “Equal1 Launches Bell-1: The First Quantum System Purpose-Built for the HPC Era,” Mar. 16, 2025. [Online]. Available: https://www.equal1.com/
post/ Cequal1-launches-bell-1-the-first-quantum-system-purpose-built-for-the-hpc-era - [769] M. Rutherford, “Silicon Spin Qubits Get Foundry Path: Hitachi Banks on Intel 18A Process,” Tech Times, Jul. 28, 2026. [Online]. Available: https://www.techtimes.com/
articles/ P321867/ 20260728/ hitachi-intel-18a-spin-qubit.htm - [770] imec, “Quantum pilot line 'SPINS' launched with EU support,” Apr. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.imec-int.com/
en/ Cpress/ semiconductor-based-quantum-pilot-line-spins-launched-eu-support - [771] University College Dublin, “Equal1 Announces $60 million in Funding to Accelerate Quantum Computing using Existing Semiconductor Manufacturing,” UCD Innovation, Jan. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.ucd.ie/
innovation/ Cnews-and-events/ 2026/ equal1-announces-funding-round/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
זיווד מרובה-פיסות במודול אחד (flip-chip, פיסת בקרה בחיבור בליטות)
פיסת קיוביטים המחוברת בבליטות, פנים אל פנים, לפיסה מוליכת-על שנייה הנושאת חיווט, מהודים, חומר שני או לוגיקת בקרה, בתוך מארז אחד, על פני מרווח ואקום של מיקרומטרים ספורים עד ~20 µm.
Verdict. שבע מתוך 12 המכונות במרשם הנושאות את הטכנולוגיה מתעדות ערימה של שתי פיסות במקור שנפתח ונבדק (✅); היא מעבירה את חומת החיווט אל פיסה שנייה, אך אינה מחברת מודולים, ונכון ל-2026-09-30 אף מכונה הנושאת אותה לא פרסמה את שיעור התקינות של הבליטות — רק Chalmers פרסמה את מספר הבליטות ואת פיזור המרווח.
In = אינדיום; TSV = מעבר דרך הצורן (through-silicon via); SFQ = קוונט שטף בודד (single flux quantum), לוגיקה ספרתית מוליכת-על; T1, T2,echo = זמן הרלקסציה וזמן הדה-פאזה בהד; Q = מקדם האיכות; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שתי פיסות מוליכות-על ניצבות זו מול זו משני צדי מרווח ואקום, ומחוברות בבליטות אינדיום: האחת נושאת את הקיוביטים, והאחרת חיווט, מהודים, חומר אחר או לוגיקת בקרה — החיבור שמתחת לקנה המידה של המודול, בלי קישור קוהרנטי היוצא מן המארז. Sycamore השתמש ב"אינדיום לחיבורי בליטות בין שתי פרוסות צורן" D[291]; Zuchongzhi 3.0 מציב 105 קיוביטים ו-182 מצמדים על שבב ספיר אחד, ואת "כל קווי הבקרה ומהודי הקריאה" על השני D[35]; Ocelot מחבר פיסת צמתים מאלומיניום לפיסת מהודים מטנטלום D[80]; SEEQC מציבה שבב קיוביטים של 5 × 5 mm על פיסת SFQ של 10 × 10 mm D[304]. השורש: חיבור קיוביטי שטף בשיטת השבב ההפוך (flip-chip) אל שבב קריאה ובקרה, ב-MIT Lincoln Laboratory ב-2017 D[754]. זו אינה ic_mcm, המרצפת פיסות קיוביטים לסריג אחד, וגם לא ct_vio, המכניסה קווים דרך פני השבב.
תכונות: מיוצרת, סטטית; מיקרוגל בשלב המיליקלווין; שגיאה קוהרנטית; ליתוגרפיה של מוליכי-על.
פיזיקה וגבולות
המרווח הוא רכיב מעגל. הקוהרנטיות שורדת פיסת כיסוי — קיוביטי שטף בחיבור שבב הפוך שמרו על T1 של 20.9 µs ועל T2,echo של 24.6 µs, עם צימוד גלווני, קיבולי והשראי בין השבבים D[754]; טרנסמונים במרווח של (7.8 ± 0.8) µm מגיעים בממוצע למעל 90 µs D[755] — אך התדרים הולכים אחר המרווח: 1 µm מזיז מהוד של 6 GHz ב-~2%, כלומר ~120 MHz D[755]. כאשר f ∝ C^−1/2, פיסת כיסוי המחזיקה חלק p מהקיבול של טרנסמון מזיזה את f ב-≈ ½p·δd/d — עבור p = 0.2 ו-±0.8 µm על 7.8 µm, ~50 MHz ב-5 GHz S; מכאן המעצור הקשיח (hard stop) מאלומיניום של SEEQC, הקובע את המרווח על 10 µm D[304]. מישורי הארקה הניצבים זה מול זה יוצרים מוליך גל של לוחות מקבילים, עם אופנים רוחביים סביב c/2L ≈ 7.5 GHz בפיסה של 20 mm, אלא אם בליטות הארקה תופרות אותם בפסיעה מילימטרית S.
בליטות. In על שכבת מחסום של TiN מעל אלומיניום הוא מוליך-על לכל אורכו (Tc 1.1 K), עם זרם קריטי ממוצע של 26.8 mA, ועמיד בגזירה ובמחזורי חימום וקירור D[756]. ההפסדים יושבים בממשקים: טרנסמונים עם In בציפוי אלקטרוליטי מגיעים ל-Q ≈ 10⁶ (T1 ≈ 32 µs ב-5 GHz S), ככל הנראה בהגבלת שכבת המגע מזהב D[757]. אי-ההתאמה התרמית מפעילה על בליטה גזירה ∝ Δα·ΔT·r/h (r — המרחק ממרכז הפיסה, h — גובה הבליטה): אפסית במצעים זהים, והגרועה ביותר בזוגות של מצעים שונים ובפיסות גדולות S.
קוואזי-חלקיקים. פיסת בקרה נפרדת קוטעת את מסלול הפונונים: פיסת SFQ על בליטות In הגיעה לשגיאה של 1.2(1)% לכל קליפורד, טובה פי עשרה מבקרת SFQ קודמת D[249]; הבליטות העשירות באלומיניום של SEEQC משמשות גם כמלכודות קוואזי-חלקיקים D[304].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2017-10 | קיוביטי שטף בחיבור שבב הפוך לשבב בקרה; עמודי In של 8–30 µm; T1 20.9 µs | MIT Lincoln Laboratory | D[754] |
| 2019-10 | 53 קיוביטים; שכבות מתכת וצמתים מ-Al, חיבורי בליטות In בין שתי פרוסות Si | D[291] | |
| 2022-06 | מודולי טרנסמונים משתי פיסות, מרווח (7.8 ± 0.8) µm; CZ (98.66 ± 0.08)% | Chalmers | D[755] |
| 2023-07 | פיסת SFQ + פיסת קיוביטים על בליטות In; שגיאה לכל קליפורד 1.2(1)% | Liu ועמיתיו | D[249] |
| 2024-12 | 105 קיוביטים + 182 מצמדים על פיסת ספיר אחת, בקרה וקריאה על השנייה | USTC | D[35] |
| 2025-02 | פיסת צמתים מ-Al בגודל 16 × 14 mm² על פיסת מהודים מ-Ta בגודל 20 × 20 mm² | AWS | D[80] |
| 2025-03 | שבב קיוביטים על פיסת SFQ, מרווח של 10 µm; נאמנות חד-קיוביטית עד 99.9% | SEEQC | D[304] |
| 2026-08 | בליטות In בציפוי אלקטרוליטי; טרנסמון בשבב הפוך, Q ≈ 10⁶ | Shih ועמיתיו | D[757] |
האיבר השולט הוא החלוקה שהבליטה מאפשרת: Zuchongzhi 3.0 מחלק טנטלום ואלומיניום בין שבבי הספיר שלו, חלוקה ש"משפרת את זמן הרלקסציה" D[35]; Ocelot מציב צמתים, טרנסמונים, מצמדים ואופני חוצץ על אלומיניום, ומהודי אחסון, קריאה ופרסל על טנטלום D[80].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
משפחת תהליכים אחת: בליטות In על שכבת מחסום של TiN D[756], עמודים של 8 µm ב-Chalmers D[755], In על מעצור קשיח מאלומיניום ב-SEEQC D[304], In בציפוי אלקטרוליטי שזקוק לזהב ומשלם בהפסדים D[757]; Si–Si ב-Google D[291], ספיר–ספיר ב-USTC D[35]. מעברים (vias) מצטרפים כשהקווים חייבים לצאת: ה-TSV מוליכי-העל של MIT Lincoln Laboratory, בממדים 10 × 20 × 200 µm, נשאו בקרה וקריאה בערימה המחוברת בבליטות D[540]; Eagle של IBM מחבר פרוסת קיוביטים לאינטרפוזר עם חיווט בשלוש רמות ומעברים דרך המצע C[758]. נכון ל-2026-09-26 אף מקור שנפתח אינו נוקב בספק של חיבור (bonding) או בשיעור התקינות לאורך מחזורי חימום וקירור.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
פיסה שנייה מזיזה את חומת החיווט, לא את מספר הקווים. עם k קווים לקיוביט ו-c קווים לכל מרווח בין קיוביטים, הניתוב לשוליים של סריג m × m נסגר ב-m = 4c/k (ההערכה של ct_vio); מכיוון ש-N = m², הכפלת c מגדילה את התקרה פי ארבעה, אך הקווים עדיין יוצאים דרך היקף ∝ √N — רק מעברים או בקרה קרה מסירים את המגבלה הזו S. החריג הוא פיסה שמייצרת פולסים: פיסת ה-SFQ של SEEQC מפרקת ריבוב כך שקיוביטים חולקים קווים — 2.375 nW לקיוביט ביחס 1:8, לעומת 5.5 nW במקרה ה-RF של המאמר ו-2.5 µW ב-CMOS קריוגני — "ללא העברת אותות דרך חיבורי הבליטות": כל הצימוד חוצה את מרווח הוואקום D[304]. ב-10³ קיוביטים פיסת ניתוב הכרחית אך אינה מספיקה; ב-10⁴–10⁶ היא המצע למעברים או ללוגיקה קרה S.
תפקיד במחסנית
חלופה במשבצת 9 של "סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון", של "קיוביטים בוזוניים במהודים — חתול ו-GKP" ושל "קיוביטי מחיקה במסילה כפולה". היא דורשת את fab_sc ("פיסות מוליכות-על בחיבור בליטות"); לא נרשמה קשת מספקת; בגרף ic_mcm מחליפה אותה ("ממודול למודול מול מפיסה לפיסה"), אך שתיהן משתמשות באותו תהליך בליטות, ומעבד מרוצף יכול לבנות כל אריח כערימה — גבול, לא תחליף S. היא יושבת מתחת ל-ct_vio: ערימה יוצאת החוצה בשוליה, אלא אם מעברים חודרים דרכה. שתים-עשרה מכונות במרשם נושאות אותה (12 כטכנולוגיה ראשית). ✅: Sycamore-53 D[291], Zuchongzhi 3.0 D[35], Ocelot D[80], SEEQC על סמך §A בחומר המשלים שלה D[304], IBM Quantum Eagle r1-r3 C[758], WACQT quantum computer (Chalmers 25-qubit flip-chip processor; 2,900 בליטות אינדיום בין שתי הקומות שלו Dfact), המעבד של SUSTech בן ארבעת קיוביטי המסילה הכפולה — שבב קיוביטים המורכב בשיטת שבב הפוך על שבב נושא D[406] — ו-Lithium המתוכנן של Alice & Bob: "הקיוביטים ארוזים בצד אחד והחיבורים שלהם מודפסים בצד האחר" Rfact. Sycamore בן 72 הקיוביטים נשאר 🔎 — המאמר שלו אינו נוקב בבליטות, בשבב הפוך או במארז D[602]; Tianyan-287 יורש אותה מכוח דמיון, כמעבד "דמוי Zuchongzhi 3.0" C[708], ו-Beryllium של Alice & Bob יורש אותה מ-Lithium שקדם לו, אף שהמקור אינו חוזר לגביו על השבב ההפוך; "שיטות הערמת השבבים" של Academia Sinica C[759] ו"טכנולוגיית השבב ההפוך המשולבת" של Kaveri P[760] אינן נוקבות בבליטות; המקור של Zuchongzhi 3.2 לא נפתח. הפער G-multidie, תשובה: כל המכונות המאומתות (✅) הנושאות אותה — 7 — מתעדות ערימה של שתי פיסות, כל אחת מחולקת לפי תפקיד או לפי חומר, ואף אחת אינה מרצפת סריג; את ההצבה שפנקס הפערים הציע בארכיטקטורת המסילה הכפולה נושא המעבד של SUSTech.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
קוהרנטיות תחת פיסת כיסוי הוצגה בקנה מידה של קיוביטים ספורים D[754]D[755]; נתוני השערים של ערימות מעטים: CZ (98.66 ± 0.08)% D[755], נאמנות חד-קיוביטית עד 99.9% תחת בקרת SFQ D[304]. מדידות הביצועים של המכונות הגדולות הנושאות אותה מסתירות את המארז. חסרים, נכון ל-2026-09-26: תכנון אחד שנמדד עם פיסת כיסוי ובלעדיה; מפות מרווח על פני פיסה של >100 קיוביטים מול שגיאת הפגיעה בתדר היעד; רציפות הבליטות לאורך מחזורי חימום וקירור; נתון מניסוי ביקורת לשיפור ה-T1 של Zuchongzhi 3.0.
התמצית של Tianyan-287 אינה נוקבת בזיווד, והזיווד של Zuchongzhi 3.2 לא אומת. ה-T1 ≈ 32 µs של Shih ועמיתיו מניח תדר קיוביט של 5 GHz, שהמקור אינו מציין. לא פורסם: שיעור התקינות של הבליטות או כשלים במחזורי חימום וקירור לאף מכונה הנושאת את הטכנולוגיה; מספר הבליטות היחיד הוא 2,900 במעבד של WACQT, שהמרווח בין שבביו נבדק במיקרוסקופ אלקטרונים אך לא דווח fact.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | Sycamore משתי פרוסות בבליטות In; תהליך בליטות התואם קיוביטים | D[291]D[756] |
| USTC | מפתח | סין | פיסת קיוביטים ומצמדים על פיסת בקרה וקריאה, חלוקת Ta/Al | D[35] |
| AWS Center for Quantum Computing | מפתח | ארה״ב | פיסה לא-ליניארית מ-Al על פיסה ליניארית מ-Ta (Ocelot) | D[80] |
| SEEQC | מפתח | ארה״ב | שבב קיוביטים על פיסת בקרת SFQ, מרווח של 10 µm | D[304] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | פרוסת קיוביטים על אינטרפוזר מחווט (Eagle) | C[758] |
| MIT Lincoln Laboratory | מחקר | ארה״ב | קיוביטי שטף בשבב הפוך; TSV בערימות המחוברות בבליטות | D[754]D[540] |
| Chalmers University of Technology | מחקר | שוודיה | מודולי טרנסמונים משתי פיסות, מטרולוגיה של המרווח | D[755] |
| Academia Sinica | מחקר | טייוואן | "הערמת שבבים" במערכת של 20 קיוביטים | C[759] |
| QpiAI | מפתח | הודו | Kaveri, שבב הפוך הנזכר בעיתונות | P[760] |
| SUSTech | מחקר | סין | מעבד של ארבעה קיוביטי מסילה כפולה: שבב קיוביטים בשיטת שבב הפוך על שבב נושא | D[406] |
| Alice & Bob | מפתח | צרפת | שבב הפוך מתוכנן לשבב קיוביטי החתול Lithium | Rfact |
כספים. נכון ל-2026-09-26 לא נמצא פריט כספי ייחודי לזיווד מרובה-פיסות שיש לו תאריך ומקור.
שוק ושרשרת אספקה. כל ערימה מתועדת נבנית בידי המפתח או המעבדה של המעבד שלה S. משרתת את G2–G4 בארכיטקטורת הטרנסמונים ואת G3–G4 בארכיטקטורות החתול והמסילה הכפולה.
קניין רוחני ותקנים. אין כאן ספירת פטנטים ממאגר נתונים מזוהה; נכון ל-2026-09-26 אף מקור שנפתח אינו נוקב בתקן לחיבור (bonding).
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. נכון ל-2026-09-26 אף מכונה הנושאת אותה אינה מפרסמת אבן דרך מתוארכת של זיווד; Academia Sinica "ממשיכה לשפר את שיטות הערמת השבבים" C[759]; Kaveri מכוון לקוהרנטיות של ~100 µs ולשגיאה של ~10⁻² P[760].
פרשנות אסטרטגית. סריגי הטרנסמונים הגדולים המתועדים — Sycamore, Zuchongzhi 3.0, Eagle — מנתבים דרך פיסה שנייה; היא קונה חופש בבחירת החומרים ובניתוב, לא קנה מידה. הערך עובר לשליטה במרווח ולשיעור התקינות של הבליטות ב-10³–10⁴ בליטות, ובמקרה של SFQ — לפיסה השנייה היחידה שמסלקת קווים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 מכונה של יותר מ-100 קיוביטים הנושאת את הטכנולוגיה תפרסם את מספר הבליטות, את פיזור המרווח ואת שגיאת הפגיעה בתדר היעד; להוריד בדרגה אם עד אז אף מכונה של יותר מ-100 קיוביטים לא תפרסם מספרים אלה. שאלות פתוחות. (1) מהי רציפות הבליטות לכל מחזור חימום וקירור ב-10⁴ בליטות? (2) כמה משגיאת הפגיעה בתדר היעד של קיוביטים בתדר קבוע נובעת מאי-אחידות המרווח? (3) האם הממשק של הבליטה קובע רצפת הפסדים סביב Q ≈ 10⁶? (4) האם פיסת SFQ שמתחת לקיוביטים יכולה לשמור את תרומתה לשגיאה מתחת ל-10⁻³? (5) האם יורשיו של Sycamore, Zuchongzhi 3.2 ו-Tianyan-287 שומרים על הערימה של שתי הפיסות שהמרשם מסיק?
מקורות
- [35] D. Gao et al., “Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, Art. no. 090601, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.090601. arXiv:2412.11924. D
- [80] H. Putterman et al., “Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 927–934, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08642-7. D
- [249] C. Liu et al., “Single Flux Quantum-Based Digital Control of Superconducting Qubits in a Multichip Module,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030310, Jul. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030310. D
- [291] F. Arute et al., “Quantum supremacy using a programmable superconducting processor,” Nature, vol. 574, no. 7779, pp. 505–510, Oct. 2019, doi: 10.1038/s41586-019-1666-5. D
- [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. D
- [406] W. Huang et al., “Logical multi-qubit entanglement with dual-rail superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 22, no. 4, pp. 591–597, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03211-9. arXiv:2504.12099. D
- [540] D.-R. W. Yost et al., “Solid-state qubits integrated with superconducting through-silicon vias,” npj Quantum Inf., vol. 6, Art. no. 59, 2020, doi: 10.1038/s41534-020-00289-8. arXiv:1912.10942. D
- [602] R. Acharya et al., “Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit,” Nature, vol. 614, pp. 676–681, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41586-022-05434-1. D
- [708] T. Q. Group, “Tianyan: Cloud services with quantum advantage,” arXiv:2512.10504, Dec. 2025. C
- [754] D. Rosenberg et al., “3D integrated superconducting qubits,” npj Quantum Inf., vol. 3, Art. no. 42, Oct. 2017, doi: 10.1038/s41534-017-0044-0. arXiv:1706.04116. D
- [755] S. Kosen et al., “Building blocks of a flip-chip integrated superconducting quantum processor,” Quantum Sci. Technol., vol. 7, no. 3, Art. no. 035018, Jun. 2022, doi: 10.1088/2058-9565/ac734b. arXiv:2112.02717. D
- [756] B. Foxen et al., “Qubit compatible superconducting interconnects,” Quantum Sci. Technol., Aug. 2017, doi: 10.1088/2058-9565/aa94fc. arXiv:1708.04270. D
- [757] Y.-A. Shih et al., “Flip-chip integrated superconducting qubits using electroplated bump bonds,” arXiv:2608.07306, Aug. 2026. D
- [758] O. Dial, “Eagle's quantum performance progress,” IBM Quantum Computing Blog, Mar. 23, 2022. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ eagle-quantum-processor-performance - [759] Academia Sinica, “Academia Sinica Unveils 20-Qubit Superconducting Quantum Computer: Manufacturing Capabilities Reach Global Top-Tier,” Jan. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.sinica.edu.tw/
en/ Cnews_content/ 55/ 3655 - [760] N. Pereira, “QpiAI Unveils Kaveri, India's First Aatmanirbhar 64-Qubit Quantum Chip,” Sify, Feb. 26, 2026. [Online]. Available: https://www.sify.com/
science-tech/ Pqpiai-unveils-kaveri-indias-first-aatmanirbhar-64-qubit-quantum-chip/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
קישורי סיב בין מודולים פוטוניים
סיב טלקום הנושא שזירה מבושרת בין שבבים ומסדים פוטוניים — מתומחר לפי מחבר, לא לפי מטר, ובלי קצב שפורסם.
Verdict. ממשי: נאמנות בל של 99.72% משבב לשבב על פני 42 m (PsiQuantum, 2025), כשמקטע הסיב עצמו עולה ~8 mdB. לא הוכח: קצב שזירה בין-מודולי כלשהו. להוריד בדרגה אם לא יפורסם קצב כזה עד 2028.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
סיב טלקום חד-אופני סחורתי הנושא פוטונים בודדים או זוגות שזורים מבושרים בין שבבים פוטוניים, מסדים או מודולים. PsiQuantum פרסמה ב-Omega נאמנות בל משבב לשבב של 99.72 ± 0.04% על פני 42 m D[169]; Aurora מקשרת ברשת 35 שבבים באמצעות סיבים, בהפסד כולל של ~14 dB D[173]. אותה פיזיקה עומדת ביסוד הפצת שזירה ברשתות מטרופוליניות, ושם קצבים כן מתפרסמים. תכונות: פוטונים מעופפים, אין תזמון דטרמיניסטי, שגיאה שהאובדן שולט בה; ממשקים אלקטרו-אופטיים בטמפרטורת החדר, צימוד סיבים למעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
הניחות אינו האיבר המגביל בקנה המידה של מכונה. ארבעים ושניים מטרים ב-0.2 dB/km הם ~8 mdB, ואילו שני המעברים סיב–שבב התוחמים אותם עולים 52 ± 12 mdB כל אחד D[169] — ~104 mdB, חמישית מתקציב של ~0.5 dB לפוטון, המוצאים על מחברים ולא על המקטע. המודולריות כאן מתומחרת לפי ממשק, בניגוד לקישורים בין קיוביטי חומר. מה שהמרחק גובה הוא זמן: 42 m הם ~206 ns בכיוון אחד במקדם שבירה קבוצתי 1.47 — יותר מאלקטרוניקת ההזנה קדימה הטובה ביותר של 2026 — ולכן ההפרדה מכלה את תקציב ההחלטה לפני שהיא מכלה את תקציב האובדן. הקצב הוא האיבר שאף ספק מחשוב אינו מפרסם, ושער החליפין שלו מול האובדן אכזרי: 0.7 צירופי מקרים/s דרך 66 dB של סיב מטרופוליני, לעומת 132/s במקטע של 93 km P[791]. בהפסד האופייני לקנה מידה של מסד, התקרה חוזרת להיות בהירות המקור ועומק הריבוב.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2025-01 | 35 שבבים מקושרים ברשת סיבים, הפסד כולל של ~14 dB | Xanadu | D[173] |
| 2025-02 | נאמנות בל משבב לשבב 99.72 ± 0.04% על פני 42 m | PsiQuantum | D[169] |
| 2025-02 | צימוד סיב–שבב 52 ± 12 mdB | PsiQuantum | D[169] |
| 2026-06-10 | צימוד קצה של 0.085 dB לפאה, שהוצג כאמת מידה | Xanadu | C[172] |
טענת אמת המידה מ-2026 אינה עומדת בהשוואה: ה-52 mdB של PsiQuantum נמוכים ב-~39% באותו ממשק, שנה קודם לכן D[169]C[172]. הנאמנות כבר עברה את 99.7%; המספר החסר הוא התפוקה.
לנאמנות הבל משבב לשבב של PsiQuantum, 99.72%, אין שחזור בלתי תלוי. ההשהיה של ~206 ns לכל 42 m ועלות שני הממשקים, ~104 mdB, נגזרות מנתונים שפורסמו, ולא נמדדו.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אין ייצור חדש: סיבים, מחברים ומערכים בצימוד קצה הם רכיבי טלקום סחורתיים, ומאחורי נתון הצימוד של Xanadu עומדים מערכי הסיבים של Corning וחיתוך הפרוסות לשבבים של DISCO C[172]. משתנה ההגדלה הוא מספר ההצמדות: כל גבול בין מודולים הוא שתי הצמדות, וכל אחת מהן היא אירוע של שיעור תקינות ואירוע אובדן של 52 mdB; לכן ב-10³ מודולים תפוקת הזיווד קובעת את קצב הבנייה, ב-10⁴ נפח צרורות הסיבים וכיול התזמון הם המגבילים, ושום דבר אינו מטפל ב-10⁶. עומס הקלט-פלט יושב במעלה הזרם, במקור ובמדידת ההיתוך. המכונה כפופה ל-ECCN 4A906 של BIS רק אם מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלה נופלים באחת מרצועות התקנה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact.
תפקיד במחסנית
שתי ארכיטקטורות פוטוניות תלויות בטכנולוגיה זו — היתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX) ומשתנה רציף/GKP (Xanadu) — כדי לגדול מעבר למספר האופנים של שבב אחד, והיא תורמת לשעון הנגזר ~0.21 µs לכל 42 m, בסדר גודל של איבר ההזנה קדימה כולו. אימות: ה-99.72% הם נאמנות בל מותנית על אירועים מבושרים, בניכוי אובדן הערוץ D[169], ולכן אינם אומרים דבר על נצילות הקישור, ונכון ל-2026-09-04 הם נשענים על מקור יחיד.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| PsiQuantum | מפתח | ארה״ב | נאמנות הבל משבב לשבב הגבוהה ביותר שפורסמה, על פני 42 m | D[169] |
| Xanadu | מפתח | קנדה | מערכת של 35 שבבים המקושרים ברשת סיבים; אמת מידה לצימוד | D[173] |
| Quandela | מפתח | צרפת | הציבה בשטח את Lucy בת 12 הקיוביטים, מצומדת למערכת ה-HPC Joliot-Curie | C[792] |
| Corning | ספק | ארה״ב | מערכי סיבים לזיווד שבבים פוטוניים | C[172] |
כספים.
2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · USD 1 B לפי שווי של USD 7 B · BlackRock, Temasek, Baillie Gifford · נסגר Cfact
2026-03-26 · Xanadu · מיזוג SPAC · ~USD 302 M ברוטו, ~40% מתחת לתוכנית · Crane Harbor · נסגר Cfact
2026-05-21 · PsiQuantum · מכתב כוונות של CHIPS · USD 100 M · US Commerce · מכתב כוונות fact
שוק ושרשרת אספקה. סיבים ומחברים הם סחורה; התשומה הריכוזית היא הצמדה מדויקת של מערכי סיבים, שבה Corning וכמה בתי זיווד קובעים הן את האובדן והן את התפוקה. אין עלות פומבית לקישור. היעדים המשלמים: G3/G4, G6.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-04 לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת ייחודית לקישור סיבים פוטוני בין מודולים; תקני ה-QKD של ETSI חלים על השכבה הפיזית, ואין תקן לחיבור בין-מודולי בצד המחשוב.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. ה-99.72% של PsiQuantum לא השתנו מאז 2025-02, והתקדמותה ב-2026 נראית רק דרך האימות והתיקוף (V&V) של DARPA D[169]. Xanadu שיווקה אמת מידה לצימוד שאינה בידיה C[172]. אף שחקן לא פרסם יעד קצב בין-מודולי מתוארך — פער במפות הדרכים, לא הבטחה שנדחתה.
פרשנות אסטרטגית. כל עוד הקצב אינו מתפרסם, כל מפת דרכים פוטונית לקיוביטים לוגיים נשענת על מספר שלא עבר ביקורת, והקונים אינם יכולים להשוות בין ספקים. מי שיפרסם נאמנות וקצב יחד יקבע את אמת המידה; בתי הזיווד, ולא מתכנני השבבים, ילכדו את המרווח, שכן האובדן ושיעור התקינות נקבעים במחבר.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028: ספק שיפרסם קצב בין-מודולי יחד עם הנאמנות שלו; להוריד בדרגה אם התחום עדיין ידווח על נאמנות בלבד. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: קישורים מרובבים סוגרים פער קצב מוצהר בקנה מידה של מסד. התרחיש הגרוע ביותר: הקצב נשאר בלתי מדוד. פתוח: האם ה-99.72% ניתנים לשחזור מחוץ ל-PsiQuantum; האם סיב מרובה ליבות מועיל בתוך מכונה.
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cxanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html - [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [791] J. Du et al., “Entanglement distribution over 155 km metropolitan fiber using a CMOS-compatible silicon chip,” arXiv:2409.17558, Sep. 2024. P
- [792] M. U. Rehman, “Quandela Deploys Photonic Quantum Computer Integrated with HPC System,” The Quantum Insider, Apr. 14, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ C04/ 14/ quandela-photonic-quantum-hpc/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על)
קווי CMOS תעשייתיים של 300 mm המייצרים קיוביטי ספין בנקודות קוונטיות, בקרי CMOS קריוגני וחיווט מוליך-על; מסלול ייצור הקיוביטים היחיד שיש לו סטטיסטיקה של שיעורי תקינות בקנה מידה של פרוסה.
Verdict. האחידות הוכחה (96% תקינות התקנים, ממד קריטי תת-ננומטרי); הנאמנות עדיין אינה תוצר שמפעל ייצור מספק. להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 לא יופיע התקן של 300 mm עם >20 קיוביטים ונאמנות דו-קיוביטית (2Q) ≥ 99.5% לכל הזוגות.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
טכנולוגיה זו היא משטר ייצור, לא קיוביט: קווי ייצור CMOS של 300 mm המייצרים מערכי נקודות קוונטיות המוגדרות באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge), את רכיבי ה-ASIC שלהם ב-CMOS קריוגני, ושכבות מוליכות-על של קיוביטים ושל חיווט. נקודה קוונטית היא טרנזיסטור במשטר הצטברות, באכלוס של אלקטרון בודד; בפסיעה של 45–100 nm מפעל הייצור מספק אחידות, איכות ממשק ובקרה איזוטופית, לא רזולוציה, על פני עשרות אלפי התקנים לפרוסה, עם בדיקה קריוגנית ברמת הפרוסה.
CEA-Leti פתחה את המסלול ב-2016 בקיוביט ספין בזרימת תהליך FD-SOI של 28 nm D[793]. Intel ו-QuTech ייצרו במרץ 2022 את הקיוביטים הראשונים על 300 mm שכל תבניותיהם עוצבו בליתוגרפיה אופטית D[794], ומכאן מאז 2022; ב-2024 הוסיפה Intel מערכים שיוצרו ב-EUV וסטטיסטיקה ברמת הפרוסה ב-1.6 K D[199], [766]. imec ייצרה טרנסמונים על 300 mm ב-2024 D[293], ויחד עם Diraq — תאי יחידה מעל 99% ב-2025 D[189]. 22FDX של GlobalFoundries הפך ב-2025 לאפשרות של מפעל ייצור מסחרי D[767], ST החלה בדצמבר 2025 באצוות FD-SOI על 28Si P[795], ובמאי 2026 באו מכתבי הכוונות של US CHIPS G[300].
תכונות (גרף הטכנולוגיות):
a, זיקה לנושא: מיוצר, 1.0; הטכנולוגיה היא הייצור עצמו.
b, זמן אופייני: אין; אין זמן שער ואין אופן שזירה.
c, קריאה: אין.
d, ניידות וקישוריות: אין.
e, אופן הבקרה: אין.
f, מבנה השגיאה: קוהרנטית; השונות בין התקן להתקן נקראת כשגיאת כיול.
g, ייצור: CMOS.
פיזיקה וגבולות
מנגנון. המפעל קובע ארבעה גדלים שעוברים בירושה: אחידות גאומטרית — ממד קריטי (CD) שסטייתו בתוך 0.5 nm, בפסיעה של 45–100 nm D[199]; אי-סדר אלקטרוסטטי — פיזור אקראי של 59 mV במתח הסף ב-Si/SiGe של Intel D[766]; טוהר איזוטופי — 800 ppm של 29Si שיורי ב-Intel D[199] ו-400 ppm ב-imec D[189]; ואיכות הממשק, הקובעת את רעש המטען, וב-Si/SiGe גם את התפלגות פיצול העמקים.
סדרי גודל. T2*/T2echo מגיעים ל-5/205 µs ב-Si/SiGe על 28Si, לעומת 0.6/98 µs בצורן טבעי D[766]; T2 בהד האן מגיע ל-1.31 ms ב-SiMOS של imec D[197].
רצפה. בספינים היא חומרית: 29Si שיורי, רעש מטען בממשק וזנב התפלגות פיצול העמקים ב-Si/SiGe, ההופך חלק מהנקודות למוקדי דליפה. בטרנסמונים היא פגיעת הצמתים ביעד: על פני פרוסה של 300 mm תדרי הקיוביטים מפוזרים ב-5–7%, כלומר 10–14% בהתנגדות בגודלי הצמתים של קיוביטים (הפיזור של ~8% הוא של צמתים גדולים) D[293], סדר גודל מעל מה שסריג נטול התנגשויות צריך; ריפוי בממתח מתחלף (97.4% פגיעה ביעד D[294]) הוא שלב שלאחר הייצור, לא תכונה של מפעל הייצור.
כפי שהקוד רואה זאת: שגיאה קוהרנטית הניתנת לכיול (HRL מייחסת כ-80% משגיאת ה-CNOT במערך 54 הנקודות שלה לבקרה ולכיול D[190]), ועוד דליפה וסחיפה איטית; דבר אינו ניתן להמרה למחיקה; גרדיאנטים על פני הפרוסה D[293] הופכים לשגיאה מתואמת במרחב. הזזת הרצפה מחייבת 28Si ממחלקת 10 ppm, פיצול עמקים מהונדס (בסימולציה בלבד S[796]), חורים ב-Ge/SiGe, או גיזום צמתים בתוך זרימת התהליך.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם: ארבעה תאי יחידה של Diraq/imec, כל פעולה בהם מעל 99% (1Q 99.97%, CZ 99.04–99.56%, SPAM 99.95% ב-100 µs), בטומוגרפיית ערכת שערים, ספטמבר 2025 D[189]fact. הטיפוסי בקנה מידה: 232 ההתקנים של Intel, בני שתים-עשרה נקודות כל אחד, על פרוסה אחת נתנו שיעור תקינות של 99.8% לנקודות ו-96% להתקנים שלמים, מאי 2024 D[766]; 22FDX שלא שונה נתן שיעור של 28–40% "נקודות טובות" על פני 1,024 נקודות, ינואר 2025 D[767]; מערך שמונת הקיוביטים של imec אימת זוג אחד מתוך ארבעה, יולי 2026 D[197].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2016 | קיוביט ספין בזרימת תהליך FD-SOI של 28 nm על 300 mm | CEA-Leti | D[793] |
| 2022-03 | >10,000 מערכי נקודות לפרוסה; 1Q 99.0–99.1% | Intel/QuTech | D[794] |
| 2024-09 | טרנסמונים על 300 mm: T1 חציוני 75 µs, שיעור תקינות 98.25% | imec/KU Leuven | D[293] |
| 2024-12 | >24,000 התקנים לפרוסה, CD < 0.5 nm (EUV) | Intel | D[199] |
| 2025-01 | 1,024 נקודות על 22FDX, מרבב CMOS קריוגני 1:1,024, < 10 min | Quantum Motion/GF | D[767] |
| 2025-09 | CZ 99.04–99.56% על SiMOS של 300 mm, 4 מתוך 4 התקנים > 99% | Diraq/imec | D[189] |
| 2026-04 | בקר CMOS ב-4 K (366 DAC, ≤ 3.5 W) מריץ קוד חזרה ב-d=5, Λ = 4.7 | HRL | D[190]fact |
איבר השגיאה השולט: המישור שבו נתקעה נאמנות ה-2Q, 99.0–99.6%, נובע מרעש מטען ומכיול החילוף D[189], [190]; קריאה של 100 µs לשם SPAM ממחלקת 99.9% D[189] קובעת מחזור של 100–300 µs; אף התקן של 300 mm עם יותר משנים-עשר קיוביטים לא פרסם 2Q לכל הזוגות; בטרנסמונים המגבלה היא פיזור הצמתים, לא הקוהרנטיות D[293].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
פלטפורמות. Intel D1: בורות קוונטיים של Si/SiGe, ליתוגרפיית טבילה ו-EUV, סינון במתקני בדיקת פרוסות קריוגניים D[199], [766]. imec: SiMOS עם אלקטרודות שער חופפות מצורן רב-גבישי בפסיעה של פחות מ-100 nm, על 28Si של 400 ppm D[189], ועוד זרימת תהליך לטרנסמונים עם צמתי חפיפה באיכול יבש D[293]. FD-SOI: 22FDX של GlobalFoundries (Quantum Motion D[767]; Equal1 C[797]) ו-28 nm של ST ב-Crolles על מצעי 28Si של Soitec, והאצוות הראשונות בדצמבר 2025 P[795]. HRL ו-SkyWater עובדות על 200 mm D[190]C[19].
שיעור תקינות. 96% תקינות התקנים בזרימת תהליך שעברה אופטימיזציה לקוונטים D[766], לעומת 28–40% בזרימת תהליך מסחרית D[767] — זהו המספר המרכזי של הטכנולוגיה.
עלות ואנרגיה. אף מפעל ייצור אינו מפרסם מחיר לפרוסה קוונטית; היעד של Diraq, < $1 לקיוביט R[211], וטענות הספקים ברמת המסד C[200], [355], [771] לא עברו ביקורת.
שרשרת אספקה. קווים: Intel (פנימי); imec, המתאמת של קו הייצור הניסיוני SPINS של האיחוד האירופי G[770]; יחידת Quantum Technology Solutions של GlobalFoundries C[353]; IBM Albany, ההופך ל-Anderon — קו לחיווט מוליך-על, למעברים דרך הצורן (TSV) ולבליטות C[798]; SkyWater, קו של 200 mm, בבעלות IonQ מאז 2026-07-31 C[19]. חומרים: 28Si מועשר, שמקורו ההיסטורי ברוסיה, וכיום גם מ-ASP Isotopes בפרטוריה (ייצור מסחרי מאז 2025-03-27) C[347] ומ-ORNL ו-PNNL כסילאן של 99.9999% 28Si (US DOE, הוכרז ב-2026-07-16) G[348]; Silex השלימה ביוני 2026 מפעל לעד 20 kg בשנה, עם הפעלה ראשונית בסוף 2026, עבור SQC C[799]. ציוד: מתקני בדיקת פרוסות קריוגניים מ-Bluefors/Afore (< 2 K, 300 mm, 768 קווי DC, 48 קווי RF) C[800] ומ-FormFactor C[801]. נקודות כשל יחידות: נקודות ב-EUV רק ב-Intel וב-imec; דואופול של מתקני בדיקת הפרוסות; 28Si מקומץ מפעלי העשרה.
פיקוח על יצוא. התקנה של BIS מ-2024-09-06 מפקחת על מעגלי CMOS משולבים קריוגניים ל-≤ 4.5 K (ECCN 3A901), על מערכות קריוגניות של ≥ 600 µW ב-≤ 0.1 K (3A904), על מתקני בדיקת פרוסות קריוגניים (3B904) ועל מחשבים קוונטיים לפי מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT יחד, מ-34 קיוביטים בשגיאה של ≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא החל מ-2,000 קיוביטים (4A906) fact, עם חריגת הרישוי IEC לבעלות ברית G[301]fact; הרשימות של האיחוד האירופי ושל בריטניה תואמות. אותה תקנה מפקחת על צורן וגרמניום המועשרים מעבר לשיעורים איזוטופיים שנקבעו — שכבות אפיטקסיאליות, הידרידים כגון סילאן, חומר בתפזורת ותחמוצות (3C907–3C909) G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הריבוב עובר אל הפיסה או אל המארז: מרבב CMOS קריוגני של 1:1,024 על 13 קווים D[767]; המרבב של imec, המנתב פולסים של טרנסמונים מתחת ל-15 mK תוך שמירה על 1Q > 99.9% D[802]; שבב FD-SOI של 28 nm עם 32 תאים ב-7 mK, ~20 nW/MHz לתא D[551]; הבקר של HRL ב-4 K, עם 366 DAC ב-≤ 3.5 W (~10 mW לערוץ), המריץ קוד חזרה D[190]; הבקר של IBM ב-4 K, ב-23 mW לקיוביט D[296]. שיתוף קווים במערך crossbar דורש T = 6√g − 1 קווים למערך ריבועי של g נקודות (23 עבור 16) D[520].
חומות. 10³: די בקווים לכל קיוביט; העומס הוא זמן הכוונון. 10⁴: ב-23 mW לקיוביט של IBM D[296] העומס ב-4 K הוא 230 W, וב-3.5 W ל-18 קיוביטים של HRL D[190] — כ-2 kW: יותר מפי מאה משלב ה-4 K של 2 W ב-Bluefors XLD1000sl, ומעל 200 W של Colossus ב-Fermilab, המתקן הגדול ביותר בסקירת המשאבים S[550] — ולכן נדרש ריבוב של ≥ 10:1 או תאים בטמפרטורת מיליקלווין ממחלקת ה-nW. 10⁶: רק שיתוף קווים ב-crossbar (~6,000 קווים D[520]) יחד עם CMOS בטמפרטורת מיליקלווין או SFQ סוגר את החשבון; השאלה אם בקרה משותפת שומרת את השגיאה הקוהרנטית מתחת לסף עדיין פתוחה. השהיה: מחזורי הספין מוגבלים בידי הקריאה, באינטגרציה של 100 µs D[189].
תפקיד במחסנית
שורש של שכבה 10: היא אינה דורשת דבר, ומספקת את מערכי הנקודות ואת רכיבי ה-ASIC הקריוגניים שארכיטקטורת הספינים בנקודות קוונטיות מניחה — הארכיטקטורה שבה היא ראשית; בסריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון, ביונים לכודים ב-QCCD וביונים לכודים עם שערים אלקטרוניים היא חלופית. היא מחליפה את ייצור התורמים בליתוגרפיית STM (אוגרים של 11 קיוביטים, ייצור טורי, ללא מסלול למפעל ייצור D[192]); עבור מלכודות יונים היא החלופה למפעלי מלכודות MEMS, ומחיר המעבר הוא הסמכה מחדש ל-CMOS — מחיר ששילמה Oxford Ionics (חלק מ-IonQ מאז 2025-09-17), שהנאמנות הדו-קיוביטית שלה, 99.99% על שבבים ממפעלים סטנדרטיים, מדווחת בהודעה של IonQ C[446]fact. כאן נושאים טבעיים (יונים לכודים) יורשים את ייצור המוליכים למחצה. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס בארכיטקטורה; הטכנולוגיה הזו אינה מוסיפה לו איבר; הסבב הנגזר של ארכיטקטורת הספינים בנקודות קוונטיות הוא 8.5 µs ונקבע בידי הקריאה, לעומת מחזור מדוד של 100–300 µs D[189]. הסעה במצב מסוע על פני 10 µm אפקטיביים (הלוך ושוב) ב-99.5% D[196], שהודגמה בהתקן מתוצרת Delft, היא מה שאלקטרודות שער אחידות של 300 mm חייבות לשחזר. משבצות ריקות שכנות: אין חיבור בין-מודולי לספינים (פוטוניקה של 300 mm היא המועמדת, ולא הוכחה בטמפרטורת מיליקלווין) ואין מפענח קריוגני שיוצר בפועל; תכנון של מפענח מקדים ב-CMOS קריוגני טוען להפחתה של 3,780× ברוחב הפס של הסינדרום, מתחת ל-0.56 mW S[733].
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
מספרי שיעור התקינות מגיעים ממתקני בדיקת פרוסות קריוגניים ב-1.6–1.7 K (כוונון אוטומטי, קריטריונים של הדלקה/צביטה ושל חישת מטען D[199], [766]): סטטיסטיקה של טרנזיסטורים. הנאמנויות מגיעות מהתקנים ספורים במקררי דילול: טומוגרפיית ערכת שערים (12,263 רצפים) לתאי היחידה D[189], בחינת ביצועים אקראית על Tunnel Falls D[199], מפות T1/T2 על פני הפרוסה לטרנסמונים D[293].
מה שאינו נלכד: (1) בדיקה ב-1.6 K אינה רואה פיצול עמקים, חילוף או קוהרנטיות, ולכן שיעור תקינות ההתקנים אינו אומר דבר על שיעור תקינות הקיוביטים; (2) ברירה: אופיינו 4 מתוך 20 התקנים של imec D[189], וב-2022 קוררו 6 מתוך > 10,000 מערכים D[794]; (3) קריטריונים: 28–40% ו-96% מגדירים "עובד" באופן שונה D[766], [767]; (4) אין 2Q בו-זמני לכל הזוגות באף מערך של 300 mm D[197]; (5) הזדקנות: סחיפה של 3.7% בצמתים במשך 146 ימים D[293] נעדרת מטענות הנאמנות.
שחזור: מספרי ה-SiMOS של imec משתחזרים על פני ארבעה התקנים ושני מוסדות D[189]; המספרים של Intel באים מיצרן אחד בלבד. סומנו: "המחשב הקוונטי הראשון מצורן ב-CMOS, מלא בכל שכבותיו" של Quantum Motion, ללא נאמנויות שפורסמו C[200]; הנקודות של Equal1 בתהליך מסחרי, ללא מדדי קיוביט C[797].
ה-SPAM לתאי היחידה של imec/Diraq הוא 99.95% ב-100 µs [189], לעומת 99.9% שנרשמו לקו 300 mm של imec (2025). כל נתוני התפוקה של Intel באים מ-[766], על 232 התקנים של שתים-עשרה נקודות מפרוסה אחת — 99.8% מהנקודות, 96% מההתקנים השלמים, 91% הצלחה בחישת מטען; [199] חוזר על ה-96% בהפניה ל-[766]. לא פורסם: התאריכים של מימון Silex, A$5.1 M מ-Defence Trailblazer ו-A$4.35 M מ-SQC [799].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Intel | מפתח; ספק פנימי | ארה״ב | מערכי Si/SiGe ב-EUV; סטטיסטיקה ברמת הפרוסה ממתקן בדיקה קריוגני; שבב של 12 קיוביטים ב-Argonne | D[199], [766]; G[207] |
| imec | מחקר; ספק | בלגיה | נקודות SiMOS על 300 mm, טרנסמונים, מרבב בטמפרטורת מיליקלווין; מתאמת SPINS | D[189], [293], [802]; G[770] |
| GlobalFoundries | ספק (מפעל ייצור מסחרי) | ארה״ב | נקודות ו-CMOS קריוגני על 22FDX; יחידת Quantum Technology Solutions; מכתב כוונות על $375 M | C[353], [803]; G[300] |
| IBM | מפתח; ספק | ארה״ב | Anderon: פרוסות מוליכות-על של 300 mm, TSV, בליטות; מכתב כוונות על $1 B | C[10], [798]; G[300] |
| Diraq | מפתח | אוסטרליה | תאי יחידה של SiMOS ב-imec; שלב B של QBI; מכתב כוונות של CHIPS עד $38 M | D[189], [197]; G[65], [300] |
| Quantum Motion | מפתח | בריטניה | מערכים של 1,024 נקודות על 22FDX; מערכת ב-NQCC; שלב B של QBI | D[767]; C[200]; G[65] |
כספים.
| תאריך | שחקן | אירוע | סכום | משקיע מוביל או תוכנית | מצטבר | מצב |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2025-11-06 | Diraq; Quantum Motion; SQC | מענק | עד $15 M לכל אחת | DARPA QBI, שלב B | — | סופי G[65]fact |
| 2026-01-15 | Equal1 | סבב | $60 M | ISIF | > $85 M | נסגר C[771]fact |
| 2026-04-03 | imec + 25 שותפים | מענק | €50 M | קו הייצור הניסיוני SPINS של EU Chips JU | — | הוכרז G[770] |
| 2026-05-07 | Quantum Motion | סבב C | $160 M | DCVC, Kembara | — | נסגר C[355]fact |
| 2026-05-21 | GlobalFoundries | מכתב כוונות של CHIPS | $375 M | US Commerce ($2.013 B בתשעה מכתבי כוונות) | — | מכתב כוונות, לא מחייב G[300]C[353]fact |
| 2026-05-21 | IBM (Anderon) | מכתב כוונות של CHIPS | $1 B + $1 B במזומן מ-IBM | US Commerce | — | מכתב כוונות, לא מחייב G[300]C[798] |
| 2026-05-21 | Diraq | מכתב כוונות של CHIPS | עד $38 M | US Commerce | גויסו > $100 M Pfact | מכתב כוונות, טרם הוענק G[300] |
| 2026-06-03 | Quobly | סבב A | €115 M | Bpifrance, SEALSQ, STMicroelectronics | €134 M | נסגר P[804]fact |
| 2026-06 | Silex Systems | הקמת מפעל Q-Si הושלמה | A$5.1 M + A$4.35 M | Defence Trailblazer; SQC | — | הפעלה ראשונית בסוף 2026 C[799] |
| 2026-07-23 | IBM | מיזוג ורכישה: HRL Laboratories | לא נמסר | — | — | הוכרז; נסגר ב-2026-08-26; תוכניות אפשריות לקיוביטי ספין ב-Anderon C[10]factfact |
| 2026-07-31 | IonQ | מיזוג ורכישה: SkyWater | $15.00 + 0.4883 מניות IonQ לכל מניה (~$1.8 B) | — | — | נסגר C[19]fact |
שוק ושרשרת אספקה. חלקם של הקוונטים בהכנסות מפעלי הייצור זניח. ריכוזיות: שני קווי נקודות המסוגלים ל-EUV, אפשרות FD-SOI מסחרית אחת (ST נכנסת), דואופול של מתקני בדיקת פרוסות, קומץ מפעלי העשרה של 28Si. כלכלת היחידה: לא פורסמה, מלבד היעד של Diraq R[211]. המשלמים: G4, עבור צפיפות CMOS של 10⁶ קיוביטים; G7, נכון ל-3 בספטמבר 2026, עבור מערכות ספין ברמת המסד; ספקי מוליכי-העל קונים חיווט מ-Anderon/GF עבור G2–G4; ספקי היונים קונים מלכודות ממפעלים סטנדרטיים עבור G2, G3, G7.
קניין רוחני ותקנים. תיקי פטנטים: Intel, HRL, Diraq/UNSW, Quantum Motion/UCL, Quobly (רישיונות CEA/CNRS), Equal1; אין התדיינות משפטית פומבית; לא נמצאה ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ממאגר נתונים מזוהה. SPINS מבטיח ערכות תכנון תהליך (PDK) קוונטיות וגישה לפרוסות רב-פרויקטיות G[770]; GF משווקת מודלים קריוגניים ל-FDX C[353]; אין תקן פתוח למודלים של התקנים קריוגניים.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Intel (הובטח 2022 · קיוביטים בקנה מידה של פרוסה · סופק 2024, Argonne 2026-01-06 G[207]fact; אין ממשיך ואין מפת דרכים נכון ל-2026-09-03). Diraq (הובטח 2026-07-09 · "אלפים" עד 2029, נוסח מחדש ב-2026-08-27 כ-150,000 פיזיים · הוצגו שמונה קיוביטים D[197]R[211]fact). Quantum Motion (הובטח 2025-01 · מערכת ל-NQCC · סופקה 2025-09-15, ללא נאמנות שפורסמה C[200], [803]). Quobly (הובטח 2025-12 · מדדים מאצוות ST ברבעון הראשון של 2026 P[795] · לא נמצאו נכון ל-2026-09-03). GF, Anderon: לא הובטחו תאריכים לפרוסות C[353], [798]. אמינות: imec/Diraq (פרסום בביקורת עמיתים, שחזור) ראשונות; Intel מייצרת בלי מסלול למוצר; Quantum Motion ו-Equal1 מספקות מערכות בלי מדדים שעברו ביקורת עמיתים (RacQ של Equal1, שנמכר בשם Bell-1 עד מאי 2026, מותקן במרכז של ESA בפרסקטי: ESA הודיעה על כך ב-2026-07-15 fact, ו-Equal1 ב-2026-07-31 Cfact), ו-Quobly עוד לא סיפקה אף מערכת; שקפי מפות הדרכים אחרונים.
פרשנות אסטרטגית. הצלחה תתגמל את מפעלי הייצור ואת הספקים (GF, imec, ST/Soitec, Bluefors), ואת ספקי הספינים שרשימת החומרים שלהם מצטמצמת לפרוסות ולמסדים; מסלולי הייצור הפרטניים (ליתוגרפיית STM, תהליכי lift-off במעבדות אוניברסיטאיות) ומפעלי מלכודות ה-MEMS יפסידו. כוח המיקוח של הספקים גבוה (קווים מעטים, הכנסה קוונטית זניחה), אך שלושה או ארבעה קווים חליפיים וכסף ממשלתי מגבילים את מה שמפעלי הייצור יכולים להפיק. איומי תחליף: חורים ב-Ge/SiGe, מפעלים לחיבורים פוטוניים, SFQ מול CMOS קריוגני.
תחזית ושאלות פתוחות
אבני דרך, 12–24 חודשים: (1) התקן של 300 mm עם > 20 קיוביטים ו-2Q שפורסם לכל הזוגות ≥ 99.5% — מאשר; אם לא יופיע כזה עד סוף 2027 — מוריד בדרגה; (2) הרצות של פרוסות רב-פרויקטיות ב-SPINS עם ערכת תכנון תהליך קוונטית פומבית; (3) מכתב הכוונות של GF הופך לסופי, ומוצר קוונטי מוכרז בשמו על 22FDX; (4) אצוות קיוביטי ספין ב-Anderon מבית HRL, שבבעלות IBM מאז 2026-08-26; (5) Intel נוקבת בממשיך ל-Tunnel Falls, או יוצאת מהתחום.
התרחיש הטוב ביותר ל-2029: שני קווים מסחריים של 300 mm עם ערכות תכנון תהליך קוונטיות, מערכים של 10³ נקודות עם ריבוב על הפיסה, 2Q ≥ 99.5% כערך טיפוסי, זיכרון ספין מתחת לסף. הגרוע ביותר: שיעורי תקינות מסחריים של עשרות אחוזים, 2Q ב-99–99.6%, מפות דרכים שקוצצו שוב, והיחידה של GF מצטמצמת לזיווד עבור לקוחות של מוליכי-על ושל פוטוניקה.
שאלות פתוחות: האם אפשר להפוך את פיצול העמקים ואת רעש המטען לאחידים על פני הפרוסה, או שכל מערך יחייב בחירה בדיעבד? מהו שיעור התקינות מבחינת נאמנות הקיוביטים בזרימת תהליך של 300 mm? האם בקרה משותפת שומרת את השגיאה הקוהרנטית מתחת לסף? האם פגיעת הצמתים ביעד בתוך זרימת התהליך יכולה להגיע לדיוק של פחות מאחוז? לעקוב אחר מספר התקינות הראשון מבחינת נאמנות, אחר הפרוסה הרב-פרויקטית הראשונה של SPINS, אחר הענקות CHIPS סופיות, ואחר Intel.
מקורות
- [10] IBM, “IBM to Acquire HRL Laboratories to Power the Future of Quantum,” Jul. 23, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-07-23-ibm-to-acquire-hrl-laboratories-to-power-the-future-of-quantum C - [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. D
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. D
- [192] H. Edlbauer et al., “An 11-qubit atom processor in silicon,” Nature, vol. 648, no. 8094, pp. 569–575, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09827-w. arXiv:2506.03567. D
- [196] M. De Smet et al., “High-fidelity single-spin shuttling in silicon,” Nat. Nanotechnol., vol. 20, no. 7, pp. 866–872, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41565-025-01920-5. D
- [197] A. Nickl et al., “Eight-qubit operation of a 300 mm SiMOS foundry-fabricated device,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 5878, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-74597-6. D
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. D
- [200] Quantum Motion, “Quantum Motion Delivers the Industry's First Full-Stack Silicon CMOS Quantum Computer,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-delivers-the-industrys-first-full-stack-silicon-cmos-quantum-computer/ C - [207] L. Hesla, “Argonne launches silicon quantum processor collaboration with Intel,” Argonne National Laboratory, Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.anl.gov/
article/ Gargonne-launches-silicon-quantum-processor-collaboration-with-intel - [211] F. Elliott, “Diraq charts course to utility-scale quantum computing with millions of spin qubits on a single silicon chip,” Diraq, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.diraq.com/
newsdesk/ Rdiraq-sets-roadmap-for-utility-scale-quantum-computing-with-millions-of-qubits-on-a-single-silicon-chip - [293] J. Van Damme et al., “Advanced CMOS manufacturing of superconducting qubits on 300 mm wafers,” Nature, vol. 634, no. 8032, pp. 74–79, Oct. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07941-9. D
- [294] D. P. Pappas et al., “Alternating-bias assisted annealing of amorphous oxide tunnel junctions,” Communications Materials, vol. 5, no. 1, Art. no. 150, Aug. 2024, doi: 10.1038/s43246-024-00596-z. D
- [296] D. Underwood et al., “Using Cryogenic CMOS Control Electronics to Enable a Two-Qubit Cross-Resonance Gate,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010326, Feb. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010326. D
- [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [347] ASP Isotopes Inc., “ASP Isotopes Inc. Commences Commercial Production of Enriched Silicon-28 at its Second Aerodynamic Separation Process (ASP) Enrichment Facility,” Mar. 27, 2025. [Online]. Available: https://ir.aspisotopes.com/
news-events/ Cpress-releases/ detail/ 56/ asp-isotopes-inc-commences-commercial-production-of - [348] U.S. Department of Energy, “DOE Advances Domestic Supply of Silicon, Germanium Isotopes for Quantum Computing,” HPCwire, Jul. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ Gdoe-advances-domestic-supply-of-silicon-germanium-isotopes-for-quantum-computing/ - [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ . Cnews-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [355] Quantum Motion, “Quantum Motion Raises $160 Million Series C to Deliver Quantum Computing's "Transistor Moment,” May 7, 2026. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-raises-160-million-series-c-to-deliver-quantum-computings-transistor-moment/ C - [446] IonQ, “IonQ Achieves Landmark Result, Setting New World Record in Quantum Computing Performance,” Oct. 21, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-achieves-landmark-result-setting-new-world-record-in-quantum-computing - [520] F. Borsoi et al., “Shared control of a 16 semiconductor quantum dot crossbar array,” Nat. Nanotechnol., vol. 19, no. 1, pp. 21–27, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41565-023-01491-3. D
- [550] S. Kawabata, “Integration and Resource Estimation of Cryoelectronics for Superconducting Fault-Tolerant Quantum Computers,” arXiv:2601.03922, Jan. 2026. S
- [551] S. K. Bartee et al., “Spin-qubit control with a milli-kelvin CMOS chip,” Nature, vol. 643, no. 8071, pp. 382–387, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09157-x. D
- [733] A. Knapen et al., “Pinball: A Cryogenic Predecoder for Surface Code Decoding Under Circuit-Level Noise,” arXiv:2512.09807, Dec. 2025. S
- [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. D
- [767] E. J. Thomas et al., “Rapid cryogenic characterization of 1,024 integrated silicon quantum dot devices,” Nat. Electron., vol. 8, no. 1, pp. 75–83, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41928-024-01304-y. D
- [770] imec, “Quantum pilot line 'SPINS' launched with EU support,” Apr. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.imec-int.com/
en/ Gpress/ semiconductor-based-quantum-pilot-line-spins-launched-eu-support - [771] University College Dublin, “Equal1 Announces $60 million in Funding to Accelerate Quantum Computing using Existing Semiconductor Manufacturing,” UCD Innovation, Jan. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.ucd.ie/
innovation/ Cnews-and-events/ 2026/ equal1-announces-funding-round/ - [793] R. Maurand et al., “A CMOS silicon spin qubit,” Nat. Commun., vol. 7, Art. no. 13575, Nov. 2016, doi: 10.1038/ncomms13575. D
- [794] A.-M. Zwerver et al., “Qubits made by advanced semiconductor manufacturing,” Nat. Electron., vol. 5, no. 3, pp. 184–190, Mar. 2022, doi: 10.1038/s41928-022-00727-9. D
- [795] C. Knowles, “Quobly runs silicon-28 quantum wafers through ST fab,” IT Brief Asia, Dec. 12, 2025. [Online]. Available: https://itbrief.asia/
story/ Pquobly-runs-silicon-28-quantum-wafers-through-st-fab - [796] M. P. Losert et al., “Practical strategies for enhancing the valley splitting in Si/SiGe quantum wells,” Phys. Rev. B, vol. 108, no. 12, Art. no. 125405, Sep. 2023, doi: 10.1103/PhysRevB.108.125405. S
- [797] Equal1, “Equal1 advances scalable quantum computing with CMOS-compatible silicon spin qubit technology,” Apr. 16, 2025. [Online]. Available: https://www.equal1.com/
post/ Ccommercial_cmos_process - [798] IBM, “IBM and U.S. Department of Commerce Announce America's First Purpose-Built Quantum Foundry, Supported by Proposed $1 Billion CHIPS Award,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
ibm-and-u-s-department-of-commerce-announce-americas-first-purpose-built-quantum-foundry C - [799] Silex Systems, “SILEX Quantum Silicon (Q-Si) Production for Quantum Computing,” silex.com.au. [Online]. Available: https://www.silex.com.au/
silex-technology/ Csilex-zs-si-production-for-quantum-computing/ - [800] Bluefors Oy, “Cryogenic Wafer Prober — Under 2 K with 300 mm Wafers,” bluefors.com, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/
products/ Ccryogenic-wafer-prober/ - [801] FormFactor, Inc., “HPD IQ3000 - 4 K Cryogenic Probe Station,” Jun. 9, 2026. [Online]. Available: https://www.formfactor.com/
product/ Cquantum-cryo/ quantum-wafer-multi-chip-cryogenic/ iq3000/ - [802] R. Acharya et al., “Multiplexed superconducting qubit control at millikelvin temperatures with a low-power cryo-CMOS multiplexer,” Nat. Electron., vol. 6, no. 11, pp. 900–909, Nov. 2023, doi: 10.1038/s41928-023-01033-8. D
- [803] H. Bennie, “Quantum Motion Announces Record Integration of Quantum Devices and Partnership with Semiconductor Manufacturer, GlobalFoundries,” quantummotion.com, Jan. 6, 2025. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
partnership-with-globalfoundries/ C - [804] Quobly, “Quobly Raises €115M Series A to Industrialize Silicon Quantum Computing,” HPCwire, Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ Pquobly-raises-e115m-series-a-to-industrialize-silicon-quantum-computing/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm)
זרימת תהליך במפעל CMOS המציבה על פרוסה אחת של 300 mm מוליכי גל מניטריד בעלי אובדן נמוך, מתגים אלקטרו-אופטיים, גלאי פוטון בודד וחיבור סיבים.
Verdict. הודגם פעם אחת, בקו אחד (GlobalFoundries Fab 8 עבור PsiQuantum, 2025): האחידות ברמת הפרוסה פורסמה, אך לא שיעור התקינות של הפיסות ולא נתון סטטיסטי על הזדקנות; הסיכון שבמקור אספקה יחיד הוא שמגדיר את השכבה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מפעל הייצור למעגלים פוטוניים משולבים (PIC) מספק את האופטיקה שממנה עשוי מחשב קוונטי פוטוני — מוליכי גל וקווי השהיה מניטריד צורן (SiN), מתגים אלקטרו-אופטיים מבריום-טיטנאט (BTO) או מליתיום ניובט בשכבה דקה (TFLN), גלאי פוטון בודד מננו-תיל מוליך-על (SNSPD) על הפיסה, וחיבור סיבים התואם לקריוגניקה — על קו CMOS של 300 mm עם בקרת תהליך בקנה מידה של פרוסה. קיוביט פוטוני לעולם אינו מאוחסן, רק מועבר, ולכן מדד הטיב הוא תקציב אובדן בדציבלים, לא זמן קוהרנטיות. שושלת: מוליכי גל דיאלקטריים בעלי אובדן נמוך במיוחד (תחילת שנות ה-2010, LioniX ו-UCSB), גישה למפעלי ייצור מסביבות 2015 (AIM Photonics, imec), והמחסנית הקוונטית המלאה הראשונה על 300 mm ב-2025 D[169].
תכונות: זיקה לנושא נוטה לצד הטבעי (0.25), שכן הקו אינו מארח קיוביט אלא את האופנים הנושאים אותו; זמן אופייני לא ישים, והשזירה במורד הזרם מבושרת, לא דטרמיניסטית; קריאה אין מטבעו, אך הקו מספק את ה-SNSPD שעל השבב, והמנייה בהם הורסת את הפוטון; ניידות אין — הליתוגרפיה הקבועה היא שקונה לפוטונים את ניידותם; אופן הבקרה אין, אף שהקו מספק את המתגים; מבנה השגיאה אובדן, שהקוד רואה בו מחיקה מבושרת; ייצור קו תהליך של מעגלים פוטוניים משולבים.
פיזיקה וגבולות
הכול מומר למטבע אחד. ניתוב חד-אופני ב-SiN, ב-1.8 ± 0.2 dB/m D[169], עולה 34% מהפוטונים לכל מטר של השהיה על השבב; מוליך הגל הרב-אופני הרחב יותר, באותו תהליך, מגיע ל-0.5 dB/m D[169]. מול תקציב ארכיטקטוני של כ-0.5 dB לנתיב היתוך שלם, מתג BTO אחד של 100 mdB מוציא חמישית ממנו, מעבר סיב–שבב של 52 ± 12 mdB מוציא עשירית, ו-SNSPD חציוני על השבב, בנצילות של 93.4%, מוציא לבדו 0.30 dB D[169]. הרצפה הדיאלקטרית היא פיזור ריילי מחספוס הדפנות, הגדל עם חפיפת האופן עם הממשק המאוכל, ועוד בליעה של קשרי N–H סביב 1520 nm, שריפוי ב-1150 °C מסלק. את שניהם מנצחים בהחלשת הכליאה: שיא ה-0.060 dB/m הושג בליבה דקה, בעובי 40 nm, על פרוסה של 100 mm D[810], בגאומטריה עם רדיוסי כיפוף של מילימטרים. זו הפשרה — אובדן נקנה בשטח, ושטח נקנה בפרוסות — ולכן מוליך גל לניתוב במפעל ייצור מאבד פי שלושים יותר מן השיא, ואין לו ברירה אחרת. אופן הכשל האחר הוא הפאזה: גרדיאנטים תרמיים ושבירה כפולה הנגרמת ממאמצים מכניים משבשים את כיוונון האינטרפרומטרים, ולכן קו שאינו מסוגל לשמור על עובי שכבה אחיד שולח שבבים הזקוקים לגיזום לכל פיסה בנפרד. הזזת הרצפה דורשת חומר אלקטרו-אופטי שמקדם פוקלס שלו מקטין את המתגים מהר יותר משגדל האובדן שלהם — המקדם של BTO עולה על 1,000 pm/V, לעומת כ-30 pm/V בליתיום ניובט D[169], ולכן PsiQuantum ו-DARPA מהמרות עליו P[181].
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם הוא הרצת פרוסות אחת; הטיפוסי בקנה מידה מוגדר רק בחלקו, שכן מאמר Omega מדווח על פיזורים אך לא על שיעור התקינות של הפיסות D[169].
ציר הזמן של השיאים
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2018-09-24 | מאפנן TFLN: Vπ של 1.4 V באורך 20 mm, אובדן החדרה < 0.5 dB, 210 Gbit/s | Harvard (הקבוצה של Lončar) | D[811] |
| 2021-02-10 | אובדן SiN של 0.060 dB/m, Q פנימי של 422 M (פרוסה של 100 mm, ליבה של 40 nm) | UCSB / Honeywell | D[810] |
| 2025-02-26 | PIC קוונטי על 300 mm: SiN חד-אופני 1.8 ± 0.2 dB/m ורב-אופני 0.5 dB/m, מפצל 0.5 ± 0.2 mdB, מתג BTO 100 mdB, SNSPD חציוני 93.4%, סיב–שבב 52 ± 12 mdB, נאמנות בל בהיתוך 99.22 ± 0.12%, ב-~2 K | PsiQuantum + GlobalFoundries | D[169] |
| 2026-06 | צימוד קצה 0.085 dB לפאה | Xanadu | C[172] |
האיבר השולט בתקציב אינו מוליך הגל, אלא אובדן ההחדרה של המתגים, הצימוד בפאות ואי-הנצילות של הגלאים — כל מה שקורה במקום שבו הפוטון מחליף תווך. האיבר השני בלתי נראה: בלי נתון סטטיסטי של שיעור תקינות, איש אינו יכול להבחין בין תהליך לבין פיסה טובה אחת.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
זרימת התהליך שהודגמה היא קו CMOS של 300 mm עם ניטריד בשיקוע אדים כימי בלחץ נמוך (LPCVD) וריפוי בטמפרטורה גבוהה, BTO כשכבה פעילה משולבת, SNSPD שתבניתם נוצרת בתוך הזרימה עצמה, וחיבור סיבים התואם לקריוגניקה, והכול פועל ב-~2 K ולא בטמפרטורת מיליקלווין D[169]. TFLN מיוצר אחרת — ליתיום ניובט נפחי, הנפרס לשכבה דקה בהשתלת יונים ומודבק על תחמוצת — ולכן HyperLight ו-Lightium הן חברות נפרדות ולא מודולים בקו הזה P[518]. מלבד זאת, השוק המסחרי הוא של 200 mm ומטה: LIGENTEC מייצרת ניטריד על קו ה-200 mm של X-FAB, המוסמך לתעשיית הרכב, והוסיפה ב-2026 את פלטפורמת ה-SOI של X-FAB C[812]; LioniX מספקת מודולי TriPleX; imec ו-AIM Photonics מפעילות קווי מחקר.
Omega כן מפרסם פיזורים: נצילות ה-SNSPD שעל השבב היא בממוצע 88.9 ± 3.5% לעומת חציון של 93.4% (גלאים שעברו מיון), עובי שכבת ה-BTO נשמר בתחום 3σ < 3% לאורך כל פרוסת ה-300 mm, והאובדן במוליכי הגל הוא 0.5 ± 0.3 dB/m ברב-אופני ו-1.8 ± 0.2 dB/m בחד-אופני D[169]. אין נתונים על שיעור התקינות של הפיסות ואין נתוני הזדקנות במחזורים תרמיים ל-2 K, ואף מפעל ייצור אינו מפרסם מחירים לפרוסות רב-פרויקטיות (MPW) קוונטיות או לערכות מסכות, ולכן נכון ל-3 בספטמבר 2026 אי אפשר לנקוב בעלות לאופן. נקודות כשל יחידות: קו אחד של 300 mm הדגים את המחסנית המלאה; לציוד השיקוע של BTO אין שוק מסחרי; אספקת פרוסות ה-TFLN דלה ומרוכזת; SNSPD משולבים קיימים אצל ספק אחד. החשיפה לפיקוח על יצוא עקיפה אך ממשית — התקנה הסופית-הזמנית של BIS מ-2024-09-06 יצרה את ECCN 3A901 (CMOS קריוגני מתחת ל-4.5 K), 3A904 (מקררים קריוגניים של ≥ 600 µW מתחת ל-0.1 K), 3B904 (בדיקת פרוסות קריוגנית), 3D901/3E901 ו-4A906, עם חריגת הרישוי IEC G[301]. תהליכי PIC ו-SNSPD אינם נזכרים בה בשמם; ציוד הבדיקה הקריוגני — כן.
קו שני, קטן יותר, משרת את התחום הקרוב לנראה שבקרת אטומים ויונים זקוקה לו: ב-780 nm, מיקרו-מהודים של ניטריד צורן (Si₃N₄) מתהליך פרוסות רב-פרויקטיות של 150 mm התואם CMOS (ליתוגרפיה באולטרה-סגול עמוק, ריפוי ב-1,200 °C) מגיעים לגורם איכות פנימי Q₀ = 9.5 × 10⁶ בערכו השכיח ביותר, על פני 721 תהודות שנמדדו — הפסד התפשטות של 6.3 dB/m P[886].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
עומס הקלט-פלט הוא סיבים וקווי ממתח. ב-52 mdB לפאה D[169] האובדן לכל ערוץ נסבל; החומה היא תפוקת ההרכבה, שכן 10⁶ אופנים דורשים סדר גודל של 10⁵–10⁶ צעדי יישור. הגילוי מוסיף קו ממתח ומגבר לכל SNSPD ב-2 K, וב-10⁴ ערוצים זה כבר מחייב רכיבי ASIC קריוגניים לקריאה — ה-CMOS הקריוגני שבפיקוח לפי 3A901 G[301], הנמכר כעת כקו מוצרים של GlobalFoundries C[353]. ההזנה קדימה חייבת להניע את המתג בתוך זמן החיים של קו ההשהיה, בקצבי MHz–GHz; מתג ה-BTO של 100 mdB ב-2 K הוא גם ההתקן המאפשר וגם הפריט ש-DARPA משלמת כדי לתקף P[181]. ב-10³ אופנים שום דבר אינו מגביל; ב-10⁴ מגבילים חיבור הסיבים ומספר הערוצים; ב-10⁶ האילוצים הם אינטגרציה בקנה מידה של פרוסה, המתקן הקריוגני ושיעור תקינות שלא פורסם.
תפקיד במחסנית
השכבה משמשת בסיס לשתי ארכיטקטורות כתהליך הראשי שלהן: חישוב פוטוני מבוסס-היתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX) וחישוב במשתנה רציף/GKP (Xanadu); בחמש ארכיטקטורות נוספות היא חלופית — דוגם הבוזונים, צומתי רשת של ספינים במרכזי צבע, יונים לכודים ב-QCCD, מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר, ומערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג אלקליים. היא מספקת פוטונים בודדים ואופנים סחוטים, מתגים לניתוב ולהזנה קדימה, מאפננים, צימוד שבב–סיב, ואת השבבים האלקטרו-אופטיים שמהם בנויים מתמרים. הטווח שלה על פני משפחות הפלטפורמה הוא עדיין אפשרות, לא הישג מתועד: הולכת אור לייזר ליונים ומלקחיים אופטיים לאטומים הנוצרים בשבב הם גם הם מוצרים של מעגלים פוטוניים משולבים, ו-GlobalFoundries מונה יונים לכודים בין המודאליות שהיחידה הקוונטית שלה משרתת C[353], אך מוליכי הגל ליונים של Quantinuum מגיעים ממתחם המחקר של Sandia (ct_ionlaser), ושבבי האטומים המתועדים משתמשים במוליכי גל מזכוכית או בניטריד צורן של Aeponyx, בלי שמפעל ייצור נקוב בשמו (ct_pic_trap). אם קו של 300 mm ייקח אותם על עצמו, ההון המושקע כאן יפסיק להיות מחויב למודאליות אחת — ההימור בעל המתאם הנמוך ביותר בשכבת הייצור. היא מחליפה את שולחן האופטיקה הנפחית, והחזרה אליו עולה בשטח, בסחיפת יישור ובכל מסלול אל מעבר לכמה מאות אופנים. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס — אינו מוגדר בארכיטקטורת היתוך, שאינה מריצה סבב כזה; השכבה הזו תורמת רק הובלה, כ-5 ns לכל מטר של השהיה על השבב, זניח לעומת ההזנה קדימה ממחלקת ה-100 ns שהארכיטקטורה צריכה D[169]. משבצות ריקות שכנות: תהליך מסחרי של 300 mm למתגי BTO, מקור שני ל-SNSPD משולבים, וכל נתון סטטיסטי שפורסם על בדיקות קבלה ברמת הפרוסה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
האובדן נמדד בשתי דרכים שאינן בנות השוואה. Q פנימי של מהוד טבעתי נותן את שיא ה-0.060 dB/m D[810] — אופן אחד, גאומטריה אחת, ללא ניתוב. מדידת קיצוץ (cut-back) של ספירלות על רטיקל ייצור נותנת 1.8 dB/m D[169] — מוליך הגל שהמכונה משתמשת בו, והמספר היחיד מעולם הייצור. יש לשים לב: הנתון "0.5 dB/m" של הדוח הראשי הוא הנתון הרב-אופני ממאמר Omega, ואילו מוליך הגל החד-אופני לניתוב באותו מאמר הוא 1.8 ± 0.2 dB/m; יש לציין את שניהם, ואין אלה מדידות מתחרות D[169]. נאמנות בל בהיתוך, נראות HOM (התאבכות הונג–או–מנדל) ונצילות הגלאים הם מדדי רכיבים על פיסות נבחרות, ללא פרוטוקול ההופך אותם לתקציב אובדן שלפיו אפשר לדרג ארכיטקטורה, וללא נתוני הזדקנות. אף קבוצה שנייה לא שחזרה נתון כלשהו של Omega בקו שני; הבדיקה היחידה בידי צד שלישי היא התיקוף של DARPA בשלב C למתגי ה-BTO, לזיווד ולקריוגניקה, ותוצאותיו אינן פומביות P[181]. הסתירה היחידה בין מקורות היא תקציב PIXEurope: ≈€400 M לפי imec/ICFO G[582] לעומת €380 M בעיתונות המקצועית P[813]; יש לסמוך על הודעת הקונסורציום.
התקציב של PIXEurope הוא ≈€400 M לפי G[582] ו-€380 M לפי הודעת הקונסורציום P[813]. הדומיננטיות של ספק סיני יחיד של פרוסות TFLN בשיטת קילוף יונים מצוטטת רבות, אך מתוארת באופן איכותי בלבד. לא פורסם: נתוני מימון, קיבולת או אובדן מתוארכים ל-2025–2026 של LioniX International; המענק הפדרלי המייסד של AIM Photonics וקוטר הפרוסות של קו אולבני שלה; מחירי MPW קוונטי וערכות מסכות ב-300 mm, מאף מפעל, ולכן אין עלות לאופן; ותפוקה ברמת הפרוסה או הזדקנות במחזורי קירור ל-2 K למתגי BTO ול-SNSPD משולבים, מאף שחקן — האחידות פומבית רק כפיזורי עובי השכבה, היעילות והאובדן של Omega.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| GlobalFoundries | ספק (מפעל ייצור) | ארה״ב | Fab 8, Malta NY: קו ה-300 mm שעליו מיוצר Omega; יחידת Quantum Technology Solutions הושקה ב-2026-05-21 | C[353]D[169] |
| PsiQuantum | מפתח / לקוח | ארה״ב, אוסטרליה | הסמיכה את מחסנית SiN + BTO + SNSPD + חיבור סיבים ב-2 K | D[169] |
| imec | מפעל ייצור מחקרי | בלגיה | CMOS ופוטוניקה על 300 mm, מורשת של BTO על SOI, שותפה ב-PIXEurope | D[189]G[582] |
| LIGENTEC | ספק | שווייץ, צרפת, בלגיה | SiN על קו ה-200 mm של X-FAB; הוסיפה SOI ב-2026 | C[812] |
| LioniX International | ספק | הולנד | מוליכי גל TriPleX מ-SiN, הרכבת מודולים | Cfact |
| HyperLight | ספק | ארה״ב | מאפנני TFLN; חברה שיצאה מ-Harvard | P[518] |
| AIM Photonics | מחקר / מפעל ייצור | ארה״ב | מכון ManTech של משרד ההגנה האמריקני (DoD); ערכת תכנון תהליך (PDK) וערכת תכנון להרכבה (Assembly Design Kit), 2026-05-25 | C[814] |
| Xanadu | מפתח | קנדה | שבבי משתנה רציף (CV) מ-TFLN/SiN; זיווד ב-0.085 dB לפאה; מפעל ב-Toronto | C[172]C[178] |
| Quandela | מפתח | צרפת | מקורות מנקודות קוונטיות של GaAs; Lucy סופקה ל-CEA/TGCC | C[176]fact |
| QuiX Quantum | מפתח | הולנד | מעבדי SiN; Carina סופקה ל-DLR, 2026-07 | C[177] |
כספים.
- 2024-09 · HyperLight · סבב B · $37 M · Summit Partners · נסגר P[518]
- 2024-09 · Lightium · סבב סיד · $7 M · Vsquared Ventures, Lakestar · נסגר P[518]
- 2024-11-24 · PIXEurope · קו ייצור ניסיוני של האיחוד האירופי · ≈€400 M · Chips JU, ספרד, קטלוניה · הוכרז G[582]
- 2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · $1 B לפי שווי של $7 B · BlackRock, Temasek, Baillie Gifford · נסגר fact
- 2026-03-26 · Xanadu · מיזוג SPAC עם Crane Harbor · ≈$302 M ברוטו · Nasdaq/TSX XNDU · נסגר fact
- 2026-05-21 · GlobalFoundries · מכתב כוונות של CHIPS · $375 M · US Dept of Commerce · מכתב כוונות, לא מחייב G[300]
- 2026-05-21 · PsiQuantum · מכתב כוונות של CHIPS · $100 M · US Dept of Commerce · מכתב כוונות, לא מחייב G[300]
- 2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבה בשלב C של QBI (מתגי BTO, זיווד, קריוגניקה) · $125 M · DARPA · סופי fact
- 2026-08-28 · Xanadu · מימון פדרלי, מפעל ב-Toronto · CAD 195 M · Government of Canada · הוכרז C[178]
שוק ושרשרת אספקה. הציוד המאפשר הוא ציוד הון רגיל של תעשיית המוליכים למחצה (LPCVD/PECVD, ליתוגרפיית טבילה, ליטוש CMP, הדבקת פרוסות, MBE/PLD) מ-ASML, Lam, ASM, EVG ו-SUSS, בשוק שבו הקוונטים הם שגיאת עיגול: טוב לעלות, רע להשפעה. סיכון הריכוזיות יושב בתהליך, לא בכלי; אי אפשר לנקוב במספרים של כלכלת היחידה. G3 ו-G4 משלמים על השכבה הזו, G6 — דרך קישורי סיב ושבבי מתמרים, G7 — דרך העבודה ב-2 K במקום במיליקלווין; G1 ו-G2 — רק דרך האופטיקה ליונים ולאטומים, ו-G5 — כלל לא.
קניין רוחני ותקנים. לא אותרה ספירת פטנטים מתוארכת ממאגר נתונים מזוהה עבור משפחות הפטנטים של מפעלי הייצור ל-PIC; משפחת הפטנטים הפוטונית היחידה שאומתה עבור הדוח הזה היא US 12,437,225 של ORCA Computing, על מדידות GHZ באופטיקה ליניארית, שהוענק ב-2025-10-07 fact. אין תקן PDK משותף למפעלי הייצור — כל ערכת תכנון קניינית ואינה תואמת לאחרות, וזו הסיבה המעשית לכך שלקוח אינו יכול להשיג מקור שני. AIM Photonics מפרסמת את הערכה הפתוחה ביותר C[814].
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. PsiQuantum, מכונה שימושית מסחרית ב-Brisbane (הובטח 2024-04 · לסוף 2027 · טקס הנחת אבן הפינה נדחה ל-2026-06-17 ועבר ל-Moreton Bay, אספקת המתקן הקריוגני צפויה במחצית השנייה של 2027 Cfact, אין פרסום חומרה מ-2026) Pfactfact; במשימה מטעם DARPA מ-2026-07-22 אותה מטרה מנוסחת כמכונה סובלנית לתקלות "לפני 2033" P[181]. Xanadu, אובדן של 24.1× מעל הסף → 1.0× ב-2030 (הובטח 2026-08-31 · טרם הגיע מועדו של שום יעד) C[178]. קו הייצור הניסיוני PIXEurope (הובטח 2024-11 · מ-2025 ואילך · לא דווחה הרצה בגישה פתוחה) G[582]. Quantum Technology Solutions של GlobalFoundries (הובטח 2026-05-21 · מכתב הכוונות עדיין אינו סופי) C[353]G[300]. רק ל-GlobalFoundries יש היסטוריה מוכחת של הסמכת תהליך עד למשמעת של ייצור; ל-PsiQuantum יש מאמר אחד ואין קו שני; הספקים האירופיים מספקים ב-200 mm, לא במכפלת האובדן בקנה המידה שהסבילות לתקלות דורשת.
פרשנות אסטרטגית. אם השכבה תצליח, המנצח יהיה מפעל הייצור, לא המודאליות: GlobalFoundries תגבה הכנסה שוטפת לכל פרוסה על פני חמש טכנולוגיות קיוביט C[353], בעוד הבידול של PsiQuantum יצטמצם לארכיטקטורה ולקריוגניקה. אם האובדן החד-אופני ייתקע סביב 1–2 dB/m, שתי הארכיטקטורות ייעצרו והערך יעבור להולכת אור לייזר ליונים, למלקחיים אופטיים לאטומים ולרישות — ולכן כדאי לממן אותה בכל מקרה. תחליף: אופטיקה נפחית מתחת לכמה מאות אופנים. כוח המיקוח בידי מפעל הייצור: מעבר בין קווים פירושו הסמכה מחדש מלאה ו-PDK חדש.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד סוף 2027 שחקן כלשהו יפרסם התפלגות ברמת הפרוסה של שיעור תקינות למתגי BTO או ל-SNSPD משולבים על 300 mm; אם קו שני (imec, AIM Photonics, חבר ב-PIXEurope) יפרסם אובדן SiN חד-אופני ≤ 1.8 dB/m עם גלאים מונוליתיים; או אם מקדם האובדן של Xanadu ירד מתחת ל-10× הסף. להוריד בדרגה אם PsiQuantum לא תפרסם תוצאת חומרה מעבר ל-Omega עד אמצע 2027, או אם מכתב הכוונות של CHIPS על $375 M יפקע. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: שני קווי 300 mm מוסמכים, ניתוב מתחת ל-1 dB/m, מתגים מתחת ל-50 mdB, מפות פרוסה שפורסמו. התרחיש הגרוע ביותר: ספק אחד, מאמר אחד, מכתב כוונות שלעולם אינו הופך להענקה.
שאלות פתוחות. (1) מהו שיעור התקינות של הפיסות במערך SNSPD משולב על 300 mm, ומדוע איש לא פרסם אותו? (2) האם BTO ניתן לייצור בכמויות, או שזהו חומר של פיסות שיא ש-DARPA משלמת כדי לברר את טיבו? (3) מי יהיה מקור שני לשכבה הזו אם GlobalFoundries תשנה את סדרי העדיפויות שלה?
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Cxanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html - [176] Quandela, “Quandela delivers Lucy, the most advanced photonic quantum computer worldwide, to EuroHPC and GENCI at CEA's TGCC,” Oct. 23, 2025. [Online]. Available: https://www.quandela.com/
about-us/ Cnewsroom/ quandela-delivers-lucy-the-most-advanced-photonic-quantum-computer-worldwide-to-eurohpc-and-genci-at-ceas-tgcc/ - [177] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Delivers Carina Core Hardware Platform to DLR QCI, Advancing Europe's Universal Photonic Quantum Computing Roadmap,” Jul. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ Cquix-quantum-delivers-carina-core-hardware-platformto-dlr-qci - [178] Xanadu Quantum Technologies Limited, “Xanadu Charts Path to Over 1,000 Logical Qubits by 2031,” GlobeNewswire, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ C2026/ 08/ 31/ 3353211/ 0/ en/ xanadu-charts-path-to-over-1-000-logical-qubits-by-2031.html - [181] M. Abdel-Kareem, “PsiQuantum Secures $125 Million Expanded Agreement with DARPA under QBI Program,” Quantum Computing Report, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
psiquantum-secures-125-million-expanded-agreement-with-darpa-under-qbi-program/ P - [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. D
- [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ . Cnews-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [518] optics.org, “Lithium niobate in vogue as thin-film developers raise cash,” Sep. 24, 2024. [Online]. Available: https://optics.org/
news/ Plithium-niobate-in-vogue-as-thin-film-developers-raise-cash - [582] imec, “The European Commission and Chips JU select the PIXEurope consortium to lead the European Pilot Line on Advanced Photonic Integrated Circuits,” Nov. 24, 2024. [Online]. Available: https://www.imec-int.com/
en/ Gpress/ european-commission-and-chips-ju-select-pixeurope-consortium-lead-european-pilot-line - [810] M. W. Puckett et al., “422 Million intrinsic quality factor planar integrated all-waveguide resonator with sub-MHz linewidth,” Nat. Commun., vol. 12, no. 1, Art. no. 934, Feb. 2021, doi: 10.1038/s41467-021-21205-4. D
- [811] C. Wang et al., “Integrated lithium niobate electro-optic modulators operating at CMOS-compatible voltages,” Nature, vol. 562, no. 7725, pp. 101–104, Oct. 2018, doi: 10.1038/s41586-018-0551-y. D
- [812] LIGENTEC, “About us_2026 - LIGENTEC.” [Online]. Available: https://www.ligentec.com/
about-our-story/ C - [813] PIC Magazine, “EU to establish €380 million pilot line for photonic integrated circuits,” Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://picmagazine.net/
article/ P123220/ EU_to_establish_%E2%82%AC380_million_pilot_line_for_photonic_integrated_circuits - [814] AIM Photonics, “News — AIM Photonics.” [Online]. Available: https://www.aimphotonics.com/
news C - [886] W. Sun et al., “A photonic integrated comb engine for ultracold quantum gases,” arXiv:2609.28294, Sep. 2026. P
The English text is loading…
Русский текст загружается…
ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm)
ליתוגרפיית צמתים של 300 mm וגיזום לאחר הייצור קובעים את פיזור התדרים שכל ארכיטקטורה של מוליכי-על יורשת.
Verdict. ממשי: ליתוגרפיה אופטית של 300 mm מניבה 393/400 קיוביטים תקינים, בפיזור תדרים של 5–7% (10–14% בהתנגדות הצמתים); הגיזום מביא 97.4% אל היעד. Anderon היא מכתב כוונות בלבד — להוריד בדרגה אם עד סוף 2027 לא תסופק אף פרוסה ללקוח שאינו IBM.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
צומת ג'וזפסון הוא שני מוליכי-על משני צדי מחסום תחמוצת של ~1–2 nm, ששטחו ומידת החמצון שלו קובעים את הזרם הקריטי, ומכאן את תדר הקיוביט. טכנולוגיה זו היא התהליך המעצב את הצמתים האלה ואת חיווט הניוביום שלהם בקנה מידה של פרוסה — לא קיוביט. שושלת: צמתי Al/AlOx/Al בליתוגרפיית קרן אלקטרונים בשיטת גשר דולן, מן הטרנסמון של 2007 (Koch ועמיתיו, Yale), ואחריהם ליתוגרפיית טבילה ב-193 nm ואיכול בקווי CMOS D[293].
תכונות. זיקה לנושא 1.0 — מיוצרת לחלוטין: שלב הייצור עצמו, ללא נושא, ניידות, קריאה או בקרה. ייצור — חיווט Nb וצמתי Al/AlOx על צורן או ספיר של 200→300 mm; השגיאה המועברת במורד הזרם קוהרנטית (סטיית תדר, התנגשות), לא סטוכסטית.
פיזיקה וגבולות
יחס אמבגאוקר–ברטוף קושר את הזרם הקריטי להתנגדות במצב הנורמלי, ו-f01≈(√8EJEC-EC)/h, ולכן פיזור ה-Rn מגיע אל התדר במחצית משקלו. imec מדדה סטיית תקן יחסית (RSD) של ~8% בהתנגדות הצמתים על פני פרוסה של 300 mm (7,872 מבני בדיקה) ו-~4% בתוך פיסה — שני הנתונים לצמתים גדולים; בגודלי הצמתים של קיוביטים מתווסף פיזור השטח, ותדרי הקיוביטים מפוזרים ב-RSD של 5–7%, כלומר 10–14% בהתנגדות D[293]. זוהי בעיה של הסריג, לא של ההתקן: שכנים בתדר קבוע חייבים להימנע מחלונות התנגשות ברוחב עשרות MHz על קיוביט של ~5 GHz, ולכן פיזור של 5% (≈250 MHz, 1σ) אינו מותיר שיעור תקינות נטול התנגשויות בקנה מידה של סריג. הגיזום הוא תנאי מקדים, לא אופטימיזציה: ריפוי בסיוע ממתח מתחלף (ABAA) משנה את התנגדות הצומת ביותר מ-70% ומביא 97.4% מהצמתים אל היעד D[294].
הרצפה השנייה היא הפסד דיאלקטרי: AlOx אמורפי ותחמוצות בממשקים מאכלסים מערכות דו-רמתיות (TLS), המגבילות את T1 לעשרות עד מאות ספורות של µs. ההתקנים של imec על 300 mm נותנים T1 חציוני של 75 µs, הטוב ביותר 161 µs, ו-T2e הטוב ביותר 245 µs, על גבי מפל של 42–113 µs ממרכז הפרוסה אל שוליה, שהוא חתימה של התהליך ולא פיזור אקראי D[293]. ה-TLS נסחפות משעה לשעה, ופרצי קוואזי-חלקיקים קובעים רצפה שהליתוגרפיה אינה יכולה לגעת בה Dfact. מה שמזיז אותה: מחסומים אפיטקסיאליים ומתכת בסיס של Ta/Nb; מצמדים ברי-כוונון מקלים על התנגשויות התדר של הרצפה הראשונה, לא על ההפסד.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב על קו CMOS של 300 mm של ממש: 393 מתוך 400 קיוביטים תקינים D[293] — אך בפיזור התדרים שלעיל, ולכן עדיין נדרשים גיזום או יכולת כוונון במורד הזרם.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-08 | גיזום ABAA: 97.4% הצלחה בפגיעה ביעד, טווח כוונון >70% | Rigetti | D[294] |
| 2024-09 | טרנסמונים בליתוגרפיה אופטית על 300 mm: 393/400 תקינים, T1 חציוני 75 µs, RSD של 5–7% בתדר | imec | D[293] |
| 2025-11 | Loon על קו ה-300 mm ב-Albany: מצמדי c, ניתוב רב-שכבתי בהפסד נמוך | IBM | C[49] |
| 2026-02 | מארז בקנה מידה של פרוסה: >500 קיוביטים לפיסת ספיר של 3 אינץ', קריאה 97.5% בחציון (n=54) | OQC | P[311] |
| 2026-05 | Anderon, מפעל ייצור קוונטי ייעודי של 300 mm: $1 B מ-CHIPS + $1 B מ-IBM | IBM / US DoC | G[798] |
איבר השגיאה השולט: שגיאת תדר קוהרנטית — פיזור, התנגשויות, סחיפה. T1 המוגבל בידי TLS הוא מה שהתהליך אינו יכול להסיר.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אידוי צל בשיטת גשר דולן עדיין מייצר את רוב הקיוביטים שפורסמו; מסלול ה-CMOS פירושו עיצוב תבניות ב-193i, איכול יוני ריאקטיבי (RIE), חיווט Nb, מעברים דרך הצורן (TSV) וחיבורי בליטות. יתרונו הוא סטטיסטיקה ותפוקה, לא קוהרנטיות: ה-T1 החציוני של imec משתווה לזה של התקני קרן אלקטרונים, אך למטרולוגיה שלה אין שם מקבילה. העיתונות המקצועית טוענת לתפוקת התקנים של ~30× לעומת 200 mm; ההודעה של IBM אינה נוקבת בשום מכפיל P[299]. הציוד אינו יוצא דופן, ולכן הנכס הנדיר הוא המתכון ויכולת הגיזום; נקודות הכשל היחידות הן כושר המקררים, צורן וספיר בעלי התנגדות סגולית גבוהה, והמומחיות באיכול Nb, המשותפת לשרשרת ה-SFQ. את העלות לפרוסה אי אפשר לצטט. החשיפה לפיקוח על יצוא עקיפה: התקנה של BIS מ-2024-09-06 מפקחת על מתקני בדיקת פרוסות קריוגניים (3B904), על אלקטרוניקה קריוגנית מתחת ל-4.5 K (3A901) ועל מחשבים קוונטיים לפי מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT יחד, מ-34 קיוביטים בשגיאה של ≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא החל מ-2,000 קיוביטים (4A906) fact, אך אף ECCN אינו נוקב בליתוגרפיית צמתים G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
אין לה בקרה או קריאה משלה; היא קובעת את התקרה שבה נתקלים אחרים, דרך צפיפות יציאת הקווים (escape density) ודרך הפגיעה בתדר היעד. המארז של OQC הוא הגבול הנוכחי: >500 קיוביטים על פיסה אחת, חיבורים קואקסיאליים מחוץ למישור, ללא חיבורי חוטים, 56 תאים של ריבוב קריאה תשעה-לאחד — וללא קווי בקרה לכל קיוביט בתצורה שנמדדה P[311], ולכן זוהי תוצאת זיווד, לא מעבד. ב-10³ קיוביטים לפיסה האילוץ הוא ההתנגשויות; ב-10⁴, צפיפות היציאה והניתוב, שאליהם מכוון Loon C[49]; ב-10⁶ לא קיים שום תכנון שיוצר.
תפקיד במחסנית
טכנולוגיית השורש של משפחת מוליכי-העל: היא אינה דורשת דבר במעלה הזרם, ומספקת את הטרנסמון, את הפלוקסוניום, את קיוביט השטף rf-SQUID ואופנים בוזוניים מישוריים, וכן מצמדי c לטווח ארוך, בקרת SFQ בטמפרטורת מיליקלווין, ריבוב DAC-שטף, הולכת אותות אנכית, זיווד מרובה-פיסות, מודולים מרובי-שבבים עם מצמדי l, וקישורי מיקרוגל קריוגניים. הארכיטקטורות שהיא משרתת: טרנסמון, חתול/GKP בוזוניים, מחיקה במסילה כפולה, הרפיה. עבור אופן בוזוני היא החלופה המישורית למהודים תלת-ממדיים בעיבוד שבבי. אף טכנולוגיה אינה מזינה אותה, אך היא מזינה יותר טכנולוגיות מכל טכנולוגיה אחרת במשפחה, וכל טכנולוגיה במורד הזרם יורשת את הפיזור ואת שיעור התקינות שלה. היא אינה מוסיפה דבר לשעון הנגזר (שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס; 0.65 µs בסריג הטרנסמונים), אך מגבילה את מספר הקיוביטים המגיעים אליו.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
התדר נחזה מהתנגדות הצומת דרך יחס אמבגאוקר–ברטוף, ואז מאומת בספקטרוסקופיה לאחר הזיווד, ולכן הסטטיסטיקה החשובה היא ה-RSD של Rn — שאיש אינו מפרסם מלבד imec D[293]. בחינת ביצועים אקראית (RB), בחינת ביצועים באנטרופיה צולבת (XEB) ובחינת ביצועים מחזורית מודדים סריג מכויל, ועיוורים לפיסות שנפסלו ולשיעורי ההתנגשות שלפני הגיזום. ה-97.4% של ABAA הם שיעור הצלחה בפגיעה ביעד ממחקר שעבר אופטימיזציה, לא חסם למקרה הגרוע D[294]. המספרים של OQC מבוססים על תת-מדגם: קריאה ב-54 מתוך >500 אתרים, ו-105/108 פועלים בתת-הקבוצה שאופיינה P[311]. סתירה: התמצית של OQC נותנת חציון של ~100 µs ל-T1 ול-T2e יחד, וגוף המאמר נותן T1 של 97 µs ו-T2e של 129 µs על פני 105 קיוביטים P[311].
ההודעה של IBM מ-2026-05-21 מציגה את Anderon כמכתב כוונות הכפוף לחתימה על מסמכים סופיים, ועד 4 בספטמבר 2026 לא הוכרזה חתימה, ובכל זאת הודעת IBM על HRL מ-2026-08-26 כבר מכנה את Anderon "its quantum wafer foundry". ה-"≈30× תפוקת התקנים לעומת 200 mm" מופיע רק בעיתונות המקצועית [299]; ההודעה של IBM עצמה אינה נוקבת בכפולה. ספירות PatSnap ל-H10N 60 [312] הן רשומות פטנטים של התיק כולו. לא פורסם: עלות לפרוסה או לקיוביט לאף קו 300 mm של קיוביטים מוליכי-על; משפחת פטנטים מתוארכת ייחודית לליטוגרפיה של צמתי Nb/Al ב-300 mm; אם הרכישה של Google בגולטה היא כושר ייצור, וקוטר הפרוסות של מתקן הייצור שלה בסנטה ברברה [805]; ואם ערמת חיווט הניוביום של קו 300 mm של imec, המשתמש בצמתי חפיפה Al/AlOx/Al, תואמת את הגישה של IBM.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Anderon | ספק | ארה״ב | מפעל ייצור ייעודי מוצע לפרוסות קוונטיות של 300 mm | G[798] |
| IBM | מפתח | ארה״ב | מייצרת את Nighthawk ואת Loon על קו ה-300 mm ב-Albany | C[49] |
| imec | מחקר | בלגיה | טרנסמונים בליתוגרפיה אופטית על 300 mm, שיעור תקינות שפורסם | D[293] |
| Rigetti | מפתח | ארה״ב | גיזום צמתים ב-ABAA על קו הייצור שלה | D[294] |
| OQC | מפתח | בריטניה | מארז בקנה מידה של פרוסה, >500 קיוביטים לפיסה | P[311] |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | מכתב כוונות של CHIPS על $375 M, מפעל ייצור רב-מודאלי | G[300] |
| US Dept of Commerce | מאסדר | ארה״ב | מכתבי כוונות של CHIPS, $2.013 B | G[300] |
כספים.
- 2026-05-21 · Anderon · מכתב כוונות של CHIPS ועוד השקעה הונית של IBM · $1 B מ-CHIPS + $1 B מ-IBM במזומן ובקניין רוחני · US Dept of Commerce · בתוך $2.013 B לתשע חברות · מכתב כוונות, טרם נחתם G[798]fact
- 2026-05-21 · GlobalFoundries · מכתב כוונות של CHIPS, מפעל ייצור רב-מודאלי · $375 M · US Dept of Commerce · — · מכתב כוונות G[300]
- 2026-06-02 · IBM · התחייבות לתחום הקוונטי כולו · >$10 B / 5 שנים · — · הוכרז C[57]
- 2026-08-26 · IBM · רכישת HRL הושלמה, בציון שיתוף פעולה עם Anderon · לא נמסר · — · הושלמה C[204]
שוק ושרשרת אספקה. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין מפעל ייצור מסחרי פעיל לקיוביטים מוליכי-על: קווי 300 mm עם נתוני קיוביטים שפורסמו הם הקו הפנימי של IBM ב-Albany והקו הניסיוני המחקרי של imec, Google מייצרת בייצור פנימי ב-Santa Barbara בגודל פרוסה שלא פורסם P[805], והקו המסחרי המוצע ממומן בידי המתחרה הגדול ביותר של לקוחותיו העתידיים. המחסורים המחייבים הם כושר המקררים והידע התהליכי, לא הכלים; את כלכלת היחידה אי אפשר לצטט. G3 ו-G4 משלמים ישירות, G7 בעקיפין; G1, G2, G5 ו-G6 אינם מממנים דבר.
קניין רוחני ותקנים. הסקירה של PatSnap מ-2026-06-30 מונה ל-IBM 783 רשומות פטנט ול-Google 357 בהתקני מוליכי-על (IPC H10N 60) P[312]fact. אף משפחת פטנטים ייחודית לליתוגרפיית צמתים של 300 mm אינה נושאת בעלים מזוהה ושנה; אף גוף תקינה אינו מסדיר את התהליכים האלה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Anderon (הובטח 2026-05-21 · מפעל ייצור המשרת ספקים בכל העולם · מצב ב-2026-09-03: מכתב כוונות בלבד, אך ההודעה של IBM מ-2026-08-26 מכנה אותה "מפעל הייצור שלה לפרוסות קוונטיות") G[798]C[204]. Rigetti/ABAA (2024-08 · פגיעה בתדר היעד בייצור שוטף · בשימוש במוצר של 108 קיוביטים, שיעד ה-99.5% הדו-קיוביטי שלו נדחה ל"מאוחר יותר ב-2026") D[294]C[36]. אבני הדרך של IBM בייצור מושגות בזמן; להבטחתה לגישה מסחרית אין עדיין תיעוד.
פרשנות אסטרטגית. אם ייצור מוליכי-העל על 300 mm יגדל לקנה מידה, IBM תנצח פעמיים: כחברה משולבת אנכית, וכבעלת הבית של כושר הייצור של כל האחרים. ספקים ללא מפעל ייצור ינצחו רק עם מפעל ייצור ניטרלי, שאינו קיים. המפסידים הם ספקים שהבידול שלהם הוא מיומנות ייצור, לא ארכיטקטורה. האיום הוא השתלטות, לא תחליף: כל ארכיטקטורה של מוליכי-על זקוקה לטכנולוגיה הזו, ולספקי הציוד אין כוח מיקוח מול בעליה.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד סוף 2027 אם Anderon תחתום על מסמכי CHIPS סופיים ותייצר עבור לקוח מזוהה בשמו שאינו IBM; להוריד בדרגה את המסגור כמפעל ייצור מסחרי אם יופיעו רק תכנונים של IBM. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: שני קווים עצמאיים של 300 mm או יותר, עם אחידות מפורסמת בין מפעלי ייצור ועם שאריות לאחר גיזום מתחת ל-1% RSD בתדר. התרחיש הגרוע ביותר: Anderon נשארת פנימית. שאלות פתוחות: האם קו כלשהו יפרסם שיעור תקינות מבחינת התנגשויות לאחר גיזום; האם מחסומים אפיטקסיאליים יכולים להעלות את T1 החציוני מעל 200 µs; האם יקום קו מסחרי אירופי או אסייתי?
מקורות
- [36] Rigetti Computing, Inc., “Rigetti Announces General Availability of 108-Qubit System,” Apr. 7, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ Cnews-release-details/ rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system - [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance C - [57] IBM Quantum, “Why IBM is investing $10 billion into quantum computing,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ Cblog/ 10-billion-investment-faq - [204] IBM, “IBM Completes Acquisition of HRL Laboratories to Accelerate the Future of Quantum,” Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-08-26-ibm-completes-acquisition-of-hrl-laboratories-to-accelerate-the-future-of-quantum C - [293] J. Van Damme et al., “Advanced CMOS manufacturing of superconducting qubits on 300 mm wafers,” Nature, vol. 634, no. 8032, pp. 74–79, Oct. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07941-9. D
- [294] D. P. Pappas et al., “Alternating-bias assisted annealing of amorphous oxide tunnel junctions,” Communications Materials, vol. 5, no. 1, Art. no. 150, Aug. 2024, doi: 10.1038/s43246-024-00596-z. D
- [299] L. James, “IBM spins off America's first quantum chip foundry with $2 billion in federal and private funding — newly-minted 'Anderon' foundry to offer 300mm quantum wafer fab and manufacturing services,” Tom's Hardware, May 26, 2026. [Online]. Available: https://www.tomshardware.com/
tech-industry/ Pquantum-computing/ ibm-spins-off-americas-first-quantum-chip-foundry-with-2-billion-in-federal-and-private-funding - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ Gnews/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [311] O. W. Kennedy et al., “Design and Operation of Wafer-Scale Packages Containing >500 Superconducting Qubits,” arXiv:2602.12773, Feb. 2026. P
- [312] PatSnap, “Quantum Computing Patent Landscape 2026,” Jun. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ quantum-computing-patent-landscape/ - [798] IBM, “IBM and U.S. Department of Commerce Announce America's First Purpose-Built Quantum Foundry, Supported by Proposed $1 Billion CHIPS Award,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
ibm-and-u-s-department-of-commerce-announce-americas-first-purpose-built-quantum-foundry G - [805] I. Hamm, “Google Buys 83,000-Square-Foot Campus in Goleta for $32.5M,” The Santa Barbara Independent, Aug. 24, 2026. [Online]. Available: https://www.independent.com/
2026/ P08/ 24/ google-buys-83000-square-foot-campus-in-goleta-for-32-5m/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי)
שבבי אלקטרודות RF/DC מישוריים הכולאים יונים ומסיעים אותם, הבנויים בקווי MEMS או, יותר ויותר, על פרוסות של מפעלי ייצור מסחריים למוליכים למחצה.
Verdict. ניתן להפרכה — אם עד סוף 2027 אף ספק לא יפרסם נתוני חימום או שיעור תקינות ברמת הפרוסה, ייצור המלכודות יישאר מלאכת יד, וסיכון לוח הזמנים של Sol/Apollo יימצא במספר האותות ובזיווד, לא בפיזיקת השערים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
מלכודת אלקטרודות משטח פורשת את מלכודת פאול על מישור ליתוגרפי אחד — האלקטרודות זו לצד זו, והיון מוחזק עשרות מיקרומטרים מעליהן — וכך גאומטריית המלכודת הופכת לפריסת מסכה. NIST הדגים אותה ב-2006, כשהחזיק ²⁴Mg⁺ כ-40 µm מעל זהב מישורי ומדד ישירות את קצב החימום D[806]. לצדה שורדת המלכודת התלת-ממדית בעיבוד שבבי: מלכודת Pine של AQT בנויה מארבע אלקטרודות להב ומשתי אלקטרודות קצה, בעיבוד שבבי מטיטניום מצופה זהב, על מחזיק אלומינה; הלהבים מרוחקים 0.57 mm מציר המלכודת D[253]. זוהי השכבה שמתחת לנושא הקיוביט היוני: היא קובעת את מספר האלקטרודות, את גאומטריית האזורים והצמתים ואת כימיית פני השטח שמעליה.
תכונות: זיקת הנושא a = 0.0, טבעית — הנושא שהיא משרתת הוא היון; המלכודת עצמה מיוצרת, אך ייצור מלכודות ב-MEMS הוא ברירת המחדל של הנושאים הטבעיים, ולכן הטכנולוגיה ממוקמת במחצית הטבעית של המפה. ייצור g = ליתוגרפיית MEMS העוברת לקווי ייצור מסחריים של מוליכים למחצה בפרוסות של 6–12 אינץ' C[320].
פיזיקה וגבולות
הרצפה היא רעש שדה אנומלי מפני האלקטרודות, לא הרזולוציה הליתוגרפית. בגובהי יון של 30–3,000 µm הוא יורד בקירוב כ-d⁻⁴ D[807]: הקטנת הגובה בחצי כדי לדחוס אזורים עולה ~16× בחימום. החימום הופך לשגיאת שער, שכן שערי השזירה נשענים על אופן תנועה משותף במשך עשרות עד מאות מיקרו-שניות, והוא מחייב קירור מחדש בין שלבי ההובלה. הרעש הוא שכבה של מולקולות נספחות, לא תכונה נפחית: קירור מלכודות זהב ל-6 K דיכא את החימום ב-~7 סדרי גודל D[808]; הפצצה ביוני ארגון הפחיתה אותו פי 100 במלכודת שכבר הייתה נקייה D[809]. מבנה השגיאה שהקוד רואה הוא קוהרנטי ומתואם — מטען תועה על מרווחים דיאלקטריים יוצר מיקרו-תנועה וסחיפת פאזה המשותפות לאזור שלם, ואלקטרודה מנותקת אחת משביתה את האזור. מה מזיז את הרצפה: אלקטרודות ניוביום, ניקוי בתוך הוואקום, דיאלקטרי ממוגן, וקריוגניקה כברירת מחדל.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2006 | ²⁴Mg⁺ ~40 µm מעל זהב מישורי; החימום נמדד לראשונה | NIST | D[806] |
| 2012 | הפחתה של 100× ברעש השדה, ניקוי באתרו ביוני ארגון | NIST | D[809] |
| 2025-10 | שגיאת שער דו-קיוביטי 8.4×10⁻⁵, ללא לייזר, שבב ממפעל מסחרי | Oxford Ionics | D[102] |
| 2025-11 | 1,228 אלקטרודות, 273 אותות בלתי תלויים, 8 אזורים | Quantinuum | D[97] |
השבב של Helios הוא המלכודת הגדולה ביותר שהוצבה בשטח; רוב הקבוצות עדיין מפעילות מלכודות בהתאמה אישית של עשרות עד ~100 אלקטרודות. איש אינו מפרסם שיעור תקינות, שיעור פגמים או עלות למלכודת, ולכן לשכבה אין מדד איכות ציבורי, והשגיאה הנמדדת נשארת נשלטת בידי חימום, מיקרו-תנועה ועומס כיול, לא בידי פגמים ליתוגרפיים.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
שתי שושלות. קווי MEMS מחקריים (מתחם MESA של Sandia, GTRI, חדרים נקיים באוניברסיטאות) מניחים זהב או ניוביום על ספיר, על סיליקה מותכת או על צורן מחומצן, בהיקפים של יחידות בודדות G[501]. השינוי המתרחש כעת הוא המעבר לייצור במפעלים מסחריים: פלטפורמת Villach של Infineon מריצה פרוסות של 6–12 אינץ' עם הצמדה אנודית עבור Oxford Ionics, eleQtron C[129], Innsbruck ו-ETH Zurich; אלקטרודות הדור השלישי שלה, מחוץ למישור, מגבירות לפי הטענה את הכליאה ~10×, ולא פורסם עבורן קצב חימום C[320]. Honeywell מייצרת את המלכודות של Quantinuum בייצור פנימי, כולל מלכודת הרשת של Sol R[118]; IonQ סגרה את עסקת SkyWater ב-2026-07-31, לשם תכנון, ייצור וזיווד בקווים אמריקאיים C[19]. Infineon היא נקודת הכשל היחידה: מפעל מסחרי אחד, כמה ספקים, ואף מקור שני לא נזכר. החשיפה לפיקוח על יצוא מתונה — התקנה של BIS מ-2024-09-06 מונה מחשבים קוונטיים (4A906) ואלקטרוניקה לטמפרטורות מתחת ל-4.5 K (3A901), אך אף ECCN אינו נוקב במלכודות G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
המלכודת קובעת את רצפת החיווט עוד לפני שקיים קו אופטי או קו מיקרוגל כלשהו: 273 אותות בלתי תלויים עבור 98 יונים, 2.8 לקיוביט, לכליאה ולהובלה בלבד D[97], וכל אחד מהם הוא ערוץ DAC, מסנן ומעבר ואקום. ביחס הזה 10³ יונים דורשים ~3,000 קווי DC, מעבר למספר מעברי הוואקום המעשי, ו-10⁶ אינם אפשריים בלי מיתוג מתחת למלכודת. המוצא שפורסם הוא מיתוג על השבב: WISE של Oxford Ionics מפעילה 1,000 יונים בקישוריות מלאה מ-~200 מקורות, בלי ששבב נבנה ובלי תקציב פיזור הספק S[325].
תפקיד במחסנית
שכבה זו נמצאת בבסיס כל שלוש ארכיטקטורות היונים הלכודים — QCCD (Quantinuum), מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר (IonQ, AQT, Quantum Art P[125]) ושערים אלקטרוניים עם בקרה על השבב (IonQ/Oxford Ionics, eleQtron) — ומספקת את המלכודת לנושא הקיוביט, את גאומטריית הצמתים והרשת, ואת הפסים המוליכים לבקרת מיקרוגל משולבת בשבב. היא מחליפה MEMS בהתאמה אישית בייצור במפעל ייצור, והמחיר משולם בהסמכה לכללי התכנון ול-UHV ובמדידה חוזרת של החימום, לא בפיזיקה. תרומתה לשעון עקיפה וגדולה: שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס, וההובלה היא 9.0 ms מתוך הסבב של 9.7 ms שנגזר עבור QCCD, לעומת שער של ~70 µs D[97]; במדידה על H2 ההובלה לקחה בממוצע 60% מזמן המעגל D[110] — ולכן מספר האזורים ואיכות הצמתים קונים יותר שעון ממהירות השער. אין משבצת ריקה סמוכה בגרף הטכנולוגיות.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
מספרי האלקטרודות והאותות מדווחים בידי הספקים ולא עברו ביקורת. החימום מתפרסם לכל מלכודת בנקודת פעולה אחת, אף פעם לא כהתפלגות על פני פרוסה או אצווה, ואף ספק אינו חושף שיעור תקינות. השער של 8.4×10⁻⁵ הוא מדידה בשני יונים ללא קירור למצב היסוד, לא ממוצע על פני צי מכונות, ונכון ל-4 בספטמבר 2026 לא שוחזר בידי גורם חיצוני D[102]. לא נמצאה מחלוקת מתוארכת בין ספקים על טענות ייצור.
אף ECCN אינו נוקב במלכודות יונים, ואף חוות דעת מייעצת של BIS אינה ממקמת שבב מלכודת יונים חשוף בתוך 4A906 או מחוצה לו. לא פורסם: שיעור הפגמים והעלות למלכודת, מ-IonQ, מ-Quantinuum, מ-Infineon, מ-AQT או מ-eleQtron, נכון ל-2026-09-04; אם Infineon ייצרה את השבב שמאחורי התוצאה של 8.4×10⁻⁵ — הקשר בין Oxford Ionics ל-Infineon נטען ברמת החברות בלבד; וקצב חימום לאלקטרודות Gen-3 של Infineon היוצאות מהמישור, ולכן השיפור של פי ~10 בכליאה שלהן לא נמדד.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IonQ | מפתח | ארה״ב | בעלים של בית תכנון מלכודות ושל מפעל ייצור אמריקאי | C[19] |
| Oxford Ionics | מפתח | בריטניה | שבבי מלכודות לשערים אלקטרוניים בקווי ייצור מסחריים | D[102] |
| Infineon Technologies | ספק | אוסטריה | מפעל מסחרי למלכודות, Villach, פרוסות של 6–12 אינץ' | C[320] |
| SkyWater Technology | ספק | ארה״ב | מפעל ייצור אמריקאי, שמונה התקשרויות עם חברות מחשוב קוונטי ב-2025, בבעלות IonQ מאז 2026-07-31 | G[576]C[19] |
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב | מפעילה בשטח את המלכודת בת 1,228 האלקטרודות; Sol בתיקוף | D[97] |
כספים.
- 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה (Oxford Ionics) · $1.075 B · — · נסגר fact
- 2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה (SkyWater) · ~$1.8 B ($15.00 במזומן + 0.4883 מניות IonQ לכל מניה) · — · נסגר C[19]fact
- 2026-02-25 · SkyWater · תוצאות שנת הכספים 2025 (שהסתיימה ב-2025-12-28) · הכנסות $442.1 M, שולי רווח גולמי GAAP של 19.7%, הכנסות מלקוחות קוונטיים +30% משנה לשנה · הוגש G[576]
- 2025-11-06 · DARPA · QBI שלב B (IonQ ו-Quantinuum, מתוך אחת-עשרה) · ≤$15 M לכל אחת · הוכרז G[65]fact
שוק ושרשרת אספקה. הציוד המאפשר הוא ציוד הון רגיל של תעשיית המוליכים למחצה ועוד רכיבי UHV, ואף אחד מהם אינו מרוכז; הריכוזיות יושבת במפעל — Infineon כמפעל מסחרי, Honeywell כמפעל פנימי, Sandia למחקר בלבד, ובנוסף מזכר הבנות (MOU) לתכנון משותף בין IonQ ל-Sandia מ-2026-08-04 C[584]. כלכלת היחידה של המלכודות אינה מפורסמת; המספר הקרוב ביותר הוא שולי הרווח הגולמי (GAAP) של SkyWater, 19.7% על הכנסות של $442.1 M בשנת הכספים 2025 G[576]. G3 ו-G4 משלמים על שכבה זו, ו-G7 על מודולים להרכבה במסד.
קניין רוחני ותקנים. הסקירה של PatSnap מ-2026 מונה את משפחות הפטנטים של MIT Lincoln Laboratory למקורות מתח ולפוטוניקה המשולבים בשבב (2016, 2019) ואת האופטיקה הקריוגנית של ETH Zurich, המיוצרת באותו תהליך עם המלכודת (2020), כקניין הרוחני המרכזי של השילוב, בלי ספירה המבודדת לייצור מלכודות P[375]. ארכיטקטורת החיווט המרכזית פורסמה ולא גודרה בפטנטים S[325]; אין התדיינות משפטית ואין תקן קבלה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Quantinuum: Sol על מלכודת רשת שייצרה Honeywell (הובטח 2024-09-10 · ל-2027 · בתיקוף נכון ל-2026-09-03) R[118]; Helios סופקה בזמן, ולכן האמינות בכל הנוגע לייצור טובה. IonQ: SkyWater (הובטח 2026-01-26 · לרבעונים השני–השלישי של 2026 · נסגר 2026-07-31) C[19], אבל 10,000 יונים על שבב אחד ב-2027 אינם נשענים על שום נתון שפורסם על חימום או שיעור תקינות של מלכודות דו-ממדיות, ומפת הדרכים של 2020 החטיאה את היעד שלה ל-2026 ב-~40×.
פרשנות אסטרטגית. אם הייצור במפעלי ייצור יעבוד, הגורם המבדל יעבור ממלאכת היד של המלכודות אל אלקטרוניקת הבקרה, הזיווד והקודים. המנצחים: IonQ, שמסירה תלות במפעל ייצור; Quantinuum, שכבר מקבלת אספקה מייצור פנימי; Infineon, שזוכה בנפח של כל השאר. המפסידים: קווי המעבדות הלאומיות מאבדים את המונופול שלהם. איום התחליף אינו מלכודת מתחרה אלא השעון — הייצור אינו יכול לתקן זמן שכבה איטי 10³–10⁵× מזה של מוליכי-העל, אלא אם יכפיל את מספר האזורים. הכוח נמצא בידי המפעל; IonQ קנתה אחד, והיא נושאת את שולי הרווח הגולמי שלו, ~20%.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה עד סוף 2027: האם מלכודת שיוצרה ב-SkyWater מחזיקה יונים במערכת שסופקה; האם Sol עוברת תיקוף בזמן עם 1,200+ אלקטרודות בדו-ממד; האם מישהו מפרסם שיעור תקינות או התפלגות חימום לכל פרוסה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: פרוסות מלכודות מסחריות עם נתוני קבלה שפורסמו, ומיתוג שמקטין פי חמישה את מספר האותות ליון. התרחיש הגרוע ביותר: מספרי האלקטרודות נתקעים סביב 10³, משום שמעברי הוואקום וערוצי ה-DAC הם החומה, וגאומטריה דו-ממדית צפופה יותר מעלה את החימום די כדי לדחות את Apollo. שאלות פתוחות: האם רשת דו-ממדית שומרת על קצב החימום של המלכודת הליניארית; האם המיתוג יכול לפעול ב-4 K בתוך תקציב פיזור הספק; האם Infineon תישאר מפעל מסחרי.
מקורות
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ Gprograms/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. D
- [110] S. A. Moses et al., “A Race Track Trapped-Ion Quantum Processor,” Phys. Rev. X, vol. 13, Art. no. 041052, Dec. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041052. arXiv:2305.03828. D
- [118] Quantinuum, “Quantinuum Unveils Accelerated Roadmap to Achieve Universal, Fully Fault-Tolerant Quantum Computing by 2030,” Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ Rquantinuum-unveils-accelerated-roadmap-to-achieve-universal-fault-tolerant-quantum-computing-by-2030 - [125] M. Abdel-Kareem, “Quantum Art Extends Series A to $140M to Scale Trapped-Ion Architecture,” Quantum Computing Report, Apr. 27, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantum-art-extends-series-a-to-140m-to-scale-trapped-ion-architecture/ P - [129] A. Cordes, “Quantum computing scale-up eleQtron secures €57 million in one of the largest Series A funding rounds worldwide,” eleQtron, May 5, 2026. [Online]. Available: https://eleqtron.com/
en/ Cquantum-computing-scale-up-eleqtron-secures-57-million-in-one-of-the-largest-series-a-funding-rounds-worldwide/ - [253] I. Pogorelov et al., “Compact Ion-Trap Quantum Computing Demonstrator,” PRX Quantum, vol. 2, no. 2, Art. no. 020343, Jun. 2021, doi: 10.1103/PRXQuantum.2.020343. arXiv:2101.11390. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [320] Infineon Technologies AG, “Trapped ion quantum computing.” [Online]. Available: https://www.infineon.com/
promo/ Ctrapped-ions - [325] M. Malinowski, D. Allcock, and C. Ballance, “How to Wire a 1000-Qubit Trapped-Ion Quantum Computer,” PRX Quantum, vol. 4, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.040313. arXiv:2305.12773. S
- [375] PatSnap, “Trapped Ion Quantum Computing: Technology Landscape 2026,” Apr. 23, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ Pblog/ rd-blog/ trapped-ion-quantum-computing-2026-patsnap-eureka/ - [501] T. Rummler, “In the Mountain West, a quantum computing collaboration announces major results,” Sandia Lab News, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.sandia.gov/
labnews/ G2026/ 08/ 27/ in-the-mountain-west-a-quantum-computing-collaboration-announces-major-results/ - [576] SkyWater Technology, “SkyWater Technology Reports Fourth Quarter and Full Fiscal Year 2025 Results,” U.S. Securities and Exchange Commission, Feb. 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ Gedgar/ data/ 1819974/ 000181997426000005/ skyt-20251228xex991.htm - [584] IonQ, “IonQ and Sandia National Laboratories Sign MOU to Accelerate Quantum Co-Design for National Security Applications,” Aug. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Cionq-and-sandia-national-laboratories-sign-mou-to-accelerate-quantum-co-design-for-national-security-applications - [806] S. Seidelin et al., “Microfabricated Surface-Electrode Ion Trap for Scalable Quantum Information Processing,” Phys. Rev. Lett., vol. 96, no. 25, Art. no. 253003, Jun. 2006, doi: 10.1103/PhysRevLett.96.253003. arXiv:quant-ph/0601173. D
- [807] M. Brownnutt, M. Kumph, P. Rabl, and R. Blatt, “Ion-trap measurements of electric-field noise near surfaces,” Rev. Mod. Phys., vol. 87, no. 4, pp. 1419–1482, Dec. 2015, doi: 10.1103/RevModPhys.87.1419. arXiv:1409.6572. D
- [808] J. Labaziewicz et al., “Suppression of Heating Rates in Cryogenic Surface-Electrode Ion Traps,” Phys. Rev. Lett., vol. 100, no. 1, Art. no. 013001, Jan. 2008, doi: 10.1103/PhysRevLett.100.013001. arXiv:0706.3763. D
- [809] D. A. Hite et al., “100-Fold Reduction of Electric-Field Noise in an Ion Trap Cleaned with In Situ Argon-Ion-Beam Bombardment,” Phys. Rev. Lett., vol. 109, no. 10, Art. no. 103001, Sep. 2012, doi: 10.1103/PhysRevLett.109.103001. arXiv:1112.5419. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים)
מחסנית הלייזרים, הוואקום העל-גבוה ואופטיקת הדימות הלוכדת, מקררת, ממענת וקוראת קיוביטים הן של יונים לכודים והן של אטומים ניטרליים — תשתית, לא קיוביט.
Verdict. משרת שתי משפחות פלטפורמה, יונים ואטומים — מפעלי הייצור הפוטוניים ומפעלי ה-CMOS משרתים יותר — ולכן ספקיו אינם תלויים במודאליות; האספקה מרוכזת בהיגוי האלומות, בשני יצרני מסיטים אקוסטו-אופטיים (AOD), ואילו ללייזרים יש מובילה (TOPTICA) בין שישה ספקים נקובים, והולכת האור במרחב חופשי היא החומה מעבר ל-~10⁴ אתרים.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
התשתית המשותפת של לייזרים, ואקום על-גבוה ואופטיקת דימות, שעליה נשענים היונים הלכודים (Quantinuum, AQT, IonQ) ומערכי המלקחיים האופטיים של אטומים ניטרליים (Harvard עם QuEra, Pasqal, Atom Computing, Infleqtion, Google). היא אינה מחזיקה קיוביט ואינה מבצעת שער: היא מספקת אור קירור ומיעון, כליאה בוואקום, אובייקטיבים בעלי צמצם נומרי (NA) גבוה ואת היגוי האלומות הממקם את האטומים. היא הפכה לדיסציפלינה נפרדת, עם ספקים ייעודיים, מסביבות 2016.
תכונות: אין לה נושא, זמן שזירה, ערוץ קריאה או ניידות משלה — זו השכבה הפיזית שעליה נשענות טכנולוגיות אחרות.
קטגוריית הייצור: אופטיקה והרכבה מכנית; השגיאה שהיא תורמת במורד הזרם קוהרנטית — סחיפה, רעידות, סטיות בכיוון האלומה ורעש תדר, לא רעש פאולי סטוכסטי.
פיזיקה וגבולות
רעש התדר ורעש העוצמה של הלייזר הופכים לדה-פאזה קוהרנטית בכל שער המונע באור הזה. לחץ גז הרקע קובע את זמן החיים של האטומים — מקור אחד לאובדן אטומים, לצד השערים והדימות — ובמערכת 448 האטומים האובדן הוא יותר מ-80% מכלל הדליפה: ניתן לגילוי, ולכן ניתן להמרה למחיקה, וכך השליטה באובדן, ובכללה הוואקום, הופכת לנכס ברמת הקוד D[4]. הצמצם הנומרי של האובייקטיב קובע את מרווח המלקחיים האופטיים ואת ההפרעה ההדדית. היגוי האלומות קובע את מהירות הסידור מחדש תחת שתי מגבלות המושכות זו נגד זו — מסיט מבחין במספר נקודות השווה למכפלת רוחב הפס שלו בתדר הרדיו בזמן מעבר הגל האקוסטי דרך האלומה, ואותו זמן מגביל את מהירות ההכוונה מחדש של מלכודת — ואילו מאפנני גביש נוזלי מחליפים תמונה רק בקצב של עשרות הרץ. איבר ההגדלה הקשה יותר הוא ההספק: אור רידברג ואור ראמאן מתחלקים בין האתרים, ולכן מערך נעשה מוגבל-הספק לפני שהוא נעשה מוגבל-אופטיקה. את הרצפה מזיזים אינטגרציה פוטונית ומסיטים בעלי רוחב פס גבוה יותר; אף אחד מהם אינו מבטל את הוואקום או את האובייקטיב.
מצב ההנדסה העדכני
התוצאה המרכזית היא פעולה רציפה: שני מסועים של סריג אופטי מובילים מאגרי אטומים אל אזור הניסוי, אטומים נשלפים אל המלקחיים האופטיים בקצב של 300,000 בשנייה, ומן השטף הזה המערכת יוצרת יותר מ-30,000 קיוביטים מאותחלים בשנייה — די כדי להחזיק מערך של יותר מ-3,000 אטומים במשך יותר משעתיים, כשהקיוביטים המאוחסנים שומרים על T₂ מעל שנייה: 1.34 s ללא הפרעה, 1.15 s בזמן שהמלכודת המגנטו-אופטית טוענת אטומים חדשים, ו-1.09 s בזמן דימות ומיון D[144]. שני הקצבים נכונים, וכל אחד מהם מודד דבר אחר. במקומות אחרים: 11,000 אטומים ב-18,225 מלקחיים אופטיים של מטא-משטח, ללא שערים D[145], ו-6,100 אטומים עם קוהרנטיות של 12.6 s D[138]. Pasqal מציינת הספק ממוצע של 3 kW ומסה של 2,500 kg למסד Orion Gamma הפועל בטמפרטורת החדר C[438] — נתון מעלון פרסומי, לא נתון שעבר ביקורת.
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-03 | מערך מלקחיים אופטיים של 6,100 אטומים, קוהרנטיות של 12.6 s | Caltech | D[138] |
| 2025-11 | הספק ממוצע 3 kW, 2,500 kg, טמפרטורת החדר | Pasqal Orion Gamma | C[438] |
| 2025-09 | 300,000 אטומים/s אל המלקחיים האופטיים, 30,000 קיוביטים מאותחלים/s, >3,000 אטומים מוחזקים >2 h | Harvard עם QuEra | D[144] |
| 2026-06 | 11,000 אטומים ב-18,225 מלקחיים אופטיים של מטא-משטח, ללא שערים | Tsinghua | D[145] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
ללייזרים יש מובילה, לא מונופול: TOPTICA Photonics (מינכן) מדווחת על הכנסות של EUR 140 M ועל 600 עובדים, ומכנה את הטכנולוגיה הקוונטית השוק שעליו נוסדה C[815], והיא מוזכרת כספקית העיקרית של בוני מחשבי היונים, לצד MOGLabs, Menlo Systems, Coherent, Thorlabs ו-NKT P[322]. האספקה מרוכזת בהיגוי האלומות, דואופול למעשה: רק שני יצרני מסיטים מופיעים בספרות האטומים הניטרליים שבמקורות — AA Opto-Electronic, שמסיטי ה-AOD המוצלבים שלה מדגם DTSX-400 משמשים במערכת 448 האטומים לצד מאפנן ומצלמה של Hamamatsu, מחוללי צורות גל של Spectrum Instrumentation, מקור אות של Rohde & Schwarz ואובייקטיב של Special Optics בצמצם נומרי 0.65 D[4], ו-Gooch & Housego, במאמרים על 3,000 ועל 6,100 אטומים P[504]. הוואקום מגוון יותר (Pfeiffer; Edwards ו-Leybold, שתיהן בבעלות Atlas Copco; Agilent; Kurt J. Lesker; VACOM), אך הוא עובר תהליך של איחוד, ובדצמבר 2025 נחתם מזכר הבנות בין Universal Quantum ל-Atlas Copco P[502]. החשיפה לפיקוח על יצוא עקיפה: תקנת BIS מ-2024-09-06 מפקחת על מחשבים קוונטיים מורכבים תחת ECCN 4A906 רק כשמספר הקיוביטים ושגיאת השער הדו-קיוביטי (C-NOT) נופלים באותו טווח — מ-34–99 קיוביטים בשגיאה ≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ומעלה — ואף ECCN אינו נוקב במלכודות יונים, בוואקום של מערכי אטומים או באופטיקת מלקחיים G[301]: אף סעיף קוונטי אינו מגיע לתת-המערכות, ומכונה מוגמרת נתפסת רק בתוך הטווחים האלה.
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הדרג הזה מטיל עומס קלט-פלט במקום לשאת אותו. Helios זקוקה לשבעה אורכי גל לפחות — המאמר שלה נוקב בשישה, מ-369 עד 1762 nm, ובריום ואיטרביום נטענים ביינון באור — לעומת 1,228 אלקטרודות מלכודת D[97]; מערך מלקחיים אופטיים זקוק לסדר עקיפה אחד של מסיט או להולוגרמה אחת לכל אתר ממוען. ב-10³ אתרים, אופטיקת המיעון ופיצול ההספק הם כבר עלות האינטגרציה השולטת; ב-10⁴ מגבילים רוחב הפס של היגוי האלומות וההספק האופטי; ב-10⁶ הולכת אור במרחב חופשי אינה אמינה — ולכן הולכה בפוטוניקה משולבת היא המסלול שעוקבים אחריו.
תפקיד במחסנית
היא עומדת בבסיס שש ארכיטקטורות — כהרכבה הראשית של מערכי המלקחיים האופטיים של אטומים אלקליים ואלקליים-עפרוריים ושל הסימולטור האנלוגי של אטומים ניטרליים, וכחלופית בכל שלוש ארכיטקטורות היונים הלכודים (QCCD, מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר, שערים אלקטרוניים) — ומספקת לייזרים וואקום ליונים, מלקחיים אופטיים לשתי משפחות האטומים, לייזרי שעון לאלקליים-עפרוריים ומהודים לקישור אטום–פוטון. היא אינה דורשת דבר במעלה הזרם, אינה מחליפה דבר ואינה מתנגשת בדבר: משותפת במונחים כלכליים, בלתי נראית במונחים ארכיטקטוניים. היא אינה קובעת שעון נגזר, אך תוחמת את השעון של כל ארכיטקטורה דרך זמני נעילת הלייזר, הדימות והסידור מחדש — הדימות לבדו הוא 0.5–1 ms מתוך מחזור אטומים של 1–4.5 ms. לא סומנה משבצת ריקה.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
ההספק והמסה של Pasqal נושאים תג של טענת חברה, לא תג של מדידה C[438]. ההכנסות ומספר העובדים של TOPTICA מאוששים בדף שלה עצמה C[815]; "ספק דומיננטי" נשען על מקור משני אחד P[322].
Special Optics, יצרנית העדשה האובייקטיבית 0.65-NA של מערכת 448 האטומים, היא ספקית העדשות היחידה הנזכרת בספרות שפורסמה; לאף מערכת יונים לא נזכר ספק. רק שתי ספקיות AOD מופיעות בכל הספרות שפורסמה, ואין בכך כדי לקבוע שקיימות רק שתיים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| TOPTICA Photonics | ספק | גרמניה | לייזרים לפלטפורמות של יונים ושל אטומים; הכנסות של EUR 140 M, 600 עובדים | C[815] |
| AA Opto-Electronic | ספק | צרפת | מסיטי AOD מוצלבים מדגם DTSX-400 במערכת 448 האטומים | D[4] |
| Gooch & Housego | ספק | בריטניה | מסיטים במאמרים על 3,000 ועל 6,100 אטומים | P[504] |
| Atlas Copco (Edwards, Leybold) | ספק | שוודיה | מזכר הבנות לתיעוש מערכות ואקום גבוה | P[502] |
| Pasqal | משתמש | צרפת | מסד Orion Gamma: 3 kW, 2,500 kg, טמפרטורת החדר | C[438] |
| Harvard עם QuEra | משתמש | ארה״ב | טעינה מחדש במסוע, המחזיקה >3,000 אטומים >2 h | D[144] |
| Quantinuum | משתמש | ארה״ב/בריטניה | Helios: ≥7 אורכי גל על פני 1,228 אלקטרודות | D[97] |
כספים.
- 2022-11-02 · Universal Quantum · חוזה ממשלתי · EUR 67 M · DLR · נסגר P[328]
- 2023-12-05 · Alpine Quantum Technologies · מכירת מערכת ל-Leibniz Supercomputing Centre · ≈EUR 9.8 M עבור 20 קיוביטים · נסגר C[323]
- 2026-06 · Atom Computing · גיוס הון ועוד מכתב כוונות של CHIPS · >USD 300 M, כולל מכתב כוונות על USD 100 M · נסגר C[154]
- 2026-08-28 · Pasqal · השלמת מיזוג SPAC · ~USD 360 M במזומן, הכנסות של EUR 16.5 M ב-2025 · נסגר P[156]
שוק ושרשרת אספקה. הדרג משרת שתי משפחות פלטפורמה, יונים ואטומים, ולכן ספקיו אדישים לשאלה מי ינצח. כלכלת היחידה שונה פי 7.5 בערך בין שני הקצוות: QuNorth הזמינה מ-Atom Computing ומ-Microsoft את מערכת Magne, בת 1,225 קיוביטים פיזיים ו-50 לוגיים, תמורת EUR 80 M, ~EUR 65 k לאטום P[12], ואילו AQT סיפקה 20 יונים לכודים תמורת EUR 9.8 M, ~EUR 0.5 M ליון C[323]. עלות אופטיקת המלקחיים מתחלקת על פני אלפי אתרים; עלות אופטיקת היונים גדלה כמעט ביחס ישר למספר היונים. כל היעדים G1–G7 משלמים על הדרג הזה.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-04 לא נמצאה עובדה מתוארכת על משפחת פטנטים ייחודית לקניין הרוחני של לייזרים, של ואקום או של אובייקטיבים. אף גוף תקינה אינו מכסה את הדרג הזה; התקנים לאוגני ואקום, לבטיחות לייזרים ולתושבות אופטיות קודמים למחשוב הקוונטי — הרכיבים הם סחורה, האינטגרציה אינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Universal Quantum (הובטח 2022-11 · שני מחשבים ל-DLR בתוך ארבע שנים, כלומר עד 2026-11 · לא הוכרזה אספקה נכון ל-2026-09-30) P[328] — בסיכון, אך המועד טרם עבר. Pasqal (הובטח 2024-03 · 10,000 פיזיים ב-2026 · נדחה ל-2028) R[166]. QuEra (הובטח 2024-01 · 100 לוגיים ב-2026 · הוחלף ב-Libra ל-2028) R[162]. צד הספקים אינו מפרסם מפת דרכים שאפשר לבדוק.
פרשנות אסטרטגית. לספקים כאן יש כוח מיקוח שאין לשום ספק הקשור לנושא קיוביט מסוים או למנגנון שער מסוים: הימור על TOPTICA או על Atlas Copco הוא הימור על יונים ועל אטומים גם יחד. האיום אינו מתחרה, אלא שינוי בתצורה הפיזית — אם תגיע הולכת אור בפוטוניקה משולבת, הערך יעבור למפעלי ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (PIC), והדואופול של ה-AOD יהיה החוליה החשופה. בונים המשלבים את האופטיקה בתוך הבית משלמים בעלות תמורת שליטה; מי שמוציאים אותה למיקור חוץ משלמים בשליטה תמורת תקציב התיעוש של הספק.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה בתוך 12–24 חודשים: לאשר/להוריד בדרגה — ש-Universal Quantum ו-Atlas Copco שולחות מערכת ואקום מעבר לשלב מזכר ההבנות; שספק לייזרים שני נזכר בשמו במערכת יונים המיוצרת מסחרית; שמערך כלשהו במרחב חופשי מסדר מחדש יותר מ-~10⁴ אתרים בקצב של תיקון שגיאות. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: הולכת אור בפוטוניקה משולבת מבטלת את הרגישות לכיוון האלומות, ועלות האופטיקה לכל אתר יורדת. התרחיש הגרוע ביותר: האספקה נשארת מרוכזת, והשגיאה הקוהרנטית של הדרג הזה נשארת איבר אי-הנאמנות השולט. פתוח: האם מישהו ידחק את TOPTICA; האם יופיע בספרות ספק אובייקטיבים נוסף על Special Optics; האם פער עלות היחידה בין יונים לאטומים יישאר.
מקורות
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661. D
- [12] M. Abdel-Kareem, “Denmark's QuNorth to Acquire 50-Logical-Qubit Magne Quantum Computer from Atom Computing and Microsoft,” Quantum Computing Report, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
denmarks-qunorth-to-acquire-50-logical-qubit-magne-quantum-computer-from-atom-computing-and-microsoft/ P - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. D
- [138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits,” Nature, vol. 647, pp. 60–67, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09641-4. arXiv:2403.12021. D
- [144] N.-C. Chiu et al., “Continuous operation of a coherent 3,000-qubit system,” Nature, vol. 646, no. 8087, pp. 1075–1080, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09596-6. D
- [145] Y. Wang et al., “Trapping 11,000 Atoms in a Tweezer Array Generated by a Single Metasurface,” arXiv:2606.02715, Jun. 2026. D
- [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ Catom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ Rquera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [166] Pasqal, “Pasqal Releases 2025 Roadmap Showcasing Upgradable Platform from Today's Quantum Solutions to Tomorrow's Fault-Tolerant Systems,” Jun. 12, 2025. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
newsroom/ Rpasqal-releases-2025-roadmap/ - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [322] M. Ivezic, “The Optical Table's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Trapped-Ion Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Oct. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ Ptrapped-ion-quantum-ecosystem/ - [323] AQT, “AQT lands million euro contract,” Dec. 5, 2023. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
aqt-lands-million-euro-contract/ C - [328] A. Ingall, “German government tasks Sussex spin-out with building a powerful quantum computer in €67M contract,” University of Sussex Broadcast, Nov. 2, 2022. [Online]. Available: https://www.sussex.ac.uk/
broadcast/ Pread/ 59206 - [438] Pasqal and O. Q.-C. P. brochure, “The Power of Neutral Atom Quantum Processors by Pasqal — Unlock Quantum Computing for Real-World Solutions,” Pasqal, product brochure (PDF). [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
wp-content/ Cuploads/ 2025/ 11/ 2509_Pasqal_Quantum-Computing-Processor_Brochure-RVB-V8.pdf - [502] M. Abdel-Kareem, “Universal Quantum and Atlas Copco Partner to Industrialize Vacuum Systems for Scalable Quantum Computers,” Quantum Computing Report, Dec. 18, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
universal-quantum-and-atlas-copco-partner-to-industrialize-vacuum-systems-for-scalable-quantum-computers/ P - [504] Gooch & Housego (G&H), “G&H Acousto-Optic Deflectors Referenced in Nature Papers Demonstrating 3,000 & 6,100 Qubit Quantum Systems,” G&H, Mar. 2026. [Online]. Available: https://gandh.com/
news-and-resources/ Pg-and-h-acousto-optic-deflectors-in-nature-papers - [815] TOPTICA Photonics, “About the TOPTICA Group.” [Online]. Available: https://www.toptica.com/
company C
The English text is loading…
Русский текст загружается…
מהודים מוליכי-על תלת-ממדיים בעיבוד שבבי
גופי מהודים מאלומיניום או מניוביום בעיבוד שבבי ב-CNC, עם Q פנימי מעל 0.5×10⁹; הגוף בקנה מידה של cm לכל אופן הוא המחיר המבני של קודים בוזוניים מבוססי-מהוד.
Verdict. התהליך קונה את מבנה השגיאה הטוב ביותר בחומרת מוליכי-על ומשלם עליו בנפח; נכון ל-2026-09-04 אף ספק לא פרסם מפת דרכים לשיעור תקינות, לעלות או לצפיפות.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
גופי מתכת מלאה בעיבוד שבבי מדויק — גאומטריות של גדם קואקסיאלי λ/2 או λ/4 ושל מוליך גל, מאלומיניום או מניוביום בטוהר גבוה — המארחים את האופן הבוזוני. מהודי האלומיניום של Yale מ-2013 הגיעו ל-Q > 0.5×10⁹ ולזמן חיים של פוטון של 10 ms, וכך העלו את התהליך לרמה המתאימה לקיוביטים D[318]. זהו שלב ייצור, לא התקן פועל: אין לו מודאליות בקרה, קריאה או זמן שער. הוא קובע את אובדן הפוטונים של האופן המתארח בו.
פיזיקה וגבולות
היתרון גאומטרי: השדה שוכן בוואקום ולא בממשק מתכת–דיאלקטרי שנוצר בליתוגרפיה, ולכן יחס ההשתתפות של פני השטח — ועמו הפסדי המערכות הדו-רמתיות המגבילים מהודים מישוריים — יורד בסדרי גודל D[318]. נותרים תחמוצת פני השטח, מוליכות התפרים ודליפה קרינתית, והמענה להם הוא ליטוש אלקטרוכימי, אטמי אינדיום וכוונון פרטני. אלה שלבים של מלאכת יד, ולכן במהודים שנבנו לניסויי קיוביטים הרצפה זזה לאט: זמן חיים של פוטון של 10 ms ב-2013, ו-25.6 ms עם קוהרנטיות של 34 ms ב-2023 — זמן החיים גדל פי 2.6 בעשור D[318]D[319]. טכנולוגיית המאיצים מראה עד כמה נמוך יכולה הרצפה לרדת: מהודי הניוביום של Fermilab, שבהם טיפול תרמי בוואקום ב-340–450 °C דיכא את הפסדי המערכות הדו-רמתיות בתחמוצת הניוביום, החזיקו פוטונים 0.5–2 s בטמפרטורה של כ-10 mK, במדידות עד רמה של פוטונים ספורים — מהודים חשופים, בלי קיוביט ובלי קיוביט עזר Dfact. כדי להעביר זאת לזיכרון קיוביט נדרשים טיפול בפני השטח וגאומטריה ללא תפרים, ובנוסף ניתוק האופן מקיוביט העזר שלו D[319].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג |
|---|---|---|---|
| 2013 | מהוד אלומיניום בעיבוד שבבי, Q > 0.5×10⁹, זמן חיים של פוטון 10 ms | Yale | D[318] |
| 2020-03 | מהודי מאיץ מניוביום ללא קיוביט: זמן חיים של פוטון 0.5–2 s ב-~10 mK | Fermilab | Dfact |
| 2023-09 | קיוביט מהוד: T1 25.6 ms, T2 34 ms | Weizmann Institute | D[319] |
| 2026-08 | גופים קואקסיאליים λ/4 בזוגות, לקיוביטי מסילה כפולה | Quantum Circuits | D[84] |
הנתון המגביל הוא הנפח, לא Q: לא פורסם שום מספר של שיעור תקינות, עלות או זמן כוונון לגוף.
נתון ה-34 ms הוא של מכון ויצמן (T1 25.6 ms, T2 34 ms), לא של קבוצה מהשושלת של Yale. ה-Q > 0.5×10⁹ של 2013 נעקף באופן בלתי תלוי — חללי המאיץ מניוביום של Fermilab החזיקו פוטונים 0.5–2 s בכ-10 mK, ללא קיוביט או רכיב עזר מחוברים fact — אך לאורך החיים של קיוביט החלל מ-2023 אין שחזור בלתי תלוי. AWS [80] אינה משתמשת בגוף מעובד שבבית. לא פורסם: אם החלל של מכון ויצמן מצופה ניוביום; תפוקה, זמן כיוונון או עלות לגוף, מאף ספק; אילו רכיבי מארז ייצרה JPL, ואם היה לה תפקיד כלשהו בעיבוד גופי החללים [281]; ואיך Nord Quantique מייצרת את גוף החלל דו-העמודים שלה מאלומיניום בטוהר גבוה [82].
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הגופים מעובדים ב-CNC או ב-EDM מחומר גלם בטוהר גבוה, ואחר כך מלוטשים, נאטמים ומכווננים אחד-אחד. האילוץ המכריע הוא נפח הקריוסטט, לא שטח הפרוסה — ההפך ממפת דרכים מישורית. שום דבר אינו משולב על השבב, ולכן לכל אופן כבל קואקסיאלי משלו עד טמפרטורת החדר; ב-10³ אופנים החומה היא מספר הכבלים הקואקסיאליים ושטח הלוח הקר, ו-10⁴–10⁶ הם מחוץ להישג יד. שתי החברות המפתחות קיוביטי חתול בונות במישור: ב-Ocelot של AWS האופנים הבוזוניים הם מהודי מוליך גל קו-מישוריים על שתי פיסות המחוברות בחיבורי בליטות D[80], והשבבים של Alice & Bob הם מעגלי טנטלום על ספיר, והזיכרון של Boson 3 הוא מהוד קו-מישורי של רבע אורך גל fact; אופן ה-GKP של Nord Quantique נשאר במהוד בעל שני עמודים (double-post) מאלומיניום בטוהר גבוה D[82]. העיבוד השבבי נעשה בתוך הבית אצל כל ספק, ולא נמצא מפעל ייצור חיצוני למהודים; הספק החיצוני היחיד שנזכר בסביבה, ה-Jet Propulsion Laboratory של NASA, ייצר רכיבי מפתח של מארז הבקרה הקריוגנית מרובה-השבבים של D-Wave, לא גופים C[281]. המקררים מרוכזים אצל Bluefors, שבבעלותה גם Cryomech fact. לא נמצא כלל יצוא ייחודי לגופי מהודים; החשיפה עוברת דרך הפיקוח הכללי על יצוא מכונות כלים.
תפקיד במחסנית
התהליך מספק את הגופים לאופן הבוזוני של המהוד, ומכאן לקידודי חתול ו-GKP, למחיקה במסילה כפולה ולשערים בתיווך קיוביט עזר. הוא מחליף ליתוגרפיה מישורית ומתנגש עם ריצוף דו-ממדי צפוף: גופים בקנה מידה של cm אינם יכולים ללכת בעקבות הטרנסמונים אל 10⁴–10⁶ על פיסה אחת. הוא אינו תורם דבר לשעון הנגזר — 1.44 µs נגזרים לעומת 2.8 µs שנמדדו בארכיטקטורת מהודי החתול וה-GKP, ו-2.8 µs נגזרים לעומת ~2 µs שנמדדו בארכיטקטורת המחיקה במסילה כפולה — וקובע את זמן החיים, לא את התזמון. המשבצת הריקה הסמוכה היא תהליך ייצור באצווה או בקנה מידה של פרוסה לאופנים בוזוניים. אימות: זמן החיים של 2023 הוא תוצאה של קבוצה יחידה; ה-Q של 2013 נעקף מאז באופן בלתי תלוי, במהודי הניוביום של Fermilab ללא קיוביט עזר Dfact; לגופי ה-λ/4 מ-2026 פורסמו זמני חיים של המהודים, 231–652 µs, כלומר Q של 1–3×10⁷ D[84].
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Nord Quantique | מפתח | קנדה | קיוביט GKP במהוד בעל שני עמודים מאלומיניום בטוהר גבוה | D[82] |
| D-Wave | מפתח | ארה״ב | זוגות של מהודים קואקסיאליים λ/4 לקיוביטים במסילה כפולה, בסדנה ב-New Haven; החומר ואופן העיבוד לא פורסמו | D[84] |
| NASA JPL | ספק | ארה״ב | ייצור רכיבי מפתח של מארז הבקרה הקריוגנית מרובה-השבבים של D-Wave | C[281] |
| Bluefors | ספק | פינלנד | מקררי דילול — הנפח שעליו מתחרים הגופים האלה | fact |
כספים.
2026-01-20 · D-Wave · מיזוג ורכישה של Quantum Circuits · $550 M · — · נסגר fact
2026-01-06 · D-Wave · בקרה קריוגנית על השבב, רכיבי מפתח של המארז יוצרו ב-JPL · — · הוכרז C[281]
2026-08-06 · D-Wave · דוח הרבעון השני · הזמנות במחצית הראשונה $35.5 M, התחייבויות $40.7 M · דווח fact
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק לעיבוד שבבי של מהודים: כל ספק מפעיל סדנה פנימית קטנה, והיא נקודת הכשל היחידה. כוח המיקוח נמצא בידי יצרני המקררים. G1 ו-G3 משלמים; G4 אינו משלם.
קניין רוחני ותקנים. לא נמצאה משפחת פטנטים מתוארכת הייחודית לתהליך העיבוד השבבי, ושום תקן אינו מכסה הסמכה של מהודים.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. אין מפת דרכים לצפיפות המהודים או לעלותם. הסולם DR17 → DR49 → DR181 של D-Wave מרמז על מספר גופים עולה, ללא תוכנית ייצור Rfact, ושותק במקום שבו מפת דרכים של ASIC הייתה מפורשת.
פרשנות אסטרטגית. התהליך הזה הוא הסיבה לכך שמבנה השגיאה הבוזוני טוב והצפיפות הבוזונית גרועה; הוא הופך לנטל ברגע שמסילה כפולה מישורית או GKP על השבב ישתוו לשיעורי המחיקה שלו.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר עד 2028 אם ספק יפרסם נתון של שיעור תקינות לגוף או יציג גוף קטן מ-cm ב-Q דומה; להוריד בדרגה אם הסדנה תשתוק בזמן שקיוביטי מחיקה מישוריים גדלים. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מערכי מהודים בייצור אצווה. התרחיש הגרוע ביותר: גופים בעיבוד ידני לזמן בלתי מוגבל, המגבילים את הענף לסביבות 10² אופנים. פתוח: האם עיבוד ללא תפרים מעלה את Q; מהי העלות האמיתית לאופן? לעקוב אחר DR49 של D-Wave ואחר השאלה אם Nord Quantique תעבור מאופן מהוד יחיד לכמה אופנים.
מקורות
- [80] H. Putterman et al., “Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 927–934, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08642-7. D
- [82] S. Turcotte et al., “Quantum error correction of a grid-state qubit with state preparation and measurement errors below 10⁻³,” arXiv:2607.06718, Jul. 2026. D
- [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935. D
- [281] D-Wave, “D-Wave Demonstrates First Scalable, On-Chip Cryogenic Control of Gate-Model Qubits,” Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ Cnewsroom/ press-release/ d-wave-demonstrates-first-scalable-on-chip-cryogenic-control-of-gate-model-qubits/ - [318] M. Reagor et al., “Reaching 10 ms single photon lifetimes for superconducting aluminum cavities,” arXiv:1302.4408, Feb. 2013. D
- [319] O. Milul et al., “Superconducting Cavity Qubit with Tens of Milliseconds Single-Photon Coherence Time,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030336, Sep. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030336. D
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים)
מעבדים פוטוניים המורכבים מחלקים בדידים — מקורות סחיטה ואינטרפרומטרים במרחב חופשי, לולאות השהיה בסיב, מאפננים מצומדים לסיב וגלאי פוטון בודד קריוגניים — המיושרים והננעלים ידנית ובמערכות סרוו, ולא מיוצרים בתבנית ליתוגרפית על פרוסה.
Verdict. הדרך בעלת האובדן הנמוך ביותר לקנות השהיה וסחיטה, והדרך שבה נבנה כל דוגם פוטוני שמעבר ליכולת הקלאסית, מ-Jiuzhang 1.0 (2020) ועד Jiuzhang 4.0 (2026); נכון ל-2026-09-26 אף תכנון פוטוני סובלני לתקלות שפורסם אינו מרכיב כך את המעבד שלו, ורק השהיות וקישורים בסיב עוברים אל מכונות השבב.
OPO = מתנד פרמטרי אופטי; (PP)KTP = אשלגן טיטניל פוספט (בקיטוב מחזורי); EOM = מאפנן אלקטרו-אופטי; MZI = אינטרפרומטר מאך–צנדר; SNSPD = גלאי פוטון בודד מננו-תיל מוליך-על; TES = חיישן קצה-מעבר; PIC = מעגל פוטוני משולב; ECCN = מספר סיווג לפיקוח על יצוא בארה״ב (Export Control Classification Number); USTC = University of Science and Technology of China; G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (G1: סימולציה אנלוגית ו-NISQ).
זהות ומוצא
גבישים במהודים במרחב חופשי סוחטים את האור, מפצלי אלומה או מצמדי סיבים גורמים לו להתאבך, סלילי סיב משהים אותו, וגלאים קריוגניים מצומדים לסיב סופרים אותו. Jiuzhang 1.0 הזינה 50 מצבים סחוטים לאינטרפרומטר של 100 אופנים "בעל אובדן נמוך במיוחד", וכל המערך היה נעול בפאזה D[460]; Borealis העבירה את ההתאבכות אל ממד הזמן, עם לולאות סיב של 1, 6 ו-36 משבצות זמן בשעון של 6 MHz D[270]; Jiuzhang 4.0 מחברת שלושה אינטרפרומטרים של 16 אופנים דרך שני מערכים של 16 קווי השהיה בסיב D[175]. ORCA מוכרת מסדים של "רכיבי סיב אופטי בדרגת טלקום" הפועלים בטמפרטורת החדר C[464]. תכונות: זיקה לנושא 0.25 (מארחת אופנים, לא קיוביטים); אין לה זמן אופייני, קריאה, ניידות או סוג בקרה משלה; שגיאת אובדן; ייצור אופטי.
פיזיקה וגבולות
הסיב כמעט חינמי לכל מטר: ≤0.18 dB/km ב-1550 nm, מקדם שבירה קבוצתי 1.4682 G[816]. לכן לולאת 36 משבצות הזמן של Borealis (6.0 µs, ≈1.2 km) עולה בזכוכית ≈0.22 dB, וההשהיה הארוכה ביותר של Jiuzhang 4.0 (12 µs, ≈2.4 km) — ≈0.44 dB S[175], [270]; ניטריד צורן ממפעל ייצור, ב-0.5–1.8 dB/m, היה גובה ~600–2,200 dB על 1.2 km S[169]. ההשהיה נשארת בסיב; האובדן יושב במעברים ובחלקים הפעילים. האובדן גם מגביל את הסחיטה: בעבירות η, שונות הקוודרטורה הנמדדת η·e^(−2r) + (1 − η) אינה יכולה לרדת מתחת ל-1 − η — תקרה של 16.0 dB ב-η = 0.975, הנצילות שמאחורי שיא ה-15 dB ממהוד PPKTP במרחב חופשי D[344], אך רק 1.7 dB בעבירות ה-~33% של Borealis S[270]. הפאזה היא הגבול השני: רעש הפאזה השיורי בלולאות של Borealis גדל עם האורך — 0.02, 0.03 ו-0.15 rad ללולאות 0–2 D[270]. להרכבה אין יתרון לגודל — כל רכיב מוצב, מצומד וננעל בנפרד — ואילו Xanadu מעריכה שסבילות לתקלות תדרוש הפחתה של 20–30×, בדציבלים, באובדן ההחדרה של כל רכיב S[173].
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2016-09-06 | נצפתה סחיטה של 15 dB; מהוד PPKTP חצי-מונוליתי של 9.3 mm; נצילות גילוי כוללת 0.975 | Vahlbruch et al., AEI Hannover | D[344] |
| 2020-11-23 | SNSPD מצומד לסיב, נצילות גילוי מערכתית 98.0 ± 0.5% ב-1550 nm | NIST | D[618] |
| 2020-12-18 | 50 מצבים סחוטים, 100 אופנים, 100 גלאים, המערך נעול בפאזה | USTC, Jiuzhang 1.0 | D[460] |
| 2022-06-01 | 216 אופנים משלוש לולאות סיב; 16 TES ב-95%; עבירות נטו ~33%; 10 kHz | Xanadu, Borealis | D[270] |
| 2025-01-22 | מכונת שבבים המקושרת במודולים מיוצבים של השהיה בסיב; אובדן ~14 dB | Xanadu, Aurora | D[173] |
| 2026-05-13 | 8,176 אופנים; מקור 92%, מערכת 51%, 16 SNSPD ב-93%; הפאזה נשמרת בדיוק של ~λ/200 | USTC, Jiuzhang 4.0 | D[175] |
כשהמקור (92%) והגלאים (93%) של Jiuzhang 4.0 כמעט מושלמים, ה-~40% (≈2.2 dB) שאובדים ביניהם יושבים במסננים, ברשתות, בהשהיות ובצימודים S[175]; שלב המסננים שלה, בן שלושה MZI לא מאוזנים, מעביר 99.8% D[175]. Borealis מאבדת ~20% בערימת המסננים שלה ו-~15% במפריד הריבוב שלה D[270]. האיבר השולט: מעברים ומיתוג, לא התפשטות.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
מקור הסחיטה של Borealis הוא גביש KTP של 10 mm בתוך OPO הנשאב ב-775 nm; מפצלי האלומה בלולאות שלה הם EOM בהתאמה אישית של QUBIG GmbH; גלאי ה-TES שלה מגיעים ל-95%, ו-Lita, Gerrits ו-Nam מ-NIST Boulder נמנים עם המחברים D[270]. אספקת ה-SNSPD נמצאת בידי קומץ חברות: Single Quantum (הולנד) דיווחה ביולי 2026 על מערכת ה-SNSPD ה-400 שלה P[621]; Photon Spot (ארה״ב) מציינת "נצילות קוונטית של >90% סביב 1550nm" C[630]; ID Quantique עברה לידי IonQ, יצרנית מחשבים, באמצעות גרעין שליטה C[633]. דף ה-PT-2 של ORCA נוקב בשיתוף פעולה במימון Eurostars עם Pixel Photonics (גלאים), Sparrow Quantum ו-Niels Bohr Institute (מקורות) C[465]. התקנה האמריקאית מ-2024-09-06 מגדירה מחשבים קוונטיים בסיווג 4A906 לפי ≥34 קיוביטים פיזיים ושגיאת C-NOT, ואינה נוקבת באף גלאי פוטון בודד, מקור סחיטה או פריט פוטוני G[301]; דוגם, שאין לו אף אחד מהשניים, אינו מכוסה בבירור S[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
העומס הוא עומס של סרוו, לא של שערים. Borealis נועלת כל לולאה בעזרת לייזר המתפשט בכיוון הנגדי, רכיבי פיאזו וגילוי סינכרוני (lock-in), ונועלת מחדש במשך 35 µs מכל 100 µs — ומכאן 10 kHz D[270]; Jiuzhang 4.0 קובעת את פאזות ההשהיות במותחי פיאזו מהירים, ואת הרשתות שלה — תרמית D[175]. העומס האלקטרו-אופטי (ct_eo) קטן: שלושה מפצלי אלומה בלולאות המונעים ב-EOM, ומפלג של 1 ל-16 העשוי מ-15 EOM, עם יחס הכחדה מעל 200:1 D[270]. הריבוב בזמן הוא מנוף ההגדלה היחיד: 16 גלאים קוראים 216 או 8,176 אופנים, וזמן ההתאוששות של ה-SNSPD ב-Jiuzhang 4.0, 43 ns, קובע את תא הזמן שלה, 50 ns D[175], [270]. רק הגלאים קריוגניים.
תפקיד במחסנית
משבצת הייצור של ארכיטקטורת דוגם הבוזונים (ph_sampler, יעד G1), שבה היא חולקת מקום עם fab_pic. היא דורשת את ct_eo — מאפננים מצומדים לסיב ולולאות השהיה; היא אינה מספקת אף קשת; היא אינה מחליפה דבר, ואילו fab_pic מחליפה אותה (מפעל ייצור פוטוני מול הרכבה מאופטיקה נפחית). ההחלפה חלקית: Aurora העבירה את הסחיטה ואת ההתאבכות אל שבבים, אך מקשרת ביניהם במודולי השהיה בסיב D[173]. כך נסגר הפער G-bulkoptics — דוגמי השיא לא נבנו במפעל ייצור ל-PIC של 300 mm, וגם לא באופטיקת היונים והאטומים של fab_optics; האטלס הוסיף את הטכנולוגיה הזו במקום להרחיב את fab_optics אל ph_cv ו-ph_fusion, שהמעבדים שלהן מיוצרים בליתוגרפיה D[169], [173]. מכונות המרשם הנושאות אותה (7, מהן ראשיות — 7): Borealis (Xanadu, בהפעלה, 2022-06), Jiuzhang 1.0, 2.0 ו-3.0 (USTC, הודגמו ב-2020–2023, הוצאו משימוש), Jiuzhang 4.0 (USTC, הודגם, 2026-05-13), PT-1 (ORCA, בהפעלה, 2023) ו-PT-2 (ORCA, בהפעלה, 2024–2026).
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
תאים המסומנים ✅: 3. שניים נשענים על מאמרי ארכיטקטורה: פרק ה-Methods של Borealis (קווי השהיה בסיב, מפצלי אלומה מבוססי EOM, צימוד לסיב מעל 97%) D[270], ו-Extended Data Fig. 1 של Jiuzhang 4.0 (MZI לא מאוזן במרחב חופשי, על מראה המותקנת על PZT) — המאמר שלה מאשר בטקסט לולאות השהיה בסיב, אך אומר רק שהאינטרפרומטרים של 16 אופנים "כוללים יכולת כוונון תרמי" D[175]; התא של PT-1 נשען על דף המוצר של ORCA: "מותקנת במסד, פועלת בטמפרטורת החדר ובנויה מרכיבי סיב אופטי" Cfact. PT-2 נשארת 🔎: הדף שלה אינו מציג ארכיטקטורה C[465], והקביעה שמדובר בסיב נשענת על דף הטכנולוגיה של ORCA C[464]. גם Jiuzhang 1.0–3.0 נשארות 🔎: התאים שלהן הוסקו מן השושלת, ולא נקראו מתוך איור. נכון ל-2026-09-26 אף דוגם לא פרסם שיעור תקינות של הרכבה, התפלגות אובדן לרכיב או מרווח בין יישורים חוזרים.
ה-99.8% של Jiuzhang 4.0 עשוי להתייחס ל-MZI סינון יחיד או למפל כולו; גרסה v3 ב-arXiv אינה מציינת. שום סעיף בכלל האמריקאי מ-2024-09-06 אינו נוקב ב-SNSPD, ב-TES או במקורות סחיטה. לא פורסם: ההעברה ללולאה של Borealis — הטקסט שלה ב-Nature נותן רק ~33% נטו, ~20% לערמת המסננים, ~15% למפריד וצימוד לסיב מעל 97% — ולכן אין נתון ב-dB ללולאה; יצרן ה-SNSPD של Jiuzhang 4.0; והשלמת רכישת GXC על ידי ORCA, או מוצר PT כלשהו המבוסס על טכנולוגיית GXC.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים בטכנולוגיה זו | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| USTC | מפתח | סין | Jiuzhang: מסננים במרחב חופשי, מערכי השהיה בסיב, קריאה ב-SNSPD | D[175] |
| Xanadu | מפתח | קנדה | לולאות הסיב של Borealis; מודולי השהיה בסיב שנשמרו ב-Aurora | D[173], [270] |
| ORCA Computing | מפתח | בריטניה | מסדי PT מרכיבי סיב של טלקום; רכשה את חטיבת הפוטוניקה המשולבת של GXC | C[464]P[817] |
| NIST Boulder | מחקר | ארה״ב | ה-TES של Borealis; SNSPD של 98% | D[270], [618] |
| QUBIG GmbH | ספק | גרמניה | EOM בהתאמה אישית בלולאות של Borealis | D[270] |
| Single Quantum; Photon Spot; ID Quantique | ספקים | הולנד; ארה״ב; שווייץ | מערכות SNSPD | P[621]C[630]C[633] |
כספים.
- 2024-01-30 · ORCA Computing · רכישת חטיבת הפוטוניקה המשולבת של GXC, Austin, Texas · לא פורסם · הוכרז P[817]
- 2025-05-06 · IonQ · גרעין שליטה ב-ID Quantique · לא פורסם בהודעה · נסגר C[633]
שוק ושרשרת אספקה. מבין 7 המכונות במרשם הנושאות אותה, רק PT-1 ו-PT-2 של ORCA נמכרות כמערכות; USTC היא מוסד אקדמי, אף שבין השיוכים של Jiuzhang 4.0 מופיעה Jiuzhang Quantum Technology Co. Ltd. D[175]; Borealis הוצעה דרך הענן ולא נמכרה, והמרשם מציג אותה כבהפעלה, ורק בשדה מפת הדרכים שלה מצוין שהוחלפה ב-Aurora. תשומות נדירות: גלאים המבחינים במספר הפוטונים, מקורות סחיטה בעלי אובדן נמוך. רק G1 משלם עליה.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-2026-09-26 לא נמצאו ספירת פטנטים או תקן הייחודיים להרכבה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. USTC עברה מ-100 ל-8,176 אופנים ב-2020–2026 באמצעות ריבוב, לא בהוספת חלקים D[175], [460]; Xanadu נטשה את ההרכבה בתוך שלוש שנים מ-Borealis, אך שמרה על הסיב D[173]; ORCA הציגה את GXC כצעד לקראת "מחשוב קוונטי ניתן להגדלה וסובלני לתקלות" P[817], ונכון ל-2026-09-26 לא פורסם מוצר PT המבוסס עליה.
פרשנות אסטרטגית. ההרכבה מנצחת כשמדד הטיב הוא העבירות של מכונה אחת ביום הניסוי; סבילות לתקלות דורשת שהאובדן הזה ישוחזר ברמה סטטיסטית, ורק הליתוגרפיה מציעה זאת — ולכן ארכיטקטורת הדוגם מסתיימת כאן, בעוד ארכיטקטורות ה-CV וההיתוך עברו ל-PIC. הערך המתמשך נמצא אצל ספקי השהיות הסיב, מקורות הסחיטה והגלאים, שמכונות השבב עדיין קונות.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם עד 2027-12-31 דוגם שנבנה בהרכבה יעלה על הנצילות מקצה לקצה של Jiuzhang 4.0, 51%, עם ≥8,000 אופנים, או ש-ORCA תפרסם את מספר הלולאות ואת האובדן של PT; להוריד בדרגה אם ה-Jiuzhang הבאה או PT-3 תעביר את האינטרפרומטרים שלה אל שבב, כך שלטכנולוגיה יישארו רק השהיות וגלאים. שאלות פתוחות. (1) מהי העבירות להקפה מלאה של כל לולאה ב-Borealis? (2) האם האינטרפרומטרים של 16 אופנים ב-Jiuzhang 4.0 הם אופטיקה נפחית, סיב או מעגל משולב? (3) באיזו תדירות יש ליישר מחדש דוגם לולאות, ובאיזה מחיר בזמינות? (4) האם השהיה על השבב יכולה להתקרב ל-~0.2 dB/km של הסיב, או שכל מחשב פוטוני ישמור על סלילי סיב? (5) האם רשומת פיקוח על יצוא כלשהי, מעבר לסיווגי ה-ECCN הקוונטיים האמריקאיים מ-2024, תופסת מערכות SNSPD או TES?
מקורות
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. D
- [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. D
- [175] H.-L. Liu et al., “Gaussian boson sampling with 1,024 squeezed states in 8,176 modes,” Nature, vol. 653, no. 8115, pp. 687–692, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10523-6. arXiv:2508.09092. D
- [270] L. S. Madsen et al., “Quantum computational advantage with a programmable photonic processor,” Nature, vol. 606, no. 7912, pp. 75–81, Jun. 2022, doi: 10.1038/s41586-022-04725-x. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [344] H. Vahlbruch, M. Mehmet, K. Danzmann, and R. Schnabel, “Detection of 15 dB Squeezed States of Light and their Application for the Absolute Calibration of Photoelectric Quantum Efficiency,” Phys. Rev. Lett., vol. 117, no. 11, Art. no. 110801, Sep. 2016, doi: 10.1103/PhysRevLett.117.110801. D
- [460] H.-S. Zhong et al., “Quantum computational advantage using photons,” Science, vol. 370, no. 6523, pp. 1460–1463, Dec. 2020, doi: 10.1126/science.abe8770. arXiv:2012.01625. D
- [464] ORCA Computing, “Technology — ORCA Computing.” [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
technology/ C - [465] ORCA Computing, “ORCA PT-2 — ORCA Computing.” [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
orca-pt-2/ C - [618] D. V. Reddy, R. R. Nerem, S. W. Nam, R. P. Mirin, and V. B. Verma, “Superconducting nanowire single-photon detectors with 98% system detection efficiency at 1550 nm,” Optica, vol. 7, no. 12, p. 1649, Dec. 2020, doi: 10.1364/OPTICA.400751. D
- [621] TipRanks, “Single Quantum Hits 400-System Milestone as It Deepens European Quantum Partnerships,” Jul. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.tipranks.com/
news/ Pprivate-companies/ single-quantum-hits-400-system-milestone-as-it-deepens-european-quantum-partnerships - [630] Photon Spot, “Photon Spot — Cryogenic & Quantum Detection Systems.” [Online]. Available: https://www.photonspot.com/ C
- [633] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of ID Quantique, Cementing Leadership in Quantum Networking and Secure Communications,” May 6, 2025. [Online]. Available: https://investors.ionq.com/
news/ Cnews-details/ 2025/ IonQ-Completes-Acquisition-of-ID-Quantique-Cementing-Leadership-in-Quantum-Networking-and-Secure-Communications/ default.aspx - [816] Corning Incorporated, “Corning® SMF-28® Ultra Optical Fiber — Product Information (PI-1424-AEN),” Jul. 2025. [Online]. Available: https://www.corning.com/
media/ Gworldwide/ coc/ documents/ Fiber/ product-information-sheets/ PI-1424-AEN.pdf - [817] Tech.eu, “ORCA Computing acquires GXC's integrated photonics division,” Jan. 30, 2024. [Online]. Available: https://tech.eu/
2024/ P01/ 30/ orca-computing-acquires-gxcs-integrated-photonics-division/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
הטרו-מבנים III-V ב-MBE (תילי InAs–Pb, מקורות מנקודות קוונטיות)
אפיטקסיה בקרן מולקולרית של ננו-מבנים III-V עם מעטפות מוליך-על שהושקעו בלי לשבור את הוואקום, לתילי מיורנה, ושל נקודות קוונטיות למקורות פוטון בודד.
Verdict. התהליך עובד ונשען על מקור יחיד; הוא יופרך כפלטפורמה ניתנת לשחזור, אלא אם עד 2028 קבוצה מחוץ ל-Microsoft תפרסם התקן InAs–Pb שגודל באופן בלתי תלוי, עם חתימות זוגיות דומות.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
שני התקנים שאין ביניהם קשר חולקים סוג כלים אחד. הראשון הוא ננו-תיל III-V או גז אלקטרונים דו-ממדי (2DEG) שגודל באפיטקסיה בקרן מולקולרית, עם מוליך-על שהושקע באותו ואקום, כך שהממשק אינו נחשף לעולם: אלומיניום עד 2025, ועופרת בטטרון של 2026, כמעטפת בעלת פער גדול יותר D[21]. השני הוא נקודות קוונטיות מבוססות GaAs כמקורות פוטון בודד — אותם כורים, פיזיקה אחרת fact. השושלת מתחילה ב-2015, כשב-Copenhagen גידלו אלומיניום באופן אפיטקסיאלי על ננו-תילי InAs בלי לשבור את הוואקום Dfact; התוצאה הבולטת של התחום מ-2018, מוליכות מיורנה מקוונטטת בתילי InSb–Al, נמשכה ב-2021-03-08 D[365].
a מיוצר ברובו (0.75) · b תהליך, לא שעון · c אין · d אין
e אין · f אי-הסדר שולט · g אפיטקסיה בקרן מולקולרית
פיזיקה וגבולות
הרצפה היא אי-הסדר. סימום לא מכוון, חספוס הממשק ועיבור במעטפת יוצרים מצבי אנדרייב טריוויאליים שמתחת לפער, שהחתימות שלהם מחקות אופני מיורנה — וזו המחלוקת ב-Nature: Legg טוען שהאזורים המשמשים לקריאת הזוגיות שרויים באי-סדר וחסרי פער D[22]. העופרת מעלה את הפערים מעל אלה של האלומיניום: בערימת הטטרון של Microsoft הפער של שכבת העופרת עצמה הוא ≈1.3 meV והפער שהיא משרה בתיל ≈570 µeV, לעומת 295 µeV ו-129 µeV עם אלומיניום, ואילו הפער הטופולוגי, בחמישון העליון של הערכים שנמדדו, רק מוכפל, מ-~30 ל-~70 µeV D[21], fact; Pb אפיטקסיאלי על ננו-תילי InAs שומר על פער קשה של 1.25 meV עד 8.5 T (Copenhagen, 2021) Dfact. הזזת הרצפה פירושה דרך חופשית ממוצעת ארוכה בהרבה מאורך הקוהרנטיות, המאומתת במדד ניידות או אי-סדר שפורסם, ולא בתוצאות של התקנים. ל-InAs–Al פרסמה Microsoft מדדים כאלה — ניידות של 60,000–100,000 cm²/V·s וצפיפות פגמים טעונים של 2.7 × 10¹² cm⁻² Dfact — ולערימת ה-Pb רק ערכים ממוטות הול של האזור הפעיל שלה: צפיפות מטען משטחי של ≈2 × 10¹² cm⁻² וניידות של יותר מ-350,000 cm²/V·s בבאר קבורה D[21]; אף אחד מהם לא נמדד על התקן, ולכן הוויכוח על החומרים מתנהל דרך נתוני הולכה חשמלית.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2018 | טענת מיורנה של מוליכות מקוונטטת בתילי InSb–Al; נמשכה ב-2021-03-08 | Delft (Kouwenhoven et al.) | D[365] |
| 2025-02 | ערימת InAs–Al מאפשרת שגיאת הקצאת זוגיות של 1% | Microsoft Azure Quantum | D[13] |
| 2026-06 | ערימת InAs–Pb, מעטפת בעלת פער גדול יותר, החלפת זוגיות ~20 s, תיל אחד | Microsoft Quantum | D[21] |
לא פורסם נתון של שיעור תקינות או אחידות לאף אחת משתי הערימות, ונתוני האי-סדר של ערימת ה-Pb באים ממוטות הול, לא מהתקנים; העזר הפומבי היחיד להגדלה הוא שיטת rf המבחינה בפיצול של מצבי קצות התיל ברזולוציה של µeV, לצורך הפעלה ראשונית של כל התקן בנפרד D[21].
עבור InAs–Al פרסמה Microsoft פער מושרה של 129 µeV, פערים טופולוגיים של 20–60 µeV, ניידות וצפיפות פגמים טעונים (Physical Review B, 2023) fact, לפי פרוטוקול פער שקריאתו שנויה במחלוקת אצל Legg D[22]; עבור ערמת InAs–Pb נותן מאמר הטטרון את פער שכבת העופרת (≈1.3 meV), את הפער המושרה (≈570 µeV), פער טופולוגי בחמישון העליון (~70 µeV) וצפיפות מטען וניידות ממבני Hall [21]. ECCN 3C907 חל רק על סיליקון או גרמניום עם זיהום איזוטופי מתחת ל-0.08% G[301]; אם ערמת III-V מסוימת נופלת תחת 3C001.d תלוי בשכבותיה ובסימום שלה, ואין פסיקת BIS בעניין. לא פורסם: מדד תפוקה לאף אחת משתי הערמות, ונתון מתוארך של הכנסות או נתח שוק לספקי מכונות MBE.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הגידול דורש כור MBE ל-III-V בוואקום על-גבוה, עם השקעת מוליך-על באתרו, כדי לשמור על ממשק נקי דיו לפער קשה. המתכון של Microsoft פנימי, ומאז 2025-11-13 ליבת שבב המיורנה מיוצרת במלואה ב-Lyngby שבדנמרק Pfact; איש מבחוץ לא גידל ערימה שוות-ערך, ולכן מתכון אחד בבניין אחד הוא נקודת הכשל היחידה של הארכיטקטורה D[22]. בסיס III-V בלתי תלוי קיים לגאומטריה אחרת: תילי InSb שגודלו ב-Eindhoven נושאים את התקני קיטאייב של QuTech D[216]. החשיפה לפיקוח על יצוא קודמת לתקנות הקוונטיות: ציוד גידול ב-MBE כלול זה מכבר ברשימת הפריטים הדו-שימושיים של הסדר וסנאר (מספר סיווג אמריקאי לפיקוח יצוא 3B001.a.3), ופרוסה הטרו-אפיטקסיאלית של III-V נכללת, אם בכלל, תחת 3C001.d fact; תקנת BIS מ-2024-09-06 הוסיפה את 3C907 רק לשכבות אפיטקסיאליות של צורן או גרמניום מועשרים איזוטופית, ולכן ערימת InAs–Pb אינה נכללת בו G[301]P[818].
תפקיד במחסנית
כל מה שבארכיטקטורה הטופולוגית עומד על הערימה הזו: הקידוד, הקריאה והשער שטרם נבנה יורשים את אי-הסדר שלה. היא אינה מספקת לא שעון ולא נאמנות, רק את התקרה על אלה של כל השאר; העובדה היחידה שלה שנושאת משקל היא שלילית: אין שחזור בלתי תלוי D[22]. אותו סוג כלים מספק מקורות פוטון בודד מנקודות קוונטיות לארכיטקטורה הפוטונית מבוססת-ההיתוך fact. המרשם מונה 4 מכונות המשתמשות בטכנולוגיה, ביניהן Lucy, Belenos, Majorana 1 ו-Majorana 2. האימות כאן הוא אימות חומרים, והוא אינו קיים: חילופי הדברים ב-Nature מ-2026-06-24 חולקים על נתוני הולכה חשמלית מפרוסות של מעבדה אחת, ו-Microsoft אינה מודה בדבר D[22]; אף מעבדה שנייה לא גידלה את ערימת ה-Pb המישורית, אף שב-Copenhagen הושקע Pb אפיטקסיאלי על ננו-תילי InAs כבר ב-2021 Dfact.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| Microsoft Quantum | מפתח | ארה״ב | מגדלת את ערימת InAs–Pb ומשתמשת בה; מפעל ב-Lyngby | Pfact |
| DARPA | מממן | ארה״ב | מממנת את שני המשתמשים: השלב הסופי של US2QC, שלב A של QBIT | fact |
כספים. 2025-02-06 · Microsoft · המעבר לשלב הסופי של US2QC · לא פורסם · DARPA · הוכרז fact. 2025-11-13 · Microsoft · מפעל ליבת שבב המיורנה ב-Lyngby (דנמרק) · >DKK 1 bn סך לאומי, ההוצאה של Microsoft לא פורסמה · הוכרז Pfact. 2026-06-16 · Quandela · בחירה לשלב A של DARPA QBIT · הוכרז fact.
שוק ושרשרת אספקה. כורי MBE הם שוק מסחרי קטן, אך הכלי אינו צוואר הבקבוק: המתכון הוא צוואר הבקבוק, והוא אינו למכירה. G3/G4 משלמים על התילים, G6 על מקורות הפוטונים.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין ספירת פטנטים מתוארכת הייחודית לתהליך הזה; אף תקן אינו מכסה את הממשקים האלה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (שלושה דורות של תילים, InSb–Al 2018 → InAs–Al 2025 → InAs–Pb 2026, שהובטחו כבסיס לסבילות לתקלות עד 2029; מצב ב-4 בספטמבר 2026: החומרים סופקו, לא פורסם מדד של שיעור תקינות) C[215]. המעבדה ב-Lyngby נפתחה כפי שהוכרז; התוצאה שנמשכה מ-2018 היא הסיבה שגורמים מבחוץ מייחסים משקל מופחת לתוצאות המאוחרות יותר.
פרשנות אסטרטגית. כל עוד המתכון נשאר סודי, כל טענה הנשענת עליו אינה ניתנת להפרכה מבחוץ; שחזור בלתי תלוי — בין שיאשר ובין שיפריך — שווה יותר מעוד התקן של Microsoft. הצלחה פירושה ערימה שאיש אינו יכול לספק ממקור שני; כישלון מעביר את הערך אל בסיס ה-InSb.
תחזית ושאלות פתוחות
ניתן להפרכה בתוך 12–24 חודשים: מעבדה חיצונית המפרסמת התקן InAs–Pb מישורי שגודל באופן בלתי תלוי, עם קריאת זוגיות; שיעור תקינות שיפורסם, או מדד אי-סדר שנמדד על התקני ה-Pb של Microsoft ולא על מוטות הול. לאשר על סמך הראשון; בלעדיו המחלוקת אינה ניתנת להכרעה. התרחיש הטוב ביותר: קבוצה אקדמית משחזרת את הערימה; התרחיש הגרוע ביותר: המתכון נשאר קנייני, והארכיטקטורה אינה ניתנת לביקורת עד 2029. פתוח: הפיזור של הפערים הטופולוגיים שמאחורי ~70 µeV של החמישון העליון; שיעור התקינות לפרוסה; האם מישהו מחוץ ל-Microsoft יגדל את ערימת ה-Pb המישורית.
מקורות
- [13] Microsoft Azure Quantum, “Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices,” Nature, vol. 638, no. 8051, pp. 651–655, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08445-2. D
- [21] M. Aghaee et al., “20 Second Parity Lifetime in an InAs–Pb Tetron Device,” arXiv:2606.03884, Jun. 2026. D
- [22] H. F. Legg, “On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E22–E26, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10567-8. arXiv:2503.08944. D
- [215] C. Nayak, “Majorana 2 – Microsoft's Scalable Quantum Processor With Reliable, Long-Lasting Qubits,” Microsoft Quantum. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ Cinsights/ blogs/ majorana-2-scalable-quantum-processor - [216] N. van Loo et al., “Single-shot parity readout of a minimal Kitaev chain,” Nature, vol. 650, no. 8101, pp. 334–339, Feb. 2026, doi: 10.1038/s41586-025-09927-7. D
- [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [365] H. Zhang et al., “Quantized Majorana conductance,” Nature, vol. 556, no. 7699, pp. 74–79, Mar. 2018, doi: 10.1038/nature26142. Retracted: Nature, vol. 591, p. E30, Mar. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03373-x. D
- [818] J. P. Barker et al., “Commerce Implements Export Controls on Semiconductor, Additive Manufacturing, and Quantum Computing Items,” Arnold & Porter, Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.arnoldporter.com/
en/ Pperspectives/ advisories/ 2024/ 09/ semiconductor-additive-manufacturing-and-quantum-computing
The English text is loading…
Русский текст загружается…
גידול יהלום / השתלה (NV, SiV, SnV)
גידול יהלום חד-גבישי ב-CVD בפלזמה, השתלת יונים וריפוי ליצירת מרכזי NV, SiV או SnV, ואיכול תחתי לבניית הננו-פוטוניקה סביבם.
Verdict. שתי הגרלות בלתי תלויות — היכן היון נעצר והיכן המהוד נוחת ביחס אליו — קובעות את שיעור התקינות של ההתקנים, ואיש אינו מפרסם אותו: QuTech אפיינה 327 מהודי SnV בטמפרטורת החדר, מצאה מרכזים מצומדים ב-7 מתוך 9 המהודים שקוררו, ומדדה בשניים קואופרטיביות מעל אחת.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
בשיטת CVD בפלזמה מגדלים יהלום חד-גבישי על גביש זרע; חנקן, צורן או בדיל מושתלים בו; ריפוי בטמפרטורה גבוהה מניע ריקויות, והן נקשרות לאטום הזר ויוצרות מרכז צבע; ואז נחצב המבנה האופטי מתוך הגביש הנפחי. השלב האחרון הוא האילוץ המגדיר: אין פרוסת יהלום-על-מבודד ואין שכבה מוקרבת, ולכן המהודים משוחררים באיכול תחתי (undercut) של אותו גביש שמארח את הפגם. הייצור מבוסס ההשתלה הבשיל סביב 2010; המחקר של QuTech על מהודי SnV מ-2026 קובע את אמת המידה Dfact.
תכונות: מיקום מהונדס של פגם טבעי, ללא ניידות וללא שלב בקרה, שגיאת פאולי לאחר הייצור, ייצור יהלום שאין לו מקבילה ב-CMOS.
פיזיקה וגבולות
שלושה דברים בלתי תלויים חייבים להצליח באתר אחד. היון חייב להיעצר במקום המיועד: פיזור הטווח שלו (straggle) הוא עשרות ננומטרים, סדר גודל גרוע יותר ממיקום תורמים ב-STM. הוא חייב להפוך למרכז טוב מבחינה אופטית — רק חלק מהיונים מגיעים למצב המטען הרצוי, ונזק שיורי מרחיב את הקו. ואז המהוד שנוצר באיכול חייב להציב את מקסימום השדה שלו על אותו מרכז: הקואופרטיביות מתנהגת כ-g²/κγ, ו-g נקבע לפי המיקום בתוך אופן שרוחבו כמה מאות ננומטרים. שלושת שיעורי התקינות החלקיים מוכפלים זה בזה, ואף אחד מהם לא פורסם לשבב שלם: מתוך 327 מהודים שאופיינו בטמפרטורת החדר קוררו 9, ב-7 מהם נמצא מרכז SnV מצומד, ובשניים שנמדדו במלואם הגיעה הקואופרטיביות הקוהרנטית ל-8.3 ול-1.6 Dfact. רק השתלה דטרמיניסטית של יון בודד עם גילוי האירוע, או סימום דלתא במהלך הגידול עם רישום מיקום, מזיזים את הרצפה הזאת; אף אחת מהן אינה קיימת בקנה מידה של התקן.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2024-05-15 | צומתי SiV ננו-פוטוניים מושתלים ב-0.69(7) על פני 35 km של סיב | Harvard | D[209] |
| 2025-11-27 | מיקרו-מהוד סיבי סביב NV בגביש נפחי מעלה את האיסוף ~0.05% → ~0.5% | QuTech | D[359] |
| 2026-06 | 327 ננו-מהודים ל-SnV על שני שבבים, Q ממוצע 1.1×10⁴ בטמפרטורת החדר; מרכזים מצומדים ב-7 מתוך 9 שקוררו; קואופרטיביות קוהרנטית עד 8.3 | QuTech | Dfact |
האיבר השולט: שיעור התקינות של ההתקנים. המיקרו-מהוד הסיבי הוא תשובה של ייצור לא פחות משהוא תשובה אופטית: המהוד נמצא מחוץ לגביש, וכך נעלמת ההגרלה של האיכול התחתי.
מחקר ה-SnV על 327 חללים, שנודע לראשונה מידיעה חדשותית [362], פורסם ב-Physical Review X fact: 327 החללים אופיינו בטמפרטורת החדר, רק 9 קוררו, ושני התקני הפולט–חלל שנמדדו במלואם עברו קואופרטיביות של אחד; התוצאה ממקור יחיד ולא שוחזרה. השתלת ה-¹²⁰Sn שלו ב-350 keV מגיעה לעומק 88 ± 16 nm fact, פיזור של עשרות ננומטרים. ההובלה של Element Six כמקור היהלום של רוב חברות מרכזי ה-NV נשענת על סקירה משנית [364]. לא פורסם: שיעור החללים מתוך 327 שמעל קואופרטיביות של אחד, ולכן תפוקת ההתקנים אינה ידועה; פיזור ההשתלה הרוחבי ותפוקת ההמרה מיון למרכז שמיש; נתון מתוארך של קיבולת, הכנסות או השקעה למגזר הקוונטי של Element Six; ועלות להתקן, מספר פרוסות או תפוקה לאף תהליך קוונטי ביהלום.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
הספקית המסחרית העיקרית היא Element Six, והיא מוכרת לוחות מן הקטלוג; דרגת DNV-B1 שלה (2020-06-15) מכוונת לאנסמבלים של NV, ואילו עבודה עם פגם בודד דורשת יהלום חד-גבישי בדרגה אלקטרונית C[361]. כושר הגידול שלה נמצא בבריטניה ובקליפורניה C[361]; שני מקורות קטנים יותר הם Diatope, שיצאה ב-2021 מאוניברסיטת Ulm ומוכרת יהלום NV מהונדס, ומפעל הייצור ליהלום קוונטי של Quantum Brilliance ב-Melbourne, שנפתח ב-2025 כדי לייצר יהלום בדרגה קוונטית בהיקף תעשייתי P[364]. ההשתלה נעשית במאיצים לשימוש כללי; גידול מועשר ב-¹²C יקר יותר. שום דבר כאן אינו במסלול ל-300 mm: לוחות בגודל מילימטרים מעובדים אחד-אחד, ולא פורסמו מספר פרוסות, עלות או תפוקה. החשיפה לפיקוח יצוא אינה אפסית: מאז 2022-08-15 נוקב סעיף ECCN 3C005.a (מספר סיווג אמריקאי לפיקוח יצוא) במצעים, במטילים ובגושי גביש של יהלום כמוליך למחצה בעלי התנגדות סגולית מעל 10⁴ Ω·cm, וסעיף 3C006 בשכבת יהלום אפיטקסיאלית על מצע כזה fact; אם לוח בדרגה אלקטרונית לשימוש קוונטי נחשב מצע של מוליך למחצה — טרם הוכרע, ואף ECCN אינו נוקב במרכזי צבע. העומס המועבר לשכבות שמעל: לייזר וגלאי לכל אתר.
תפקיד במחסנית
מספק את הגביש המארח שספיני מרכזי הצבע והשערים שלהם זקוקים לו, ובכך משרת את ארכיטקטורת צומתי הפגם. הוא המקבילה של ליתוגרפיית המימן ב-STM, לא תחליף לה: ההשתלה קונה תפוקה בשטח במחיר של סדר גודל אחד בדיוק המיקום, ואף אחד משני המסלולים אינו מפרסם התפלגות של שיעור התקינות. אימות: המחקר על 327 המהודים בא ממוסד אחד, הוכרז בהודעה לעיתונות P[362] ופורסם לאחר ביקורת עמיתים ב-Physical Review X Dfact, ואין תוצאה עצמאית שמולה אפשר לבדוק אותו.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| QuTech | מחקר | הולנד | ייצור ננו-מהודים ל-SnV ואפיונם בטמפרטורות קריוגניות | Dfact |
| Element Six | ספק | בריטניה | לוחות יהלום CVD מסחריים | C[361] |
| Diatope | ספק | גרמניה | יהלום NV מהונדס; יצאה מאוניברסיטת Ulm (2021) | P[364] |
| Harvard | מחקר | ארה״ב | ננו-פוטוניקה של SiV מושתל | D[209] |
| Quantum Brilliance | מפתח | אוסטרליה | יחידות בטמפרטורת החדר; מפעל ייצור ליהלום קוונטי ב-Melbourne (2025) | P[364] |
| QuantumDiamonds | מפתח | גרמניה | מיקרוסקופיית NV, Munich | P[364] |
כספים. 2026-07 · QuantumDiamonds · מענק והון · EUR 91 M, מהם EUR 76 M מ-EU Chips Act · מימון מתקן בסך EUR 152 M ב-Munich · נסגר P[364]. 2025-01 · Quantum Brilliance · סבב A · USD 20 M · ~USD 58 M במצטבר · נסגר P[364]. אף שלב של QBI אינו נוקב בייצור יהלום.
שוק ושרשרת אספקה. ספק מצע דומיננטי אחד הוא סיכון הריכוז, ושתי החלופות לו קמו רק ב-2021 וב-2025; המאיצים וכלי האיכול גנריים. כלכלת היחידה לא פורסמה. תורם ל-G6 ולחישה.
קניין רוחני ותקנים. נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין משפחת פטנטים מתוארכת ממאגר נתונים מזוהה; דרגות ה-DNV של Element Six הן אמת המידה בפועל.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. QuTech (תוכנית המחשוב המודולרי · לפי לוח הזמנים) P[362]. QuantumDiamonds (מתקן Munich, 2026-07 · מוקדם מדי לשפוט) P[364]. Quantum Brilliance (יחידות בשלוש מעבדות · סופקו, ללא תאריכים) P[364]. אף שחקן אינו מפרסם יעד מתוארך לשיעור התקינות.
פרשנות אסטרטגית. Element Six מנצחת בכל תרחיש: היא מוכרת מצע לשחקנים שמתחרים זה בזה ולא בה. המיקרו-מהוד הסיבי הוא האיום השקט — מהוד מחוץ לגביש מסלק את רוב בעיית הננו-ייצור.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה (12–24 חודשים): השתלה דטרמיניסטית של יון בודד עם גילוי האירוע, או שיעור שפורסם לשבב שלם של מהודים מעל קואופרטיביות אחת — מאשרים; עוד שנתיים בלי אף אחד מהם — מורידות את הטכנולוגיה בדרגה לתהליך מחקרי. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מערכים בקנה מידה של שבב עם עשרות צמתים שמישים. התרחיש הגרוע ביותר: כל צומת נשאר נבחר ביד. פתוח: (1) האם דיוק ההשתלה יכול להתקרב לננומטר אחד; (2) האם Diatope או מפעל הייצור של Quantum Brilliance יגדלו למקור שני בהיקף של Element Six; (3) האם צימוד למהוד חיצוני ידחק את הננו-פוטוניקה המונוליתית.
מקורות
- [209] C. M. Knaut et al., “Entanglement of nanophotonic quantum memory nodes in a telecom network,” Nature, vol. 629, no. 8012, pp. 573–578, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07252-z. D
- [359] J. Fischer et al., “Spin-photon correlations from a Purcell-enhanced diamond nitrogen-vacancy center coupled to an open microcavity,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11680, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66722-8. D
- [361] Element Six, “Element Six launches DNV-B1™ – its first commercially-available, general-purpose quantum grade diamond,” Jun. 15, 2020. [Online]. Available: https://www.e6.com/
en/ Cabout/ news/ dnv-b1-launch - [362] QuTech, “Coherent coupling of diamond colour centre to a nanocavity,” Jun. 25, 2026. [Online]. Available: https://qutech.nl/
2026/ P06/ 25/ a-step-toward-faster-quantum-networks/ - [364] M. U. Rehman, “Top Diamond NV-Centre Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, Jul. 10, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ P07/ 10/ 8-quantum-computing-companies-working-with-nv-centre-in-diamond-technology/
The English text is loading…
Русский текст загружается…
ליתוגרפיית מימן ב-STM (תורמים)
חוד של מיקרוסקופ מנהור סורק מסיר בדסורפציה את המימן מ-Si(100) שעבר פסיבציה וחושף אתרים בודדים, פוספין מסמם אותם, וצורן אפיטקסיאלי קובר את התורמים — בדיוק אטומי, באופן טורי וללא מקבילה במפעל ייצור.
Verdict. אחד-עשר קיוביטים בדיוק אטומי מוכיחים את הפיזיקה; כשיש לתהליך מיישם יחיד, אין כלי הנמכר בשוק ואין תוכנית שפורסמה לכתיבה מקבילית, הוא נשאר תהליך בוטיק, יהיה יעד 2033 אשר יהיה.
Λ = מקדם דיכוי השגיאות לכל צעד במרחק הקוד; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (שלב A — רעיון → B — תוכנית מו״פ → C — אימות ותיקוף (V&V) ממשלתיים); G1–G7 = מחלקות היעדים של הדוח (ראו "שחקנים וכלכלה").
זהות ומוצא
הרזיסט הוא משטח Si(100) שקשריו מסתיימים במימן. החוד מסיר את המימן מדימרים נבחרים בדסורפציה המעוררת באלקטרונים; פוספין נספח רק על הצורן החשוף; ריפוי משלב את הזרחן בסריג באתרים תחליפיים; אפיטקסיה בטמפרטורה נמוכה קוברת את התוצאה. יצירת תבניות ברזיסט מימן קדמה בשני עשורים לשימוש בה לקיוביטים; קבוצת Simmons ב-UNSW בנתה ב-2012 טרנזיסטור של אטום יחיד D[357], ו-SQC, שמיתגה את זרימת התהליך בשם PAQMan, בנתה ב-2025 מעבד בן 11 קיוביטים D[192].
תכונות: מיקום מהונדס של מסמם טבעי, ללא ניידות וללא שלב בקרה, שגיאת פאולי לאחר הייצור, סוג ייצור שאין לו מקבילה ב-CMOS.
פיזיקה וגבולות
התפוקה היא הרצפה, מסיבה מבנית: חוד אחד מבקר באתר אחד בכל פעם, ולכן התהליך גדל כ-O(N) במספר הקיוביטים, ואילו פוטוליתוגרפיה גדלה כ-O(1) לכל פרוסה. דיוק הרישום במישור, בתוך חלון הדסורפציה, קרוב לקבוע סריג, אך במיקום הסופי של האטום התורם יש אי-ודאות של ~3 nm, הנובעת מסגרגציה ומדיפוזיה בשלבי השילוב והכימוס: השלב המגביל הוא תרמי, לא ליתוגרפי. הפשרה האמיתית היא טמפרטורת הכימוס: טמפרטורה גבוהה דיה לאפיטקסיה טובה מזיזה את התורמים, וטמפרטורה נמוכה דיה כדי להקפיא אותם במקומם מותירה פגמים הגורמים לדה-פאזה של האלקטרון. רק חשיפה מקבילית משנה את חוק ההגדלה.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
האיבר השולט: מספר ההתקנים. כל התקן של אטומים תורמים ב-STM מיוצר בנפרד; אין תהליך מקבילי בשום קנה מידה, ולא פורסמה התפלגות של שיעור התקינות של המיקום.
לא פורסם: מדידה ראשונית של התפלגות מיקומי התורמים המשולבים שמאחורי דיוק המיקום של ~3 nm; הסכומים של השקעת Firgun Ventures, של ההסכם עם SkyWater ושל שיתוף הפעולה עם AMD, וחלוקת הסכום הכולל של NRFC, A$60 M, לפי מנות; שיטה למיקום מקבילי של תורמים ב-STM, מאת SQC או כל קבוצה אחרת; וכל הצהרה של SQC על רכישת SkyWater על ידי IonQ.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
אף ספק אינו מוכר כלי מוכן להפעלה למיקום תורמים: הציוד (STM בוואקום על-גבוה, טיפול בפוספין, אפיטקסיה) נמכר בשוק, המתכון — לא, ולכן אי אפשר לרכוש מקור שני. חומר הגלם כבר אינו נדיר: ²⁸Si מועשר מ-ASP Isotopes, ומאז 2026-07-16 גם סילאן של US DOE ב-99.9999% ²⁸Si P[348]. SkyWater מספקת מהודים וזיווד בארה״ב (2025-11-20) C[276], ו-IonQ, ספקית של פלטפורמה מתחרה, סגרה ב-2026-07-31 את רכישת SkyWater תמורת ~USD 1.8 B G[19] — זהו סיכון האספקה החריף ביותר כאן. פיקוח היצוא פוגע בחומר הגלם, לא בכלי: אף מספר סיווג לפיקוח יצוא (ECCN) אינו מכסה ליתוגרפיה ב-STM, אך התקנה האמריקאית מ-2024-09-06 קבעה מספרי ECCN לצורן ולגרמניום מועשרים איזוטופית — צורן נכלל בהם כשיש בו פחות מ-0.08% מהאיזוטופ ²⁹Si, בעל הספין הגרעיני — כשכבות אפיטקסיאליות (3C907), כהידרידים כמו סילאן (3C908) וכחומר נפחי או תחמוצת (3C909), ובכך גם הסילאן של US DOE; ה-ECCN של אותה תקנה למחשבים קוונטיים, 4A906, מתחיל ב-34 קיוביטים, ומתחת ל-2,000 חל רק כששגיאת השער הדו-קיוביטי (C-NOT) נמוכה מתקרה שנקבעה לכל טווח גדלים, ולכן התקן של אחד-עשר קיוביטים אינו נכלל בו G[301]. העומס בקנה מידה גדול אינו ידוע — אין התקן של יותר מאחד-עשר קיוביטים.
תפקיד במחסנית
שכבת הייצור בארכיטקטורה של ספיני תורמים בצורן: מספקת את נושא הספין של האטום התורם, ובאמצעותו אוגרים המופעלים בשערים דרך הצימוד העל-דק וקריאת ספין-למטען; בשלב המיקום היא מחליפה את ה-CMOS של מפעל הייצור, ומוותרת על תפוקת פרוסות תמורת דיוק שאין שני לו. שום רכיב אחר במחסנית אינו דורש אותה — וזו חולשתה האסטרטגית: פגם כאן אי אפשר לעקוף, ואף טכנולוגיה אחרת אינה מרוויחה מהתקדמות בה. אימות: נתוני הנאמנות של 11 הקיוביטים באים ממאמר אחד של הקבוצה היחידה המיישמת את התהליך D[192] — אין יצרן שני, ויש שלוש הצגות של הנאמנות: בטרום-הפרסום, בכתב העת ובדוח הראשי.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| SQC | מפתח | אוסטרליה | המיישמת היחידה של מיקום תורמים ב-STM | D[192] |
| SkyWater Technology | ספק | ארה״ב | מהודים וזיווד | C[276] |
| IonQ | ספק | ארה״ב | בעלת SkyWater מאז 2026-07-31 | G[19] |
| NVIDIA | ספק | ארה״ב | חיבור NVQLink; SQC בין 17 בוני המחשבים הקוונטיים | C[531] |
| AMD | ספק | ארה״ב | חומרה לבקרת קיוביטים ולקריאתם, וכוח מחשוב לסימולציה (שיתוף פעולה שהוכרז ב-2026-04-07) | C[358] |
כספים. 2025-11-06 · SQC · שלב B של QBI · עד USD 15 M · DARPA · הוענק fact. 2026-03-24 ו-2026-06-11 · SQC · הון · A$60 M יחד · ה-NRFC של אוסטרליה · נסגר fact. 2026-06-11 · SQC · השקעה · סכום לא נמסר · Firgun Ventures · הוכרזה C[358]. 2026-07-31 · IonQ · רכישת הספק SkyWater · ~USD 1.8 B · נסגרה G[19].
שוק ושרשרת אספקה. אין שוק: מפעיל אחד, ואין תהליך מסחרי זמין. העלות לאטום תורם ממוקם לא פורסמה, ולכן אי אפשר לבדוק את כלכלת היחידה מול יעד 2033. תורמת ל-G2 ול-G3; G4 דורש הקבלה שאינה קיימת.
קניין רוחני ותקנים. פטנטי היסוד מקורם בקו של UNSW/Simmons; נכון ל-4 בספטמבר 2026 אין ספירה מתוארכת של משפחות פטנטים ממאגר נתונים מזוהה, ואף תקן אינו מכסה מיקום בדיוק אטומי.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. SQC (2026-06 · קנה מידה מסחרי עד 2033 Rfact · לא הושג, פורסמו אחד-עשר קיוביטים). "הגדלה רציפה" ו"מיליון קיוביטים" מופיעים בחומרי החברה ללא מנגנון שפורסם C[358], ולכן היעד אינו שאפתני אלא בלתי ניתן להפרכה.
פרשנות אסטרטגית. אם תופיע תוכנית לכתיבה מקבילית, עשור של ידע במתכונים יתעצם לכדי חפיר תחרותי של ממש. בלעדיה, הדיוק שהופך את התהליך למושך הוא שמגביל אותו, והערך יעבור למי שיכניס אטומים תורמים לזרימת תהליך של מפעל ייצור.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר/להוריד בדרגה (12–24 חודשים): הודעה מתוארכת על ייצור מקבילי או התקן של יותר מאחד-עשר קיוביטים — מאשרים מסלול אל מעבר לקנה מידה של בוטיק; אם עד 2028 לא יופיע אף אחד מהם — הטכנולוגיה יורדת בדרגה למעמד של כלי לפיזיקה. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: יותר מחמישים אטומים תורמים עם שיעור תקינות שפורסם. התרחיש הגרוע ביותר: יכולת של מעבדה יחידה. פתוח: (1) האם חשיפה בכמה חודים או באמצעות תבנית אפשרית; (2) האם הבעלים החדשים של SkyWater ישמרו על הקשר; (3) האם מישהו יפרסם התפלגות של שיעור התקינות של המיקום.
מקורות
- [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ Gionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [192] H. Edlbauer et al., “An 11-qubit atom processor in silicon,” Nature, vol. 648, no. 8094, pp. 569–575, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09827-w. arXiv:2506.03567. D
- [276] Silicon Quantum Computing, “SkyWater x SQC: Advancing Hybrid Quantum-Classical Computing,” Nov. 20, 2025. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ Cskywater-and-sqc-advancing-hybrid-quantum-classical-computing - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ G2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [348] U.S. Department of Energy, “DOE Advances Domestic Supply of Silicon, Germanium Isotopes for Quantum Computing,” HPCwire, Jul. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ Pdoe-advances-domestic-supply-of-silicon-germanium-isotopes-for-quantum-computing/ - [357] M. Fuechsle et al., “A single-atom transistor,” Nat. Nanotechnol., vol. 7, no. 4, pp. 242–246, Apr. 2012, doi: 10.1038/nnano.2012.21. D
- [358] Silicon Quantum Computing, “Silicon Quantum Computing — News,” sqc.com. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ C - [531] NVIDIA, “NVIDIA Introduces NVQLink — Connecting Quantum and GPU Computing for 17 Quantum Builders and Nine Scientific Labs,” Oct. 28, 2025. [Online]. Available: https://nvidianews.nvidia.com/
news/ Cnvidia-nvqlink-quantum-gpu-computing
The English text is loading…
Русский текст загружается…
9מקורות
מספר מציין עבודה אחת בכל האטלס — כאן, בכל תקציר טכנולוגיה ובמהדורות הבאות. רשימה זו כוללת את כל 900 העבודות שהאטלס מצטט, במספור המשותף הזה: 1–347 הן העבודות שהדוח מצטט, לפי סדר הציטוט הראשון; העבודות שאחריהן נכנסו דרך תקצירי הטכנולוגיות, וכל תקציר מביא את הפריטים שלו גם מתחת לטקסט שלו. המקורות המקוונים אוחזרו בספטמבר 2026.
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y.
- [2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2.
- [3] T. He et al., “Experimental Quantum Error Correction below the Surface Code Threshold via All-Microwave Leakage Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 135, no. 26, Art. no. 260601, Dec. 2025, doi: 10.1103/rqkg-dw31.
- [4] D. Bluvstein et al., “A fault-tolerant neutral-atom architecture for universal quantum computation,” Nature, vol. 649, no. 8095, pp. 39–46, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09848-5. arXiv:2506.20661.
- [5] N. Berthusen et al., “Experimental validation of a compact fault-tolerant architecture for trapped ions,” arXiv:2609.03194, Sep. 2026.
- [6] M. E. Beverland et al., “Assessing requirements to scale to practical quantum advantage,” arXiv:2211.07629, Nov. 2022.
- [7] C. Gidney, “How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits,” arXiv:2505.15917, May 2025.
- [8] Y. Wu, S. Kolkowitz, S. Puri, and J. D. Thompson, “Erasure conversion for fault-tolerant quantum computing in alkaline earth Rydberg atom arrays,” Nat. Commun., vol. 13, Art. no. 4657, 2022, doi: 10.1038/s41467-022-32094-6. arXiv:2201.03540.
- [9] H. Neven, “Building superconducting and neutral atom quantum computers,” Google, Mar. 24, 2026. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ technology/ research/ neutral-atom-quantum-computers/ - [10] IBM, “IBM to Acquire HRL Laboratories to Power the Future of Quantum,” Jul. 23, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-07-23-ibm-to-acquire-hrl-laboratories-to-power-the-future-of-quantum - [11] Novo Nordisk Foundation, “New quantum computer with great potential to boost Nordic research and innovation,” Novo Nordisk Fonden, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://novonordiskfonden.dk/
en/ news/ new-quantum-computer-with-great-potential-to-boost-nordic-research-and-innovation/ - [12] M. Abdel-Kareem, “Denmark's QuNorth to Acquire 50-Logical-Qubit Magne Quantum Computer from Atom Computing and Microsoft,” Quantum Computing Report, Jul. 17, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
denmarks-qunorth-to-acquire-50-logical-qubit-magne-quantum-computer-from-atom-computing-and-microsoft/ - [13] Microsoft Azure Quantum, “Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices,” Nature, vol. 638, no. 8051, pp. 651–655, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08445-2.
- [14] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Announces Agreement to Acquire Quantum Circuits Inc., Establishing World's Leading Quantum Computing Company,” Jan. 7, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ d-wave-to-acquire-quantum-circuits-inc-establishing-world-s-leading-quantum-computing-company/ - [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ - [16] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Fourth Quarter and Year-End 2025 Results,” Feb. 26, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ d-wave-reports-fourth-quarter-and-year-end-2025-results/ - [17] D-Wave Quantum, “D-Wave Announces the Resignation of Chief Financial Officer,” dwavequantum.com, Aug. 25, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ d-wave-announces-the-resignation-of-chief-financial-officer/ - [18] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Oxford Ionics, Rapidly Accelerating Its Quantum Computing Roadmap,” Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-completes-acquisition-of-oxford-ionics-rapidly-accelerating-its-quantum - [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-completes-acquisition-of-skywater-technology - [20] M. Aghaee et al., “Distinct Lifetimes for X and Z Loop Measurements in a Majorana Tetron Device,” arXiv:2507.08795, Jul. 2025.
- [21] M. Aghaee et al., “20 Second Parity Lifetime in an InAs–Pb Tetron Device,” arXiv:2606.03884, Jun. 2026.
- [22] H. F. Legg, “On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E22–E26, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10567-8. arXiv:2503.08944.
- [23] Microsoft Quantum, “Reply to: On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E27–E28, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10568-7.
- [24] J. J. Goings et al., “Reliably assessing the electronic structure of cytochrome P450 on today's classical computers and tomorrow's quantum computers,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 119, no. 38, Art. no. e2203533119, Sep. 2022, doi: 10.1073/pnas.2203533119. arXiv:2202.01244.
- [25] J. Lee et al., “Even more efficient quantum computations of chemistry through tensor hypercontraction,” PRX Quantum, vol. 2, no. 3, Art. no. 030305, Jul. 2021, doi: 10.1103/PRXQuantum.2.030305. arXiv:2011.03494.
- [26] I. D. Kivlichan et al., “Improved Fault-Tolerant Quantum Simulation of Condensed-Phase Correlated Electrons via Trotterization,” Quantum, vol. 4, Art. no. 296, Jul. 2020, doi: 10.22331/q-2020-07-16-296. arXiv:1902.10673.
- [27] D. Litinski, “How to compute a 256-bit elliptic curve private key with only 50 million Toffoli gates,” arXiv:2306.08585, Jun. 2023.
- [28] R. Babbush et al., “Securing Elliptic Curve Cryptocurrencies against Quantum Vulnerabilities: Resource Estimates and Mitigations,” PRX Quantum, vol. 7, no. 3, Aug. 2026, doi: 10.1103/j3xf-bw18. arXiv:2603.28846.
- [29] P. Webster et al., “The Pinnacle Architecture: Reducing the cost of breaking RSA-2048 to 100 000 physical qubits using quantum LDPC codes,” arXiv:2602.11457, Feb. 2026.
- [30] M. Cain et al., “Shor's algorithm is possible with as few as 10,000 reconfigurable atomic qubits,” arXiv:2603.28627, Mar. 2026.
- [31] H. Zhou et al., “Resource Analysis of Low-Overhead Transversal Architectures for Reconfigurable Atom Arrays,” Proc. 52nd Annu. Int. Symp. Comput. Archit. (ISCA), 2025, doi: 10.1145/3695053.3731039. arXiv:2505.15907.
- [32] Y. Chen and M. Devoret, “Our quantum hardware: the engine for verifiable quantum advantage,” Google Blog, Oct. 22, 2025. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ technology/ research/ quantum-hardware-verifiable-advantage/ - [33] IBM, “IBM Quantum Computing — Hardware and roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ hardware - [34] IBM Quantum, “What's new at IBM Quantum - Q2 2026.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ whats-new-q2-2026 - [35] D. Gao et al., “Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, Art. no. 090601, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.090601. arXiv:2412.11924.
- [36] Rigetti Computing, Inc., “Rigetti Announces General Availability of 108-Qubit System,” Apr. 7, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ news-release-details/ rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system - [37] R. Li, K. Kubo, Y. Ho, Z. Yan, Y. Nakamura, and H. Goto, “Realization of High-Fidelity CZ Gate Based on a Double-Transmon Coupler,” Phys. Rev. X, vol. 14, no. 4, Art. no. 041050, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041050. arXiv:2402.18926.
- [38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437.
- [39] W.-J. Lin, H. Cho, Y. Chen, M. G. Vavilov, C. Wang, and V. E. Manucharyan, “24 days-stable CNOT-gate on fluxonium qubits with over 99.9% fidelity,” arXiv:2407.15783, Jul. 2024.
- [40] L. Ding et al., “High-Fidelity, Frequency-Flexible Two-Qubit Fluxonium Gates with a Transmon Coupler,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 3, Art. no. 031035, Sep. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.031035.
- [41] N. Lacroix et al., “Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 614–619, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09061-4. arXiv:2412.14256.
- [42] E. Rosenfeld et al., “Magic state cultivation on a superconducting quantum processor,” arXiv:2512.13908, Dec. 2025.
- [43] W. Lin et al., “Surface code logical operations on a superconducting quantum processor,” arXiv:2607.01473, Jul. 2026.
- [44] Y. Wang et al., “A superconducting surface-code processor with lattice-surgery logical operations,” arXiv:2606.06598, Jun. 2026.
- [45] A. Kandala, A. Javadi-Abhari, and J. Gambetta, “Researchers demonstrate quantum advantage through trusted quantum computation,” IBM Quantum Computing Blog, Jul. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ quantum-advantage - [46] S. Martiel et al., “Sampling hard circuits with verifiably high fidelity,” arXiv:2607.25941, Jul. 2026.
- [47] H. Manabe, H. Gu, and F. Pan, “Classical Simulation and Design Frontiers for IBM's Doped Clifford Sampling Experiment,” arXiv:2608.13110, Aug. 2026.
- [48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025.
- [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance - [50] C. Dundon, S. Hall, M. Hollister, and A. Lindler, “IBM's new modular architecture for cryogenic systems,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ modular-cryogenics - [51] Fujitsu Limited and RIKEN, “Fujitsu and RIKEN develop world-leading 256-qubit superconducting quantum computer,” Fujitsu Global, Apr. 22, 2025. [Online]. Available: https://info.archives.global.fujitsu/
global/ about/ resources/ news/ press-releases/ 2025/ 0422-01.html - [52] M. Abdel-Kareem, “Fujitsu to Develop 10,000-Plus Qubit Superconducting Quantum Computer for 2030,” Quantum Computing Report, Aug. 1, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
fujitsu-to-develop-10000-plus-qubit-superconducting-quantum-computer-for-2030/ - [53] M. Abdel-Kareem, “SEEQC Reports Integrated Qubit Control Logic Operating at Millikelvin Temperatures,” Quantum Computing Report, Mar. 21, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
seeqc-reports-integrated-qubit-control-logic-operating-at-millikelvin-temperatures/ - [54] M. Abdel-Kareem, “SEEQC and IBM Collaborate on SFQ Control Integration Under DARPA's Quantum Benchmarking Initiative,” Quantum Computing Report, Jun. 12, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
seeqc-and-ibm-collaborate-on-sfq-control-integration-under-darpas-quantum-benchmarking-initiative/ - [55] M. Swayne, “Atlantic Quantum Joins Google Quantum AI,” The Quantum Insider, Oct. 3, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ 10/ 03/ atlantic-quantum-joins-google-quantum-ai/ - [56] R. Neeman, “Superconductor Electronics Monitor,” Qodeh, 2026, doi: 10.5281/zenodo.21860767. [Online]. Available: https://qodeh.com/
publications/ superconductor-electronics-monitor-2026/ - [57] IBM Quantum, “Why IBM is investing $10 billion into quantum computing,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ 10-billion-investment-faq - [58] IQM Quantum Computers, “IQM Quantum Computers Becomes First European Quantum Computing Company Listed on a Major U.S. Exchange,” Jul. 2, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/
press-releases/ iqm-quantum-computers-becomes-first-european-quantum-computing-company-listed-on-a-major-u-s-exchange/ - [59] IQM Quantum Computers, “IQM to Deliver Its 1st Quantum Computer in South America to Brazil's Eldorado Research Institute,” HPCwire (press release), Sep. 18, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ iqm-to-deliver-its-1st-quantum-computer-in-south-america-to-brazils-eldorado-research-institute/ - [60] A. Curbison, “OQC raises £260m in Europe's largest ever private quantum computing funding round,” OQC, Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ newsroom/ series-c - [61] Rigetti Computing, “Rigetti Computing Reports Second Quarter 2026 Financial Results,” Rigetti Investor Relations, Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ news-release-details/ rigetti-computing-reports-second-quarter-2026-financial-results - [62] NIST / U.S. Department of Commerce, “Department of Commerce Announces Finalization of CHIPS R&D Award with Rigetti,” Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ news/ 2026/ 09/ department-commerce-announces-finalization-chips-rd-award-rigetti - [63] Rigetti Computing, “Rigetti Signs Definitive Agreement for $100M with U.S. Government to Accelerate R&D for Superconducting Quantum Computing,” GlobeNewswire, Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ 2026/ 09/ 08/ 3357469/ 0/ en/ rigetti-signs-definitive-agreement-for-100m-with-u-s-government-to-accelerate-r-d-for-superconducting-quantum-computing.html - [64] D. Finke, “Google Quantum AI is Now Accepting Proposals for Early Access to their Willow Quantum Processor,” Quantum Computing Report, Apr. 19, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
google-quantum-ai-is-now-accepting-proposals-for-early-access-to-their-willow-quantum-processor/ - [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ programs/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [66] D. Finke, “DARPA's Quantum Benchmarking Initiative (QBI) Advances with Eleven Teams Moving to Stage B,” Quantum Computing Report, Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
darpas-quantum-benchmarking-initiative-qbi-advances-with-eleven-teams-moving-to-stage-b/ - [67] IBM, “IBM Sets the Course to Build World's First Large-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer at New IBM Quantum Data Center,” Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-06-10-IBM-Sets-the-Course-to-Build-Worlds-First-Large-Scale,-Fault-Tolerant-Quantum-Computer-at-New-IBM-Quantum-Data-Center - [68] D. Finke, “IBM Extends Roadmap Up to 4,158 Qubits Using Multiprocessing and Advanced Software,” Quantum Computing Report, May 10, 2022. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
ibm-extends-roadmap-up-to-4158-qubits-using-multiprocessing-and-advanced-software/ - [69] Rigetti Computing, “Rigetti Computing Provides Update on 108-Qubit System,” Jan. 9, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ news-release-details/ rigetti-computing-provides-update-108-qubit-system - [70] IQM Quantum Computers, “Development Roadmap,” Jan. 5, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/
technology/ roadmap - [71] IQM Quantum Computers, “IQM to deliver world-leading 300-qubit quantum computer to Finland,” May 20, 2025. [Online]. Available: https://iqm.tech/
press-releases/ iqm-to-deliver-world-leading-300-qubit-quantum-computer-to-finland/ - [72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
roadmaps/ quantum/ - [73] D. McKay et al., “How to measure the performance of a quantum computer,” IBM, Jul. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ hardware-metrics-2026 - [74] K. Wang et al., “Demonstration of low-overhead quantum error correction codes,” Nat. Phys., 2026, doi: 10.1038/s41567-025-03157-4. arXiv:2505.09684.
- [75] Fujitsu, “Fujitsu Quantum.” [Online]. Available: https://global.fujitsu/
en-global/ technology/ research/ quantum - [76] Fujitsu Limited, “Fujitsu starts official development of plus-10,000 qubit superconducting quantum computer targeting completion in 2030,” Aug. 1, 2025. [Online]. Available: https://global.fujitsu/
en-global/ pr/ news/ 2025/ 08/ 01-01-en - [77] N. Coppola, “Alice & Bob Shares Preliminary Results Vastly Surpassing Previous Bit-Flip Time Record,” Alice & Bob, Sep. 25, 2025. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ alice-bob-surpasses-bit-flip-stability-record - [78] N. Coppola, “Alice & Bob Improves Error Suppression in Quantum Computers by 'Squeezing' Cat Qubits,” Alice & Bob, Mar. 11, 2025. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ squeezed-cat-qubit/ - [79] R. Rousseau et al., “Enhancing dissipative cat qubit protection by squeezing,” arXiv:2502.07892, Feb. 2025.
- [80] H. Putterman et al., “Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 927–934, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08642-7.
- [81] Y. Ye et al., “Bias-preserving cat-cat CNOT gate via vacuum-conditional beam-splitter,” arXiv:2607.22852, Jul. 2026.
- [82] S. Turcotte et al., “Quantum error correction of a grid-state qubit with state preparation and measurement errors below 10⁻³,” arXiv:2607.06718, Jul. 2026.
- [83] B. L. Brock et al., “Quantum error correction of qudits beyond break-even,” Nature, vol. 641, no. 8063, pp. 612–618, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08899-y.
- [84] N. Mehta et al., “An entangling gate for dual-rail erasure qubits,” Nature, vol. 656, no. 8126, pp. 47–53, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10822-y. arXiv:2503.10935.
- [85] J. S.-C. Hung et al., “Fast, High-Fidelity Erasure Detection of Dual-Rail Qubits with Symmetrically Coupled Readout,” arXiv:2604.16292, Apr. 2026.
- [86] Quantum Circuits, “Quantum Circuits Makes Error-Detecting Qubits,” Nov. 19, 2024. [Online]. Available: https://quantumcircuits.com/
resources/ quantum-circuits-make-error-detecting-qubits/ - [87] N. Coppola, “Alice & Bob Unveils First Quantum System, Helium,” Alice & Bob, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ alice-bob-unveils-first-quantum-system/ - [88] N. Coppola, “Alice & Bob announces Series B Extension,” Alice & Bob, May 22, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ alice-bob-announces-series-b-extension/ - [89] Nord Quantique, “Nord Quantique Reaches $1.4 Billion USD Valuation with Latest Investment,” Business Wire, May 18, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ home/ 20260518358351/ en/ Nord-Quantique-Reaches-$1.4-Billion-USD-Valuation-with-Latest-Investment - [90] HPCwire, “Canada's Nord Quantique Selected for 2nd Phase of DARPA Quantum Benchmarking Initiative,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ canadas-nord-quantique-selected-for-2nd-phase-of-darpa-quantum-benchmarking-initiative/ - [91] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Finalizes Agreement with U.S. Department of Commerce for Up to $100 Million,” dwavequantum.com, Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ d-wave-finalizes-agreement-with-u-s-department-of-commerce-for-up-to-100-million/ - [92] Alice & Bob, “Alice & Bob: Our Quantum Computing Roadmap,” Jun. 22, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
roadmap.md - [93] Nord Quantique, “Company website.” [Online]. Available: https://www.nordquantique.com/
- [94] M. Swayne, “D-Wave's New Gate-Model Roadmap Puts Pin in 2032 For 100 Logical-Qubit System,” The Quantum Insider, Jun. 1, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 06/ 01/ d-waves-new-gate-model-roadmap-puts-pin-in-2032-for-100-logical-qubit-system/ - [95] É. Gouzien, D. Ruiz, F.-M. Le Régent, J. Guillaud, and N. Sangouard, “Performance Analysis of a Repetition Cat Code Architecture: Computing 256-bit Elliptic Curve Logarithm in 9 Hours with 126133 Cat Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 131, Art. no. 040602, Jul. 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.131.040602. arXiv:2302.06639.
- [96] D. Ruiz, J. Guillaud, A. Leverrier, M. Mirrahimi, and C. Vuillot, “LDPC-cat codes for low-overhead quantum computing in 2D,” Nat. Commun., vol. 16, Art. no. 1040, 2025, doi: 10.1038/s41467-025-56298-8. arXiv:2401.09541.
- [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465.
- [98] Quantinuum, “Quantum Volume.” [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
glossary-item/ quantum-volume - [99] IonQ, “IonQ Forte: High-Performance Commercial Quantum Computer.” [Online]. Available: https://www.ionq.com/
quantum-systems/ forte - [100] J.-S. Chen et al., “Benchmarking a trapped-ion quantum computer with 30 qubits,” Quantum, vol. 8, Art. no. 1516, Nov. 2024, doi: 10.22331/q-2024-11-07-1516. arXiv:2308.05071.
- [101] IonQ, “IonQ Tempo: 100-Qubit Quantum Computer (#AQ 64).” [Online]. Available: https://ionq.com/
quantum-systems/ tempo - [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025.
- [103] M. C. Smith, A. D. Leu, K. Miyanishi, M. F. Gely, and D. M. Lucas, “Single-qubit gates with errors at the 10⁻⁷ level,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, no. 23, Art. no. 230601, Jun. 2025, doi: 10.1103/42w2-6ccy. arXiv:2412.04421.
- [104] P. Wang et al., “Single ion-qubit exceeding one hour coherence time,” Nat. Commun., vol. 12, Art. no. 233, Jan. 2021, doi: 10.1038/s41467-020-20330-w. arXiv:2008.00251.
- [105] S. Dasu et al., “Computing with many encoded logical qubits beyond break-even,” arXiv:2602.22211, Feb. 2026.
- [106] Quantinuum, “Teleporting to new heights,” May 27, 2025. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
blog/ teleporting-to-new-heights - [107] S. Dasu et al., “Breaking even with magic: demonstration of a high-fidelity logical non-Clifford gate,” arXiv:2506.14688, Jun. 2025.
- [108] M. A. Perlin et al., “Fault-tolerant execution of error-corrected quantum algorithms,” arXiv:2603.04584, Mar. 2026.
- [109] E. Tham et al., “Breakeven demonstration of quantum low-density parity-check codes,” arXiv:2606.06455, Jun. 2026.
- [110] S. A. Moses et al., “A Race Track Trapped-Ion Quantum Processor,” Phys. Rev. X, vol. 13, Art. no. 041052, Dec. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041052. arXiv:2305.03828.
- [111] M. Ye, A. Maksymov, and N. Delfosse, “Real-time decoder for a MegaQuOp quantum computer using a single CPU,” arXiv:2608.25027, Aug. 2026.
- [112] T. Häner et al., “Computing 256-bit elliptic curve discrete logarithms in 26 days on a fault-tolerant trapped-ion quantum computer with 20,000 qubits,” arXiv:2609.05625, Sep. 2026.
- [113] R. D. Delaney et al., “Scalable Multispecies Ion Transport in a Grid-Based Surface-Electrode Trap,” Phys. Rev. X, vol. 14, Art. no. 041028, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041028. arXiv:2403.00756.
- [114] W. C. Burton, B. Estey, I. M. Hoffman, A. R. Perry, C. Volin, and G. Price, “Transport of multispecies ion crystals through a junction in an RF Paul trap,” Phys. Rev. Lett., vol. 130, Art. no. 173202, Apr. 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.130.173202. arXiv:2206.11888.
- [115] D. Main et al., “Distributed quantum computing across an optical network link,” Nature, vol. 638, no. 8050, pp. 383–388, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08404-x.
- [116] J. O'Reilly et al., “Fast photon-mediated entanglement of continuously-cooled trapped ions for quantum networking,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, Art. no. 090802, Aug. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.090802. arXiv:2404.16167.
- [117] M. Akhtar et al., “A high-fidelity quantum matter-link between ion-trap microchip modules,” Nat. Commun., vol. 14, no. 1, Art. no. 531, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-022-35285-3.
- [118] Quantinuum, “Quantinuum Unveils Accelerated Roadmap to Achieve Universal, Fully Fault-Tolerant Quantum Computing by 2030,” Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ quantinuum-unveils-accelerated-roadmap-to-achieve-universal-fault-tolerant-quantum-computing-by-2030 - [119] IonQ, “IonQ Launches Superion Product Line: Industry-Leading, Upgradeable Platform Designed to Scale Manufacturable Fault Tolerant Quantum Computing,” Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-launches-superion-product-line-industry-leading-upgradeable-platform-designed-to-scale-manufacturable-fault-tolerant-quantum-computing - [120] Quantinuum, “Quantinuum Finalizes $100 Million CHIPS R&D Award with U.S. Department of Commerce to Advance Trapped-Ion Quantum Computer Manufacturing in the US,” ir.quantinuum.com, Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://ir.quantinuum.com/
news-releases/ news-release-details/ quantinuum-finalizes-100-million-chips-rd-award-us-department - [121] S.-A. Guo et al., “A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions,” Nature, vol. 630, no. 8017, pp. 613–618, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07459-0.
- [122] Honeywell, “Honeywell Announces $600 Million Capital Raise for Quantinuum at $10B Pre-Money Equity Valuation to Advance Quantum Computing at Scale,” Sep. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.honeywell.com/
us/ en/ news/ press-releases/ 2025/ 09/ honeywell-announces-600-million-capital-raise-for-quantinuum-at-10b-pre-money-equity-valuation-to-advance-quantum-computing-at-scale - [123] Quantinuum, “Quantinuum Announces Pricing of Upsized Initial Public Offering,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ quantinuum-announces-pricing-of-upsized-initial-public-offering - [124] Quantinuum, “Quantinuum Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 11, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ quantinuum-reports-second-quarter-2026-results - [125] M. Abdel-Kareem, “Quantum Art Extends Series A to $140M to Scale Trapped-Ion Architecture,” Quantum Computing Report, Apr. 27, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantum-art-extends-series-a-to-140m-to-scale-trapped-ion-architecture/ - [126] Quantum Computing Report, “German Government Selects QUDORA-Led Consortium for €122 Million ($138.8 USD) NFQC-1k Trapped-Ion Quantum Computer Project,” quantumcomputingreport.com, Sep. 23, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
german-government-selects-qudora-led-consortium-for-e122-million-138-8-usd-nfqc-1k-trapped-ion-quantum-computer-project/ - [127] Quantum Spectator, “Six consortia selected to compete in Germany's Quantum Computing Competition with €640 million in planned funding,” quantumspectator.com, Sep. 23, 2026. [Online]. Available: https://quantumspectator.com/
six-consortia-selected-to-compete-in-germanys-quantum-computing-competition-with-e640-million-in-planned-funding/ - [128] Alpine Quantum Technologies GmbH, “AQT Sets New European Industry Standard: Introducing the ‘LYNX’ Series with Record-Breaking Quantum Volume,” AQT, May 5, 2026. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
lynx-quantum-volume-record/ - [129] A. Cordes, “Quantum computing scale-up eleQtron secures €57 million in one of the largest Series A funding rounds worldwide,” eleQtron, May 5, 2026. [Online]. Available: https://eleqtron.com/
en/ quantum-computing-scale-up-eleqtron-secures-57-million-in-one-of-the-largest-series-a-funding-rounds-worldwide/ - [130] IonQ, “IonQ Superion 256 to Power NVIDIA Quantum Research Center,” Sep. 23, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-to-advance-quantum-supercomputing-by-bringing-first-qpu-to-nvidia-accelerated-quantum-research-center - [131] IonQ, “IonQ's Superion 256 Platform Selected by Florida International University for Flagship Deployment,” Sep. 22, 2026. [Online]. Available: https://ionq.com/
news/ ionqs-superion-256-platform-selected-by-florida-international-university-for-flagship-deployment - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ ionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [133] M. Ivezic, “IonQ,” PostQuantum, May 22, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-computing-companies/ ionq/ - [134] S. J. Evered et al., “High-fidelity entangling gates and nonlocal circuits with neutral atoms,” arXiv:2604.25987, Apr. 2026.
- [135] J. A. Muniz et al., “High-fidelity universal gates in the ¹⁷¹Yb ground state nuclear spin qubit,” arXiv:2411.11708, Nov. 2024.
- [136] R. B.-S. Tsai, X. Sun, A. L. Shaw, R. Finkelstein, and M. Endres, “Benchmarking and linear response modeling of high-fidelity Rydberg gates,” arXiv:2407.20184, Jul. 2024.
- [137] QuEra Computing Inc., “Gemini-Class Gate-Model Quantum Computer.” [Online]. Available: https://www.quera.com/
gemini - [138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits,” Nature, vol. 647, pp. 60–67, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09641-4. arXiv:2403.12021.
- [139] Caltech, “Caltech Team Sets Record with 6,100-Qubit Array,” Sep. 24, 2025. [Online]. Available: https://www.caltech.edu/
about/ news/ caltech-team-sets-record-with-6100-qubit-array - [140] J. Wang, Z. Wang, L. Li, F. Wang, S. Liang, and K. Yan, “Neutral Atom Quantum Computing: Principles, Routes, Progress, and Challenges,” arXiv:2608.05010, Aug. 2026.
- [141] S. Ma et al., “High-fidelity gates with mid-circuit erasure conversion in a metastable neutral atom qubit,” Nature, vol. 622, p. 279, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06438-1. arXiv:2305.05493.
- [142] B. Zhang et al., “Logical qubits with erasure conversion using metastable neutral atoms,” Nat. Phys., vol. 22, no. 6, pp. 910–916, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03309-0. arXiv:2506.13724.
- [143] P. Scholl, A. L. Shaw, R. B.-S. Tsai, R. Finkelstein, J. Choi, and M. Endres, “Erasure conversion in a high-fidelity Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 622, p. 273, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06516-4. arXiv:2305.03406.
- [144] N.-C. Chiu et al., “Continuous operation of a coherent 3,000-qubit system,” Nature, vol. 646, no. 8087, pp. 1075–1080, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09596-6.
- [145] Y. Wang et al., “Trapping 11,000 Atoms in a Tweezer Array Generated by a Single Metasurface,” arXiv:2606.02715, Jun. 2026.
- [146] D. Lim et al., “Defect-free arrays at the thousand-atom scale in a 4-K cryogenic environment,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 033032, Apr. 2026, doi: 10.1103/45t1-vl5y. arXiv:2604.07205.
- [147] P. S. Rodriguez et al., “Experimental demonstration of logical magic state distillation,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 620–625, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09367-3.
- [148] Atom Computing and Collaborators, “Quantum error correction with the toric code,” arXiv:2606.04079, Jun. 2026.
- [149] B. W. Reichardt et al., “Fault-tolerant quantum computation with a neutral atom processor,” arXiv:2411.11822, Nov. 2024.
- [150] L. Roady, “Infleqtion Unveils New Architecture to Accelerate Its Quantum Computing Roadmap To Achieve 1000 Logical Qubits by 2030,” Infleqtion, Sep. 17, 2025. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
infleqtion-unveils-new-architecture-to-accelerate-its-quantum-computing-roadmap-to-achieve-1000-logical-qubits-by-2030/ - [151] Infleqtion, “Demonstration of 30 Logical Qubits on Sqale,” Sep. 24, 2026. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
demonstration-of-30-logical-qubits-on-sqale/ - [152] H. Zhou et al., “Low-Overhead Transversal Fault Tolerance for Universal Quantum Computation,” Nature, vol. 646, no. 8084, pp. 303–308, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09543-5. arXiv:2406.17653.
- [153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ quera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing - [154] Atom Computing, “Atom Computing Raises More Than $300 Million to Accelerate Deployment of Fault-Tolerant, Neutral-Atom Quantum Computers,” PR Newswire, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ atom-computing-raises-more-than-300-million-to-accelerate-deployment-of-fault-tolerant-neutral-atom-quantum-computers-302800832.html - [155] L. Roady, “Infleqtion Becomes First Neutral-Atom Quantum Company to Go Public,” Infleqtion, Feb. 17, 2026. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
infleqtion-becomes-first-neutral-atom-quantum-company-to-go-public/ - [156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 08/ 28/ pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ - [157] Pasqal, “Pasqal Reports First Half 2026 Financial Results,” Sep. 24, 2026. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
newsroom/ pasqal-reports-first-half-2026-financial-results/ - [158] M. Swayne, “Google Paves a Two-Lane Quantum Roadmap by Adding Neutral Atom Systems,” The Quantum Insider, Mar. 24, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 03/ 24/ google-paves-a-two-lane-quantum-roadmap-by-adding-neutral-atom-systems/ - [159] The Quantum Insider, “Oratomic Raises $300 Million Series A,” thequantuminsider.com, Jul. 7, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 07/ 07/ oratomic-raises-300-million-series-a/ - [160] planqc, “planqc selected for Germany's Quantum Computing Competition with LOGIQC,” Sep. 22, 2026. [Online]. Available: https://planqc.eu/
news/ planqc-selected-for-germany-s-quantum-computing-competition-with-logiqc - [161] planqc, “MAQCS takes shape as first quantum computing hardware arrives at LRZ,” Sep. 9, 2026. [Online]. Available: https://planqc.eu/
news/ maqcs-takes-shape-as-first-quantum-computing-hardware-arrives-at-lrz - [162] QuEra Computing, “QuEra Announces 2028 Fault-Tolerant Quantum Computer and Expanded Multi-Year Strategic Collaboration with AWS,” Jun. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ quera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws - [163] P. James, “QuEra: 100-Qubit Error Correction by 2026,” Quantum Zeitgeist, Jan. 9, 2024. [Online]. Available: https://quantumzeitgeist.com/
quera-computing-roadmap-100-logical-qubits/ - [164] QuNorth, “Magne.” [Online]. Available: https://qunorth.com/
magne - [165] The Quantum Insider, “QuNorth Clears Facility Milestone for MAGNE Quantum Computer,” thequantuminsider.com, Sep. 2, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 09/ 02/ qunorth-clears-facility-milestone-for-magne-quantum-computer/ - [166] Pasqal, “Pasqal Releases 2025 Roadmap Showcasing Upgradable Platform from Today's Quantum Solutions to Tomorrow's Fault-Tolerant Systems,” Jun. 12, 2025. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
newsroom/ pasqal-releases-2025-roadmap/ - [167] J. Russell, “PASQAL Issues Roadmap to 10,000 Qubits in 2026 and Fault Tolerance in 2028,” HPCwire, Mar. 13, 2024. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
2024/ 03/ 13/ pasqal-issues-roadmap-to-10000-qubits-in-2026-and-fault-tolerance-in-2028/ - [168] Infleqtion, “Infleqtion Achieves 30 Entangled Logical Qubits on Its Sqale Quantum Computer,” Sep. 24, 2026. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
infleqtion-achieves-30-entangled-logical-qubits-on-its-sqale-quantum-computer/ - [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7.
- [170] X. Ding et al., “High-efficiency single-photon source above the loss-tolerant threshold for efficient linear optical quantum computing,” arXiv:2311.08347, Nov. 2023.
- [171] P. Zahalka et al., “A photonic source with half-a-GHz single-photon flux,” arXiv:2609.05387, Sep. 2026.
- [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ xanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html - [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9.
- [174] M. V. Larsen et al., “Integrated photonic source of Gottesman–Kitaev–Preskill qubits,” Nature, vol. 642, no. 8068, pp. 587–591, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09044-5.
- [175] H.-L. Liu et al., “Gaussian boson sampling with 1,024 squeezed states in 8,176 modes,” Nature, vol. 653, no. 8115, pp. 687–692, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10523-6. arXiv:2508.09092.
- [176] Quandela, “Quandela delivers Lucy, the most advanced photonic quantum computer worldwide, to EuroHPC and GENCI at CEA's TGCC,” Oct. 23, 2025. [Online]. Available: https://www.quandela.com/
about-us/ newsroom/ quandela-delivers-lucy-the-most-advanced-photonic-quantum-computer-worldwide-to-eurohpc-and-genci-at-ceas-tgcc/ - [177] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Delivers Carina Core Hardware Platform to DLR QCI, Advancing Europe's Universal Photonic Quantum Computing Roadmap,” Jul. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ quix-quantum-delivers-carina-core-hardware-platformto-dlr-qci - [178] Xanadu Quantum Technologies Limited, “Xanadu Charts Path to Over 1,000 Logical Qubits by 2031,” GlobeNewswire, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ 2026/ 08/ 31/ 3353211/ 0/ en/ xanadu-charts-path-to-over-1-000-logical-qubits-by-2031.html - [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310.
- [180] PsiQuantum, “News.” [Online]. Available: https://www.psiquantum.com/
news-import - [181] M. Abdel-Kareem, “PsiQuantum Secures $125 Million Expanded Agreement with DARPA under QBI Program,” Quantum Computing Report, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
psiquantum-secures-125-million-expanded-agreement-with-darpa-under-qbi-program/ - [182] GlobalFoundries, “GlobalFoundries and U.S. Department of Commerce finalize $375M R&D award to advance American quantum leadership,” gf.com, Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
news-and-events/ news/ globalfoundries-and-us-department-of-commerce-finalize-375m-r-and-d-award-to-advance-american-quantum-leadership/ - [183] D. Van Boom, “PsiQuantum ditches Brisbane Airport plan in bid to break ground on supercomputer,” Forbes Australia, May 20, 2026. [Online]. Available: https://www.forbes.com.au/
news/ innovation/ psiquantums-stalled-quantum-plant-to-break-ground-after-location-switch/ - [184] M. Abdel-Kareem, “Xanadu to List on Nasdaq and TSX Following Shareholder Merger Approval,” Quantum Computing Report, Mar. 19, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
xanadu-to-list-on-nasdaq-and-tsx-following-shareholder-merger-approval/ - [185] Xanadu Quantum Technologies; ASML, “Xanadu and ASML Announce Collaboration to Advance Lithography for Photonic Quantum Hardware,” globenewswire.com, Sep. 9, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ 2026/ 09/ 09/ 3358504/ 0/ en/ xanadu-and-asml-announce-collaboration-to-advance-lithography-for-photonic-quantum-hardware.html - [186] M. Abdel-Kareem, “Photonic Inc. Reaches $2B Valuation with $200M Final Close,” Quantum Computing Report, May 12, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
photonic-inc-reaches-2b-valuation-with-200m-final-close/ - [187] Photonic Inc., “Photonic Inc. unveils Project VANGUARD, a proposal for a $500M specialized semiconductor manufacturing facility to accelerate commercialization of quantum, AI and defence innovation in Canada,” Sep. 14, 2026. [Online]. Available: https://photonic.com/
news/ photonic-inc-unveils-project-vanguard/ - [188] M. Swayne, “DARPA Selects Quandela For Stage A of The Quantum Benchmarking Initiative,” The Quantum Insider, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 06/ 16/ darpa-selects-quandela-for-stage-a-of-the-quantum-benchmarking-initiative/ - [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9.
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026.
- [191] HRL Laboratories, “HRL demonstrates a silicon quantum processor that runs itself,” Jul. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.hrl.com/
news/ 2026/ 07/ 29/ hrl-demonstrates-a-silicon-quantum-processor-that-runs-itself - [192] H. Edlbauer et al., “An 11-qubit atom processor in silicon,” Nature, vol. 648, no. 8094, pp. 569–575, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09827-w. arXiv:2506.03567.
- [193] Y. Matsumoto et al., “Two-qubit logic and teleportation with mobile spin qubits in silicon,” Nature, vol. 653, no. 8114, pp. 391–397, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10423-9.
- [194] J. Y. Huang et al., “High-fidelity spin qubit operation and algorithmic initialization above 1 K,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 772–777, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07160-2.
- [195] J. Dijkema et al., “Simultaneous operation of an 18-qubit modular array in germanium,” arXiv:2604.01063, Apr. 2026.
- [196] M. De Smet et al., “High-fidelity single-spin shuttling in silicon,” Nat. Nanotechnol., vol. 20, no. 7, pp. 866–872, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41565-025-01920-5.
- [197] A. Nickl et al., “Eight-qubit operation of a 300 mm SiMOS foundry-fabricated device,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 5878, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-74597-6.
- [198] C. Zhang et al., “Universal logical operations in a silicon quantum processor,” Nat. Nanotechnol., vol. 21, no. 5, pp. 635–641, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41565-026-02140-1.
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583.
- [200] Quantum Motion, “Quantum Motion Delivers the Industry's First Full-Stack Silicon CMOS Quantum Computer,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-delivers-the-industrys-first-full-stack-silicon-cmos-quantum-computer/ - [201] Quobly, “Quobly demonstrates key quantum operations on single industrial silicon chip, advancing toward large-scale quantum computing,” Sep. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.quobly.io/
press-releases/ quobly-demonstrates-key-quantum-operations-on-single-industrial-silicon-chip-advancing-toward-large-scale-quantum-computing/ - [202] J. Pelloux-Prayer et al., “Highly uniform first-electron position in qubit arrays fabricated on dedicated QSOI(R) 300mm commercial platform,” arXiv:2609.20043, Sep. 2026.
- [203] UNSW, “UNSW engineers help crack key challenge in scaling quantum computers,” Jun. 26, 2025. [Online]. Available: https://www.unsw.edu.au/
newsroom/ news/ 2025/ 06/ unsw-engineers-crack-challenge-scaling-quantum-computers - [204] IBM, “IBM Completes Acquisition of HRL Laboratories to Accelerate the Future of Quantum,” Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-08-26-ibm-completes-acquisition-of-hrl-laboratories-to-accelerate-the-future-of-quantum - [205] Quantum Motion, “Quantum Motion secures additional investment to accelerate scalable silicon quantum computing,” quantummotion.com, Sep. 3, 2026. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-secures-additional-investment-to-accelerate-scalable-silicon-quantum-computing/ - [206] Equinix; Diraq, “Diraq and Equinix to Deploy Australia's First Quantum Computer Inside a Data Centre,” newsroom.equinix.com, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.equinix.com/
2026-09-01-Diraq-and-Equinix-to-Deploy-Australias-First-Quantum-Computer-Inside-a-Data-Centre - [207] L. Hesla, “Argonne launches silicon quantum processor collaboration with Intel,” Argonne National Laboratory, Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.anl.gov/
article/ argonne-launches-silicon-quantum-processor-collaboration-with-intel - [208] M. Swayne, “Fujitsu And QuTech Realize High-Precision Quantum Gates,” The Quantum Insider, Mar. 28, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ 03/ 28/ fujitsu-and-qutech-realize-high-precision-quantum-gates/ - [209] C. M. Knaut et al., “Entanglement of nanophotonic quantum memory nodes in a telecom network,” Nature, vol. 629, no. 8012, pp. 573–578, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07252-z.
- [210] Fujitsu, “Fujitsu develops diamond-spin quantum computer prototype,” global.fujitsu, Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://global.fujitsu/
en-global/ pr/ news/ 2026/ 09/ 08-01 - [211] F. Elliott, “Diraq charts course to utility-scale quantum computing with millions of spin qubits on a single silicon chip,” Diraq, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.diraq.com/
newsdesk/ diraq-sets-roadmap-for-utility-scale-quantum-computing-with-millions-of-qubits-on-a-single-silicon-chip - [212] M. Swayne, “Diraq Demonstrates Scaled Foundry-Fabricated Silicon-Based Qubit Array Made at imec,” The Quantum Insider, Jul. 9, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 07/ 09/ diraq-demonstrates-scaled-foundry-fabricated-silicon-based-qubit-array-made-at-imec/ - [213] Diraq; Iceberg Quantum, “Iceberg Quantum and Diraq Confirm Pinnacle's Logical Advantage for Spin Qubits Using NVIDIA CUDA-Q Logical,” diraq.com, Sep. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.diraq.com/
newsdesk/ iceberg-quantum-and-diraq-confirm-pinnacles-logical-advantage-for-spin-qubits-using-nvidia-cuda-q-logical - [214] P. Ball, “Experts Weigh in on Microsoft's Topological Qubit Claim,” Physics, vol. 18, p. 57, 2025. [Online]. Available: https://physics.aps.org/
articles/ v18/ 57 - [215] C. Nayak, “Majorana 2 – Microsoft's Scalable Quantum Processor With Reliable, Long-Lasting Qubits,” Microsoft Quantum. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ insights/ blogs/ majorana-2-scalable-quantum-processor - [216] N. van Loo et al., “Single-shot parity readout of a minimal Kitaev chain,” Nature, vol. 650, no. 8101, pp. 334–339, Feb. 2026, doi: 10.1038/s41586-025-09927-7.
- [217] F. Zatelli et al., “Majorana parity qubit in coupled minimal Kitaev chains,” arXiv:2607.09511, Jul. 2026.
- [218] DARPA, “DARPA selects two discrete utility-scale quantum computing approaches for evaluation,” Feb. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
news/ 2025/ quantum-computing-approaches - [219] C. Tahan, “Microsoft's quantum research center is open for discovery in Maryland,” Microsoft Quantum blog, Sep. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ insights/ blogs/ microsoft-quantum-research-center-maryland - [220] M. Swayne, “D-Wave Announces General Availability of Advantage2 Quantum Computer,” The Quantum Insider, May 20, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ 05/ 20/ d-wave-announces-general-availability-of-advantage2-quantum-computer/ - [221] A. D. King et al., “Beyond-classical computation in quantum simulation,” Science, vol. 388, pp. 199–204, 2025, doi: 10.1126/science.ado6285. arXiv:2403.00910.
- [222] J. Tindall, A. Mello, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Dynamics of disordered quantum systems with two- and three-dimensional tensor networks,” Science, vol. 392, pp. 868–872, 2026, doi: 10.1126/science.adx2728. arXiv:2503.05693.
- [223] L. Mauron and G. Carleo, “Challenging the Quantum Advantage Frontier with Large-Scale Classical Simulations of Annealing Dynamics,” arXiv:2503.08247, Mar. 2025.
- [224] A. Nocera, J. Raymond, W. Bernoudy, M. H. Amin, and A. D. King, “Evaluating classical simulations with a quantum processor,” arXiv:2508.15759, Aug. 2025.
- [225] T. I. Andersen et al., “Thermalization and criticality on an analogue–digital quantum simulator,” Nature, vol. 638, no. 8049, pp. 79–85, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08460-3.
- [226] D. González-Cuadra et al., “Observation of string breaking on a (2 + 1)D Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 642, no. 8067, pp. 321–326, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09051-6.
- [227] R. Haghshenas et al., “Digital quantum magnetism on a trapped-ion quantum computer,” Nature, vol. 653, pp. 56–62, 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10445-3. arXiv:2503.20870.
- [228] IBM / Anderon, “Anderon, an IBM Company, Finalizes Agreement with the U.S. Department of Commerce for a $1 Billion CHIPS Award to Accelerate R&D for U.S.-Based Pure-Play Quantum Foundry,” newsroom.ibm.com, Sep. 16, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-09-16-anderon,-an-ibm-company,-finalizes-agreement-with-the-u-s-department-of-commerce-for-a-1-billion-chips-award-to-accelerate-r-d-for-u-s-based-pure-play-quantum-foundry Also https://quantumcomputingreport.com/anderon-finalizes-1-billion-chips-act-award-to-scale-300mm-pure-play-quantum-wafer-foundry/ . - [229] NVIDIA, “NVIDIA Expands Open Source CUDA-Q Platform for Fault-Tolerant Quantum Computing,” Sep. 14, 2026. [Online]. Available: https://nvidianews.nvidia.com/
news/ nvidia-expands-open-source-cuda-q-platform-for-fault-tolerant-quantum-computing - [230] Google Quantum AI and Collaborators, “Observation of constructive interference at the edge of quantum ergodicity,” Nature, vol. 646, no. 8086, pp. 825–830, Oct. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09526-6.
- [231] M. Liu et al., “Certified randomness using a trapped-ion quantum processor,” Nature, vol. 640, no. 8058, pp. 343–348, Mar. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08737-1.
- [232] G. S. Hartnett et al., “Fast, accurate, high-resolution simulation of large-scale Fermi-Hubbard models on a digital quantum processor,” arXiv:2605.04025, May 2026.
- [233] E. Leviatan et al., “Resolving Structure in Prethermal Floquet Dynamics with Precision Quantum Computation,” arXiv:2607.24937, Jul. 2026.
- [234] R. Babbush, J. McClean, M. Newman, C. Gidney, S. Boixo, and H. Neven, “Focus beyond quadratic speedups for error-corrected quantum advantage,” PRX Quantum, vol. 2, Art. no. 010103, 2021, doi: 10.1103/PRXQuantum.2.010103. arXiv:2011.04149.
- [235] S. P. Jordan et al., “Optimization by Decoded Quantum Interferometry,” Nature, vol. 646, pp. 831–836, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09527-5. arXiv:2408.08292.
- [236] Infleqtion, “Infleqtion and Cisco Announce Collaboration to Advance Networked Quantum Technology,” Sep. 10, 2026. [Online]. Available: https://infleqtion.com/
infleqtion-and-cisco-announce-collaboration-to-advance-networked-quantum-technology/ - [237] Equal1, “Equal1 Unveils World's First Hybrid Rack-Mounted Silicon-Spin Quantum Computer,” May 14, 2026. [Online]. Available: https://www.equal1.com/
insights/ equal1-unveils-worlds-first-hybrid-rack-mounted-silicon-spin-quantum-computer - [238] A. B. Ziad et al., “Local clustering decoder as a fast and adaptive hardware decoder for the surface code,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11048, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66773-x.
- [239] M. Abdel-Kareem, “IQM and Zurich Instruments Develop Real-Time QEC via NVIDIA NVQLink,” Quantum Computing Report, Mar. 17, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
iqm-and-zurich-instruments-develop-real-time-qec-via-nvidia-nvqlink/ - [240] IonQ, “IonQ Demonstrates Industry's First End-to-End Real-Time Quantum Error Decoder,” Sep. 22, 2026. [Online]. Available: https://ionq.com/
news/ ionq-demonstrates-industrys-first-end-to-end-real-time-quantum-error-decoder - [241] U.S. Department of Energy, Office of Science, “DOE Launches Competition to Accelerate Development of World's First Fault-Tolerant Quantum Computer,” energy.gov, Sep. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.energy.gov/
science/ articles/ doe-launches-competition-accelerate-development-worlds-first-fault-tolerant - [242] M. Troyer, C. Nayak, and J. Martinis, “Scalable logical qubits,” arXiv:2609.20549, Sep. 2026.
- [243] DARPA, “DARPA eyes companies targeting industrially useful quantum computers,” Apr. 3, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
news/ 2025/ companies-targeting-quantum-computers - [244] DARPA, “Quantum Benchmarking Initiative expands quest to separate hype from reality,” Mar. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
news/ 2026/ qbi-stage-a-qbit - [245] DARPA, “Quantum Benchmarking Initiative (QBI) - Q&A,” Feb. 14, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
sites/ default/ files/ attachment/ 2025-04/ darpa-qbi-q-a-2025.pdf - [246] planqc, “News.” [Online]. Available: https://planqc.eu/
news - [247] M. Ivezic, “Planqc,” PostQuantum, May 22, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-computing-companies/ planqc/ - [248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915.
- [249] C. Liu et al., “Single Flux Quantum-Based Digital Control of Superconducting Qubits in a Multichip Module,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030310, Jul. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030310.
- [250] J. Wills, M. T. Haque, and B. Vlastakis, “Error-detected coherence metrology of a dual-rail encoded fixed-frequency multimode superconducting qubit,” arXiv:2506.15420, Jun. 2025.
- [251] J. Mai et al., “A biased-erasure cavity qubit with hardware-efficient quantum error detection,” arXiv:2601.21616, Jan. 2026.
- [252] C. Monroe et al., “Large Scale Modular Quantum Computer Architecture with Atomic Memory and Photonic Interconnects,” Phys. Rev. A, vol. 89, Art. no. 022317, Aug. 2012. arXiv:1208.0391.
- [253] I. Pogorelov et al., “Compact Ion-Trap Quantum Computing Demonstrator,” PRX Quantum, vol. 2, no. 2, Art. no. 020343, Jun. 2021, doi: 10.1103/PRXQuantum.2.020343. arXiv:2101.11390.
- [254] L. Egan et al., “Fault-tolerant control of an error-corrected qubit,” Nature, vol. 598, no. 7880, pp. 281–286, Oct. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03928-y. arXiv:2009.11482.
- [255] L. Postler et al., “Demonstration of fault-tolerant universal quantum gate operations,” Nature, vol. 605, pp. 675–680, 2022, doi: 10.1038/s41586-022-04721-1. arXiv:2111.12654.
- [256] D. Schwerdt et al., “Scalable Architecture for Trapped-Ion Quantum Computing Using rf Traps and Dynamic Optical Potentials,” Phys. Rev. X, vol. 14, Art. no. 041017, Nov. 2023. arXiv:2311.01168.
- [257] C. Löschnauer et al., “Scalable, High-Fidelity All-Electronic Control of Trapped-Ion Qubits,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2025, doi: 10.1103/h4wk-v31j. arXiv:2407.07694.
- [258] K. Tınmaz, “Jülich And eleQtron Launch JION, Germany's First Integrated Trapped-Ion Quantum Computer,” theroboticsmedia.com, Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://theroboticsmedia.com/
article/ julich-eleqtron-jion-trapped-ion-quantum-computer-juniq-nrw-september-3-2026 - [259] F. Gyger et al., “Continuous operation of large-scale atom arrays in optical lattices,” Phys. Rev. Research, vol. 6, no. 3, Art. no. 033104, Feb. 2024, doi: 10.1103/PhysRevResearch.6.033104. arXiv:2402.04994.
- [260] Yaqumo, “Fujitsu and Yaqumo begin testing quantum computing architecture and basic software on neutral-atom quantum computer hardware,” Sep. 9, 2026. [Online]. Available: https://yaqumo.com/
en/ news/ 499/ - [261] R. Yokoyama et al., “Minimally Destructive Fast Imaging of Single Atoms in an Optical Tweezer Array with Coherent Excitation,” arXiv:2605.24175, Jun. 2026. Also https://arxiv.org/
abs/ .2605.24175 - [262] J. Wurtz et al., “Aquila: QuEra's 256-qubit neutral-atom quantum computer,” arXiv:2306.11727, Jun. 2023.
- [263] S. Buob, J. Höschele, V. Makhalov, A. Rubio-Abadal, and L. Tarruell, “A strontium quantum-gas microscope,” PRX Quantum, vol. 5, Art. no. 020316. arXiv:2312.14818.
- [264] M. C. Löbl, L. A. M. Pettersson, J. Dragašević, S. X. Chen, and O. A. D. Sandberg, “The subthreshold issue of fusion-based quantum computing,” arXiv:2606.28490, Jun. 2026.
- [265] N. Maring et al., “A general-purpose single-photon-based quantum computing platform,” arXiv:2306.00874, Jun. 2023.
- [266] Quandela, “A Spin-Optical Quantum Computing Architecture,” arXiv:2311.05605, Nov. 2023.
- [267] J. E. Bourassa et al., “Blueprint for a Scalable Photonic Fault-Tolerant Quantum Computer,” Quantum, vol. 5, Art. no. 392, Feb. 2021. arXiv:2010.02905.
- [268] C. S. Hamilton et al., “Gaussian Boson Sampling,” Phys. Rev. Lett., vol. 119, no. 17, Art. no. 170501, Oct. 2017, doi: 10.1103/PhysRevLett.119.170501. arXiv:1612.01199.
- [269] H. Qi, D. J. Brod, N. Quesada, and R. García-Patrón, “Regimes of Classical Simulability for Noisy Gaussian Boson Sampling,” Phys. Rev. Lett., vol. 124, no. 10, Art. no. 100502, Mar. 2020, doi: 10.1103/PhysRevLett.124.100502. arXiv:1905.12075.
- [270] L. S. Madsen et al., “Quantum computational advantage with a programmable photonic processor,” Nature, vol. 606, no. 7912, pp. 75–81, Jun. 2022, doi: 10.1038/s41586-022-04725-x.
- [271] J. Park, S. Stepney, and I. D'Amico, “Benchmarking the ORCA PT-2 Boson Sampler using Minimum Dominating Set Problems,” arXiv:2605.30935, May 2026.
- [272] S. Subramanian and S. Pellerano, “Intel's Millikelvin Quantum Research Control Chip Provides Denser Integration with Qubits,” Intel Community, Jun. 20, 2024. [Online]. Available: https://community.intel.com/
t5/ Blogs/ Tech-Innovation/ Data-Center/ Intel-s-Millikelvin-Quantum-Research-Control-Chip-Provides/ post/ 1608558 - [273] Equal1, “UnityQ.” [Online]. Available: https://www.equal1.com/
technology - [274] D. Donovan, “Top Silicon Spin Quantum Computing Companies 2026: Complete Vendor Guide,” quantumzeitgeist.com, Jun. 9, 2026. [Online]. Available: https://quantumzeitgeist.com/
top-silicon-spin-quantum-computing-companies/ - [275] Quantum Computing Report, “Silicon Quantum Computing (SQC) Demonstrates Scaling Advantage with 11-Qubit Processor,” quantumcomputingreport.com, Feb. 4, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
silicon-quantum-computing-sqc-demonstrates-scaling-advantage-with-11-qubit-processor/ - [276] Silicon Quantum Computing, “SkyWater x SQC: Advancing Hybrid Quantum-Classical Computing,” Nov. 20, 2025. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ skywater-and-sqc-advancing-hybrid-quantum-classical-computing - [277] Silicon Quantum Computing, “Hours to Minutes: Automating Atomic-Precision Semiconductor Manufacturing,” sqc.com, Sep. 9, 2026. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ automating-atomic-precision-semiconductor-manufacturing - [278] M. Ivezic, “Quantum Brilliance,” PostQuantum.com, Jul. 4, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-computing-companies/ quantum-brilliance - [279] M. U. Rehman, “Photonic and TELUS Demonstrate Quantum Teleportation Over Commercial Fibre Network,” The Quantum Insider, Feb. 13, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 02/ 13/ photonic-telus-quantum-teleportation-commercial-fibre/ - [280] Photonic Inc., “Quantum Error Correction with QLDPC — Photonic Inc.” [Online]. Available: https://photonic.com/
technology/ error-correction/ - [281] D-Wave, “D-Wave Demonstrates First Scalable, On-Chip Cryogenic Control of Gate-Model Qubits,” Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ d-wave-demonstrates-first-scalable-on-chip-cryogenic-control-of-gate-model-qubits/ - [282] J. Koch et al., “Charge-insensitive qubit design derived from the Cooper pair box,” Phys. Rev. A, vol. 76, no. 4, Art. no. 042319, Oct. 2007, doi: 10.1103/PhysRevA.76.042319. arXiv:cond-mat/0703002.
- [283] H. Paik et al., “Observation of High Coherence in Josephson Junction Qubits Measured in a Three-Dimensional Circuit QED Architecture,” Phys. Rev. Lett., vol. 107, no. 24, Art. no. 240501, Dec. 2011, doi: 10.1103/PhysRevLett.107.240501. arXiv:1105.4652.
- [284] R. Barends et al., “Superconducting quantum circuits at the surface code threshold for fault tolerance,” Nature, vol. 508, no. 7497, pp. 500–503, Apr. 2014, doi: 10.1038/nature13171. arXiv:1402.4848.
- [285] X. Y. Jin et al., “Thermal and Residual Excited-State Population in a 3D Transmon Qubit,” Phys. Rev. Lett., vol. 114, no. 24, Art. no. 240501, Jun. 2015, doi: 10.1103/PhysRevLett.114.240501. arXiv:1412.2772.
- [286] C. Choucair, “Oxford Researchers Demonstrate Fast, 99.8% Fidelity Two-Qubit Gate Using Simplified Circuit Design,” The Quantum Insider, Mar. 26, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ 03/ 26/ oxford-researchers-demonstrate-fast-99-8-fidelity-two-qubit-gate-using-simplified-circuit-design/ - [287] A. Kandala et al., “Demonstration of a High-Fidelity CNOT Gate for Fixed-Frequency Transmons with Engineered ZZ Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 127, no. 13, Art. no. 130501, Sep. 2021, doi: 10.1103/PhysRevLett.127.130501.
- [288] M. P. Bland et al., “2D transmons with lifetimes and coherence times exceeding 1 millisecond,” arXiv:2503.14798, Mar. 2025.
- [289] M. McEwen et al., “Resolving catastrophic error bursts from cosmic rays in large arrays of superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 18, no. 1, pp. 107–111, Dec. 2021, doi: 10.1038/s41567-021-01432-8. arXiv:2104.05219.
- [290] M. McEwen et al., “Resisting High-Energy Impact Events through Gap Engineering in Superconducting Qubit Arrays,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, no. 24, Art. no. 240601, Dec. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.240601. arXiv:2402.15644.
- [291] F. Arute et al., “Quantum supremacy using a programmable superconducting processor,” Nature, vol. 574, no. 7779, pp. 505–510, Oct. 2019, doi: 10.1038/s41586-019-1666-5.
- [292] J. Gambetta, “The hardware and software for the era of quantum utility is here,” IBM Quantum Computing Blog, Dec. 4, 2023. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ quantum-roadmap-2033 - [293] J. Van Damme et al., “Advanced CMOS manufacturing of superconducting qubits on 300 mm wafers,” Nature, vol. 634, no. 8032, pp. 74–79, Oct. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07941-9.
- [294] D. P. Pappas et al., “Alternating-bias assisted annealing of amorphous oxide tunnel junctions,” Communications Materials, vol. 5, no. 1, Art. no. 150, Aug. 2024, doi: 10.1038/s43246-024-00596-z.
- [295] Investing.com, “IQM Q2 2026 slides: backlog surges 52%, revenue up 47% in H1,” Aug. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.investing.com/
news/ company-news/ iqm-q2-2026-slides-backlog-surges-52-revenue-up-47-in-h1-93CH-4834587 - [296] D. Underwood et al., “Using Cryogenic CMOS Control Electronics to Enable a Two-Qubit Cross-Resonance Gate,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010326, Feb. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010326.
- [297] U.S. Government Accountability Office, “Managing Critical Isotopes: Weaknesses in DOE's Management of Helium-3 Delayed the Federal Response to a Critical Supply Shortage,” U.S. Government Accountability Office, May 2011. [Online]. Available: https://www.gao.gov/
products/ gao-11-472 - [298] M. Ivezic, “QuantWare Raises $178M Series B — What It Means for Quantum Open Architecture,” PostQuantum.com, May 6, 2026. [Online]. Available: https://postquantum.com/
industry-news/ quantware-178m-series-b-qoa/ - [299] L. James, “IBM spins off America's first quantum chip foundry with $2 billion in federal and private funding — newly-minted 'Anderon' foundry to offer 300mm quantum wafer fab and manufacturing services,” Tom's Hardware, May 26, 2026. [Online]. Available: https://www.tomshardware.com/
tech-industry/ quantum-computing/ ibm-spins-off-americas-first-quantum-chip-foundry-with-2-billion-in-federal-and-private-funding - [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/
news-events/ news/ 2026/ 05/ department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ 2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [302] M. U. Rehman, “Top Chinese Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, May 15, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 05/ 15/ 10-plus-companies-leading-the-quantum-technologies-race-in-china/ - [303] Bluefors, “KIDE Cryogenic Platform — For Large-Scale Quantum Computing,” Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/
products/ kide-cryogenic-platform/ - [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6.
- [305] S. Storz et al., “Loophole-free Bell inequality violation with superconducting circuits,” Nature, vol. 617, no. 7960, pp. 265–270, May 2023, doi: 10.1038/s41586-023-05885-0.
- [306] N. Dirnegger et al., “Distilled remote entanglement between superconducting qubits across optical channels,” arXiv:2503.10842, Mar. 2025.
- [307] F. Pan, K. Chen, and P. Zhang, “Solving the Sampling Problem of the Sycamore Quantum Circuits,” Phys. Rev. Lett., vol. 129, no. 9, Art. no. 090502, Aug. 2022, doi: 10.1103/PhysRevLett.129.090502. arXiv:2111.03011.
- [308] Y. Kim et al., “Evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance,” Nature, vol. 618, no. 7965, pp. 500–505, Jun. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06096-3.
- [309] J. Tindall, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Efficient Tensor Network Simulation of IBM's Eagle Kicked Ising Experiment,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010308, Jan. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010308. arXiv:2306.14887.
- [310] IBM, “IBM Commits More Than $10 Billion to Quantum Computing, Funding Its Roadmap from Today's Leading Systems to the World's First Fault-Tolerant Quantum Computers,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2026-06-02-ibm-commits-more-than-10-billion-to-quantum-computing,-funding-its-roadmap-from-todays-leading-systems-to-the-worlds-first-fault-tolerant-quantum-computers - [311] O. W. Kennedy et al., “Design and Operation of Wafer-Scale Packages Containing >500 Superconducting Qubits,” arXiv:2602.12773, Feb. 2026.
- [312] PatSnap, “Quantum Computing Patent Landscape 2026,” Jun. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ blog/ rd-blog/ quantum-computing-patent-landscape/ - [313] J. Gambetta, “Expanding the IBM Quantum roadmap to anticipate the future of quantum-centric supercomputing,” IBM Quantum Blog, May 10, 2022. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ ibm-quantum-roadmap-2025 - [314] Quantum Ledger, “DARPA QBI Tracker.” [Online]. Available: https://quantumledger.report/
darpa-qbi - [315] X. Pan et al., “Unified Flux Control Architecture for Fluxonium Qubits,” arXiv:2605.25948, May 2026.
- [316] D-Wave Quantum Inc., “Digital control of a high-coherence fluxonium qubit,” D-Wave Quantum Inc., Jan. 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
media/ 41upubz2/ 14-1090a-a_fluxonium-dac-control.pdf - [317] S. Miller, “Fast control methods enable record-setting fidelity in superconducting qubit,” MIT News, Jan. 14, 2025. [Online]. Available: https://news.mit.edu/
2025/ fast-control-methods-enable-record-setting-fidelity-superconducting-qubit-0114 - [318] M. Reagor et al., “Reaching 10 ms single photon lifetimes for superconducting aluminum cavities,” arXiv:1302.4408, Feb. 2013.
- [319] O. Milul et al., “Superconducting Cavity Qubit with Tens of Milliseconds Single-Photon Coherence Time,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030336, Sep. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030336.
- [320] Infineon Technologies AG, “Trapped ion quantum computing.” [Online]. Available: https://www.infineon.com/
promo/ trapped-ions - [321] Quantinuum, “Infineon and Quantinuum announce partnership to accelerate quantum computing towards meaningful real-world applications,” Nov. 19, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
press-releases/ infineon-and-quantinuum-announce-partnership-to-accelerate-quantum-computing-towards-meaningful-real-world-applications - [322] M. Ivezic, “The Optical Table's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Trapped-Ion Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Oct. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ trapped-ion-quantum-ecosystem/ - [323] AQT, “AQT lands million euro contract,” Dec. 5, 2023. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
aqt-lands-million-euro-contract/ - [324] S. Caldwell et al., “NVIDIA NVQLink Architecture Integrates Accelerated Computing with Quantum Processors,” NVIDIA Technical Blog, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://developer.nvidia.com/
blog/ nvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ - [325] M. Malinowski, D. Allcock, and C. Ballance, “How to Wire a 1000-Qubit Trapped-Ion Quantum Computer,” PRX Quantum, vol. 4, no. 4, Art. no. 040313, Oct. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.040313. arXiv:2305.12773.
- [326] IonQ, “IonQ Announces Record Second Quarter 2026 Revenues, Growing 287% YoY,” Aug. 5, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-announces-record-second-quarter-2026-revenues-growing-287-yoy - [327] German Aerospace Center (DLR), “QSea I – Quantum computer demonstrator with 10 ion trap qubits,” DLR Quantum Computing Initiative. [Online]. Available: https://qci.dlr.de/
en/ qsea-i/ - [328] A. Ingall, “German government tasks Sussex spin-out with building a powerful quantum computer in €67M contract,” University of Sussex Broadcast, Nov. 2, 2022. [Online]. Available: https://www.sussex.ac.uk/
broadcast/ read/ 59206 - [329] M. Ivezic, “The Tweezer Array's Hidden Supply Chain: Who Really Wins If Neutral-Atom Quantum Computing Wins,” PostQuantum.com, Nov. 17, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-ecosystem/ neutral-atom-quantum-ecosystem/ - [330] Pasqal, “Pasqal brings qubit control on-chip, advancing the path to fault-tolerant quantum computing at scale,” Aug. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
news/ pasqal-brings-qubit-control-on-chip-advancing-the-path-to-fault-tolerant-quantum-computing-at-scale/ - [331] Pasqal, “Newsroom.” [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
newsroom/ - [332] Infleqtion, “Infleqtion Reports Record Q2 Revenue, Raises 2026 Outlook as Quantum Commercialization Accelerates,” Aug. 12, 2026. [Online]. Available: https://ir.infleqtion.com/
news-events/ press-releases/ detail/ 201/ infleqtion-reports-record-q2-revenue-raises-2026-outlook-as-quantum-commercialization-accelerates - [333] D. T. C. Allcock et al., “omg blueprint for trapped ion quantum computing with metastable states,” Appl. Phys. Lett., vol. 119, no. 21, Art. no. 214002, Nov. 2021, doi: 10.1063/5.0069544. arXiv:2109.01272.
- [334] A. Kubica et al., “Erasure Qubits: Overcoming the T₁ Limit in Superconducting Circuits,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041022, Nov. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041022. arXiv:2208.05461.
- [335] M. Abdel-Kareem, “Hamamatsu Photonics, NKT Photonics, and Yaqumo Form Alliance to Industrialize Cold-Atom Quantum Core Components,” Quantum Computing Report, Jun. 4, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
hamamatsu-photonics-nkt-photonics-and-yaqumo-form-alliance-to-industrialize-cold-atom-quantum-core-components/ - [336] A. M. Kubica and A. Retzker, “Heralding of amplitude damping decay noise for quantum error correction,” Google Patents, Sep. 5, 2023. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ US11748652B1/ en - [337] E. Knill, R. Laflamme, and G. Milburn, “Efficient Linear Optics Quantum Computation,” Nature, vol. 409, pp. 46–52, Jun. 2000, doi: 10.1038/35051009. arXiv:quant-ph/0006088.
- [338] J. C. Loredo et al., “Deterministic quantum dot single-photon sources: operational principles and state-of-the-art specifications,” Appl. Phys. Rev., vol. 13, no. 1, Mar. 2026, doi: 10.1063/5.0316046. arXiv:2511.23232.
- [339] B. G. Oripov et al., “A superconducting nanowire single-photon camera with 400,000 pixels,” Nature, vol. 622, no. 7984, pp. 730–734, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06550-2.
- [340] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Secures €15 Million to Deliver First-Generation Universal Photonic Quantum Computer,” Jul. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ quix-quantum-series-a - [341] M. Ivezic, “ORCA Computing,” PostQuantum.com, May 22, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-computing-companies/ orca-computing/ - [342] M. Abdel-Kareem, “Sparrow Quantum Secures €21.5M ($24M USD) in Series A Funding to Advance Photonic Quantum Chip Production,” Quantum Computing Report, Apr. 10, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
sparrow-quantum-secures-e21-5m-24m-usd-in-series-a-funding-to-advance-photonic-quantum-chip-production/ - [343] Quandela, “Quandela secures €50 million to support international expansion,” Nov. 7, 2023. [Online]. Available: https://www.quandela.com/
about-us/ newsroom/ quandela-secures-e50-million-to-support-international-expansion/ - [344] H. Vahlbruch, M. Mehmet, K. Danzmann, and R. Schnabel, “Detection of 15 dB Squeezed States of Light and their Application for the Absolute Calibration of Photoelectric Quantum Efficiency,” Phys. Rev. Lett., vol. 117, no. 11, Art. no. 110801, Sep. 2016, doi: 10.1103/PhysRevLett.117.110801.
- [345] X. Shi et al., “Squeezed Light Generation in Periodically Poled Thin-Film Lithium Niobate Waveguides,” arXiv:2508.08599, Aug. 2025.
- [346] X. Xue et al., “Quantum logic with spin qubits crossing the surface code threshold,” Nature, vol. 601, no. 7893, pp. 343–347, Jan. 2022, doi: 10.1038/s41586-021-04273-w. arXiv:2107.00628.
- [347] ASP Isotopes Inc., “ASP Isotopes Inc. Commences Commercial Production of Enriched Silicon-28 at its Second Aerodynamic Separation Process (ASP) Enrichment Facility,” Mar. 27, 2025. [Online]. Available: https://ir.aspisotopes.com/
news-events/ press-releases/ detail/ 56/ asp-isotopes-inc-commences-commercial-production-of - [348] U.S. Department of Energy, “DOE Advances Domestic Supply of Silicon, Germanium Isotopes for Quantum Computing,” HPCwire, Jul. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ doe-advances-domestic-supply-of-silicon-germanium-isotopes-for-quantum-computing/ - [349] B. Undseth et al., “Weight-four parity checks in a spin-shuttling architecture,” Nature, vol. 655, no. 8125, pp. 1160–1166, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10766-3.
- [350] Quobly, “Quobly secures €115 million Series A to bring silicon-based quantum computers to market,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quobly.io/
press-releases/ quobly-secures-e115-million-series-a-to-bring-silicon-based-quantum-computers-to-market - [351] Equal1, “Equal1 raises $60M to accelerate quantum computing using existing semiconductor manufacturing,” Jan. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.equal1.com/
insights/ equal1-raises-60m-to-accelerate-quantum-computing-using-existing-semiconductor-manufacturing - [352] M. Swayne, “PostScriptum Invests in Quantum Hardware Developer SemiQon,” The Quantum Insider, Jul. 3, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 07/ 03/ postscriptum-invests-in-quantum-hardware-developer-semiqon/ - [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/
gf-press-release/ Also https://investors.gf.com/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ news-releases/ .news-release-details/ globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us - [354] M. Abdel-Kareem, “SemiQon Secures €17.5M ($18.3M USD) to Develop Cryogenic CMOS Technology for Quantum Systems,” Quantum Computing Report, Feb. 24, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
semiqon-secures-e17-5m-18-3m-usd-to-develop-cryogenic-cmos-technology-for-quantum-systems/ - [355] Quantum Motion, “Quantum Motion Raises $160 Million Series C to Deliver Quantum Computing's "Transistor Moment,” May 7, 2026. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
quantum-motion-raises-160-million-series-c-to-deliver-quantum-computings-transistor-moment/ - [356] PatSnap, “Spin Qubit Silicon Quantum Dot Arrays 2026 — PatSnap Eureka,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ blog/ rd-blog/ spin-qubit-silicon-quantum-dot-arrays-2026-patsnap-eureka/ - [357] M. Fuechsle et al., “A single-atom transistor,” Nat. Nanotechnol., vol. 7, no. 4, pp. 242–246, Apr. 2012, doi: 10.1038/nnano.2012.21.
- [358] Silicon Quantum Computing, “Silicon Quantum Computing — News,” sqc.com. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ - [359] J. Fischer et al., “Spin-photon correlations from a Purcell-enhanced diamond nitrogen-vacancy center coupled to an open microcavity,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 11680, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-66722-8.
- [360] M. Iuliano et al., “Unconditionally teleported quantum gates between remote solid-state qubit registers,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 4694, May 2026, doi: 10.1038/s41467-026-72818-6.
- [361] Element Six, “Element Six launches DNV-B1™ – its first commercially-available, general-purpose quantum grade diamond,” Jun. 15, 2020. [Online]. Available: https://www.e6.com/
en/ about/ news/ dnv-b1-launch - [362] QuTech, “Coherent coupling of diamond colour centre to a nanocavity,” Jun. 25, 2026. [Online]. Available: https://qutech.nl/
2026/ 06/ 25/ a-step-toward-faster-quantum-networks/ - [363] F. Afzal et al., “Distributed Quantum Computing in Silicon,” arXiv:2406.01704, Jun. 2024.
- [364] M. U. Rehman, “Top Diamond NV-Centre Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, Jul. 10, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 07/ 10/ 8-quantum-computing-companies-working-with-nv-centre-in-diamond-technology/ - [365] H. Zhang et al., “Quantized Majorana conductance,” Nature, vol. 556, no. 7699, pp. 74–79, Mar. 2018, doi: 10.1038/nature26142. Retracted: Nature, vol. 591, p. E30, Mar. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03373-x.
- [366] R. L. Willett et al., “Interference Measurements of Non-Abelian e/4 & Abelian e/2 Quasiparticle Braiding,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 1, Art. no. 011028, Mar. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.011028.
- [367] M. Abdel-Kareem, “Microsoft Opens Largest Quantum Lab Globally in Denmark to Advance Topological Qubit Fabrication,” Quantum Computing Report, Nov. 13, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
microsoft-opens-largest-quantum-lab-globally-in-denmark-to-advance-topological-qubit-fabrication/ - [368] Nokia Bell Labs, “Topological Quantum Computing,” Nokia.com, Feb. 24, 2025. [Online]. Available: https://www.nokia.com/
bell-labs/ research/ air-lab/ data-and-devices/ topological-quantum-computing/ - [369] J. Burt, “Bell Labs Takes A Topological Approach To Quantum 2.0,” The Next Platform, Jul. 21, 2025. [Online]. Available: https://www.nextplatform.com/
2025/ 07/ 21/ bell-labs-takes-a-topological-approach-to-quantum-2-0/ - [370] M. U. Rehman, “Microsoft Opens 2026 Quantum Pioneers Program for Measurement-Based Topological Computing Research,” The Quantum Insider, Jan. 23, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 01/ 23/ microsoft-2026-quantum-pioneers-program-measurement-based-computing/ - [371] P. R. Allison, “Bell Labs' Michael Eggleston on Nokia's research into topological quantum computing,” IT Pro, Apr. 28, 2026. [Online]. Available: https://www.itpro.com/
technology/ bell-labs-michael-eggleston-on-nokias-research-into-topological-quantum-computing - [372] M. Abdel-Kareem, “D-Wave Announces HQ Relocation, $20M System Sale, $10M Fortune 100 Deal, and Dual-Platform Advancements,” Quantum Computing Report, Jan. 27, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
d-wave-announces-hq-relocation-20m-system-sale-and-defense-performance-breakthroughs/ - [373] D-Wave Quantum, “D-Wave Announces $10 Million, Two-Year Enterprise QCaaS Agreement with Fortune 100 Company,” Jan. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ d-wave-announces-10-million-two-year-enterprise-qcaas-agreement-with-fortune-100-company/ - [374] C. R. Monroe, D. M. Meekhof, B. E. King, W. M. Itano, and D. J. Wineland, “Demonstration of a Fundamental Quantum Logic Gate,” Phys. Rev. Lett., vol. 75, no. 25, pp. 4714–4717, Dec. 1995, doi: 10.1103/PhysRevLett.75.4714.
- [375] PatSnap, “Trapped Ion Quantum Computing: Technology Landscape 2026,” Apr. 23, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ blog/ rd-blog/ trapped-ion-quantum-computing-2026-patsnap-eureka/ - [376] F. Schmidt-Kaler et al., “Realization of the Cirac–Zoller controlled-NOT quantum gate,” Nature, vol. 422, pp. 408–411, Mar. 2003, doi: 10.1038/nature01494.
- [377] V. Letchumanan, M. A. Wilson, P. Gill, and A. G. Sinclair, “Lifetime measurement of the metastable 4d ²D₅/₂ state in ⁸⁸Sr⁺ using a single trapped ion,” Phys. Rev. A, vol. 72, Art. no. 012509, Jul. 2005, doi: 10.1103/PhysRevA.72.012509.
- [378] M. A. Norcia et al., “Seconds-scale coherence on an optical clock transition in a tweezer array,” Science, vol. 366, p. 93, 2019. arXiv:1904.10934.
- [379] I. S. Madjarov et al., “High-fidelity entanglement and detection of alkaline-earth Rydberg atoms,” Nat. Phys., vol. 16, pp. 857–861, May 2020, doi: 10.1038/s41567-020-0903-z. arXiv:2001.04455.
- [380] N. Schine, A. W. Young, W. J. Eckner, M. J. Martin, and A. M. Kaufman, “Long-lived Bell states in an array of optical clock qubits,” Nat. Phys., vol. 18, pp. 1067–1073, Aug. 2022, doi: 10.1038/s41567-022-01678-w. arXiv:2111.14653.
- [381] R. Finkelstein et al., “Universal quantum operations and ancilla-based read-out for tweezer clocks,” Nature, vol. 634, pp. 321–327, Oct. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08005-8.
- [382] Alpine Quantum Technologies, “19-inch rack-mounted quantum computer,” AQT. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
products/ ibex-q1/ - [383] Alpine Quantum Technologies (AQT), “Quantum computer products built for performance,” AQT. [Online]. Available: https://www.aqt.eu/
products/ - [384] H. Bernien et al., “Probing many-body dynamics on a 51-atom quantum simulator,” Nature, vol. 551, pp. 579–584, Nov. 2017, doi: 10.1038/nature24622. arXiv:1707.04344.
- [385] L. Henriet et al., “Quantum computing with neutral atoms,” Quantum, vol. 4, Art. no. 327, Sep. 2020, doi: 10.22331/q-2020-09-21-327. arXiv:2006.12326.
- [386] Pasqal (Pulser open-source project), “Conventions — Pulser 1.9.1 documentation,” Pulser documentation. [Online]. Available: https://pulser.readthedocs.io/
en/ stable/ conventions.html - [387] I. I. Beterov, I. I. Ryabtsev, D. B. Tretyakov, and V. M. Entin, “Quasiclassical calculations of blackbody-radiation-induced depopulation rates and effective lifetimes of Rydberg nS, nP, and nD alkali-metal atoms with n ≤ 80,” Phys. Rev. A, vol. 79, no. 5, Art. no. 052504, 2009, doi: 10.1103/PhysRevA.79.052504. arXiv:0810.0339.
- [388] H. Levine et al., “High-fidelity control and entanglement of Rydberg-atom qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 121, no. 12, Art. no. 123603, Sep. 2018, doi: 10.1103/PhysRevLett.121.123603. arXiv:1806.04682.
- [389] S. de Léséleuc, D. Barredo, V. Lienhard, A. Browaeys, and T. Lahaye, “Analysis of imperfections in the coherent optical excitation of single atoms to Rydberg states,” Phys. Rev. A, vol. 97, no. 5, Art. no. 053803, May 2018, doi: 10.1103/PhysRevA.97.053803. arXiv:1802.10424.
- [390] L. Garbini, “Inside Pasqal's 2026 Vision on Quantum for Industry and Research,” Pasqal, Jan. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
blog/ inside-pasqals-2026-vision-on-quantum-for-industry-and-research/ - [391] S. J. Evered et al., “High-fidelity parallel entangling gates on a neutral-atom quantum computer,” Nature, vol. 622, no. 7982, pp. 268–272, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06481-y. arXiv:2304.05420.
- [392] M. Kang, W. C. Campbell, and K. R. Brown, “Quantum Error Correction with Metastable States of Trapped Ions Using Erasure Conversion,” PRX Quantum, vol. 4, no. 2, Art. no. 020358, Jun. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.020358. arXiv:2210.15024.
- [393] A. Quinn et al., “High-fidelity entanglement of metastable trapped-ion qubits with integrated erasure conversion,” Phys. Rev. A, vol. 113, no. 4, Art. no. L040601, Apr. 2026, doi: 10.1103/p3cy-8yjk. arXiv:2411.12727.
- [394] S. Brudney et al., “Mid-circuit ground-state cooling and ancilla readout in the omg architecture,” arXiv:2608.13181, Aug. 2026.
- [395] K. Chang et al., “Surface Code with Imperfect Erasure Checks,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040355, Dec. 2025, doi: 10.1103/d1v7-nctj.
- [396] K. DeBry et al., “Error correction of a logical qubit encoded in a single atomic ion,” Nat. Phys., vol. 22, no. 9, pp. 1446–1452, Sep. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03315-2.
- [397] quantumlib, “Gates supported by Stim,” GitHub. [Online]. Available: https://github.com/
quantumlib/ Stim/ blob/ main/ doc/ gates.md - [398] I. L. Chuang and Y. Yamamoto, “Simple quantum computer,” Phys. Rev. A, vol. 52, Art. no. 3489, 1995, doi: 10.1103/PhysRevA.52.3489. arXiv:quant-ph/9505011.
- [399] J. D. Teoh et al., “Dual-rail encoding with superconducting cavities,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 120, no. 41, Art. no. e2221736120, Oct. 2023, doi: 10.1073/pnas.2221736120. arXiv:2212.12077.
- [400] H. Levine et al., “Demonstrating a long-coherence dual-rail erasure qubit using tunable transmons,” Phys. Rev. X, vol. 14, no. 1, Art. no. 011051, Mar. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.011051. arXiv:2307.08737.
- [401] K. S. Chou et al., “Demonstrating a superconducting dual-rail cavity qubit with erasure-detected logical measurements,” arXiv:2307.03169, Jul. 2023.
- [402] M. Violaris et al., “Developments in superconducting erasure qubits for hardware-efficient quantum error correction,” arXiv:2601.02183, Jan. 2026.
- [403] A. Koottandavida et al., “Erasure Detection of a Dual-Rail Qubit Encoded in a Double-Post Superconducting Cavity,” Phys. Rev. Lett., vol. 132, no. 18, Art. no. 180601, May 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.132.180601. arXiv:2311.04423.
- [404] S. J. de Graaf et al., “A mid-circuit erasure check on a dual-rail cavity qubit using the joint-photon number-splitting regime of circuit QED,” npj Quantum Inf., vol. 11, no. 1, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41534-024-00944-4. arXiv:2406.14621.
- [405] B.-J. Liu et al., “Hardware-Efficient Erasure Qubits With Superconducting Transmon Qutrits,” arXiv:2604.08672, Apr. 2026.
- [406] W. Huang et al., “Logical multi-qubit entanglement with dual-rail superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 22, no. 4, pp. 591–597, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03211-9. arXiv:2504.12099.
- [407] ORCA Computing Limited, “Linear-optical encoded GHZ measurements and fault-tolerant quantum computation and communication,” Justia Patents, Oct. 7, 2025. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ 12437225 - [408] Justia, “Shruti PURI Inventions, Patents and Patent Applications - Justia Patents Search.” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
inventor/ shruti-puri - [409] M. Abdel-Kareem, “D-Wave Demonstrates Two-Qubit Gate Breakthrough for Dual-Rail Erasure Qubits in Nature,” Quantum Computing Report, Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
d-wave-demonstrates-two-qubit-gate-breakthrough-for-dual-rail-erasure-qubits-in-nature/ - [410] D. Biswas et al., “Bias-Preserving Gates and Quantum Error Correction With Dual-Rail Cat Codes,” arXiv:2607.00786, Jul. 2026.
- [411] Quantum Circuits, “What are Quantum Circuits' Dual-Rail Qubits and Why are They a Breakthrough?,” Sep. 17, 2024. [Online]. Available: https://quantumcircuits.com/
dual-resonator-qubits-breakthrough/ - [412] Alice & Bob, “Roadmap,” Jun. 23, 2026. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
roadmap/ - [413] D. Gottesman, A. Kitaev, and J. Preskill, “Encoding a qubit in an oscillator,” Phys. Rev. A, vol. 64, no. 1, Art. no. 012310, Jun. 2001, doi: 10.1103/PhysRevA.64.012310. arXiv:quant-ph/0008040.
- [414] P. Campagne-Ibarcq et al., “Quantum error correction of a qubit encoded in grid states of an oscillator,” Nature, vol. 584, no. 7821, pp. 368–372, Aug. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2603-3.
- [415] V. V. Sivak et al., “Real-time quantum error correction beyond break-even,” Nature, vol. 616, no. 7955, pp. 50–55, Apr. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-05782-6.
- [416] D. P. DiVincenzo, D. Bacon, J. Kempe, G. Burkard, and K. B. Whaley, “Universal quantum computation with the exchange interaction,” Nature, vol. 408, no. 6810, pp. 339–342, 2000, doi: 10.1038/35042541. arXiv:quant-ph/0005116.
- [417] J. D. Broz, J. C. Hoke, E. Acuna, and J. R. Petta, “Demonstration of an always-on exchange-only spin qubit,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 4794, Apr. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-70943-w.
- [418] J. Brendel, N. Gisin, W. Tittel, and H. Zbinden, “Pulsed Energy-Time Entangled Twin-Photon Source for Quantum Communication,” Phys. Rev. Lett., vol. 82, no. 12, pp. 2594–2597, Mar. 1999, doi: 10.1103/PhysRevLett.82.2594. arXiv:quant-ph/9809034.
- [419] F. Ewert and P. van Loock, “3/4-Efficient Bell Measurement with Passive Linear Optics and Unentangled Ancillae,” Phys. Rev. Lett., vol. 113, no. 14, Art. no. 140403, Sep. 2014, doi: 10.1103/PhysRevLett.113.140403. arXiv:1403.4841.
- [420] Toshiba Europe, “News Hub - The Latest Quantum Security News from Toshiba,” Toshiba Quantum Technology. [Online]. Available: https://www.toshiba.eu/
quantum/ news/ - [421] T. Karzig et al., “Scalable designs for quasiparticle-poisoning-protected topological quantum computation with Majorana zero modes,” Phys. Rev. B, vol. 95, no. 23, Art. no. 235305, Jun. 2017, doi: 10.1103/PhysRevB.95.235305. arXiv:1610.05289.
- [422] Y. Chen et al., “Qubit architecture with high coherence and fast tunable coupling,” Phys. Rev. Lett., vol. 113, no. 22, Art. no. 220502, Nov. 2014, doi: 10.1103/PhysRevLett.113.220502. arXiv:1402.7367.
- [423] A. Curbison, “Oxford research group demonstrate fundamental speed-up of two-qubit gate,” OQC, Mar. 21, 2025. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ newsroom/ oxford-research-group-demonstrate-fundamental-speed-up-of-two-qubit-gate - [424] J. Stehlik, D. L. Underwood, D. Zajac, and M. Steffen, “Tunable quantum coupler facilitating a quantum gate between qubits,” Google Patents, Aug. 15, 2023. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ US11727297/ en - [425] J. M. Chow et al., “Simple All-Microwave Entangling Gate for Fixed-Frequency Superconducting Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 107, no. 8, Art. no. 080502, Aug. 2011, doi: 10.1103/PhysRevLett.107.080502.
- [426] C. Kim, J. Kang, and Y. Kwon, “Lattice patch structure for fixed-frequency transmon quantum computer with high-fidelity CNOT gates,” arXiv:2606.27017, Jun. 2026.
- [427] D. Jaksch et al., “Fast Quantum Gates for Neutral Atoms,” Phys. Rev. Lett., vol. 85, no. 10, pp. 2208–2211, Sep. 2000, doi: 10.1103/PhysRevLett.85.2208. arXiv:quant-ph/0004038.
- [428] H. Levine et al., “Parallel Implementation of High-Fidelity Multiqubit Gates with Neutral Atoms,” Phys. Rev. Lett., vol. 123, no. 17, Art. no. 170503, Oct. 2019, doi: 10.1103/PhysRevLett.123.170503. arXiv:1908.06101.
- [429] Amazon Web Services, “Explore Experimental Capabilities - Amazon Braket,” Amazon Braket Developer Guide. [Online]. Available: https://docs.aws.amazon.com/
braket/ latest/ developerguide/ braket-access-local-detuning.html - [430] P. I. Bunyk et al., “Architectural considerations in the design of a superconducting quantum annealing processor,” arXiv:1401.5504, Jan. 2014.
- [431] R. S. Andrist et al., “Hardness of the Maximum Independent Set Problem on Unit-Disk Graphs and Prospects for Quantum Speedups,” Phys. Rev. Research, vol. 5, no. 4, Art. no. 043277, 2023, doi: 10.1103/PhysRevResearch.5.043277. arXiv:2307.09442.
- [432] S. Ebadi et al., “Quantum Phases of Matter on a 256-Atom Programmable Quantum Simulator,” Nature, vol. 595, p. 227, Jul. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03582-4. arXiv:2012.12281.
- [433] P. Scholl et al., “Programmable quantum simulation of 2D antiferromagnets with hundreds of Rydberg atoms,” Nature, vol. 595, p. 233, Jul. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03585-1. arXiv:2012.12268.
- [434] G. Semeghini et al., “Probing Topological Spin Liquids on a Programmable Quantum Simulator,” Science, vol. 374, p. 1242, Dec. 2021, doi: 10.1126/science.abi8794. arXiv:2104.04119.
- [435] S. Ebadi et al., “Quantum Optimization of Maximum Independent Set using Rydberg Atom Arrays,” Science, vol. 376, p. 1209, Jun. 2022, doi: 10.1126/science.abo6587. arXiv:2202.09372.
- [436] A. L. Shaw et al., “Benchmarking highly entangled states on a 60-atom analog quantum simulator,” Nature, vol. 628, pp. 71–77, 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07173-x. arXiv:2308.07914.
- [437] Pasqal, “Pasqal's Neutral-Atom Quantum Computer Available on Google Cloud Marketplace,” May 13, 2025. [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
newsroom/ pasqals-neutral-atom-quantum-computer-available-on-google-cloud-marketplace/ - [438] Pasqal and O. Q.-C. P. brochure, “The Power of Neutral Atom Quantum Processors by Pasqal — Unlock Quantum Computing for Real-World Solutions,” Pasqal, product brochure (PDF). [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
wp-content/ uploads/ 2025/ 11/ 2509_Pasqal_Quantum-Computing-Processor_Brochure-RVB-V8.pdf - [439] QuEra Computing, “Local Qubit Control Brings New Capabilities to QuEra's Quantum Computer,” Apr. 17, 2024. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ local-qubit-control-brings-new-capabilities-to-queras-quantum-computer - [440] Amazon Web Services, “Local detuning now available on QuEra's Aquila device with Braket Direct,” AWS What's New, Apr. 11, 2024. [Online]. Available: https://aws.amazon.com/
about-aws/ whats-new/ 2024/ 04/ amazon-braket-experimental-capabilities-quera-device-braket-direct/ - [441] V. M. Schäfer et al., “Fast quantum logic gates with trapped-ion qubits,” Nature, vol. 555, no. 7694, pp. 75–78, Feb. 2018, doi: 10.1038/nature25737. arXiv:1709.06952.
- [442] D. V. Donchenko, E. A. Anikin, O. Lakhmanskaya, and K. Lakhmanskiy, “Mølmer-Sørensen gates in trapped-ions chains in the presence of correlated noise,” arXiv:2606.23951, Jun. 2026.
- [443] Q-CTRL, “Learn to optimize Mølmer–Sørensen gates for trapped ions.” [Online]. Available: https://docs.q-ctrl.com/
boulder-opal/ toolkit/ apply/ trapped-ion-quantum-computing/ learn-to-optimize-molmer-sorensen-gates-for-trapped-ions - [444] C. Ospelkaus et al., “Microwave quantum logic gates for trapped ions,” Nature, vol. 476, no. 7359, pp. 181–184, Aug. 2011, doi: 10.1038/nature10290. arXiv:1104.3573.
- [445] T. P. Harty et al., “High-fidelity trapped-ion quantum logic using near-field microwaves,” Phys. Rev. Lett., vol. 117, no. 14, Art. no. 140501, Sep. 2016, doi: 10.1103/PhysRevLett.117.140501. arXiv:1606.08409.
- [446] IonQ, “IonQ Achieves Landmark Result, Setting New World Record in Quantum Computing Performance,” Oct. 21, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-achieves-landmark-result-setting-new-world-record-in-quantum-computing - [447] D. Finke, “eleQtron Secures €57 Million ($61.5M USD) Series A to Scale MAGIC Trapped-Ion Platform,” Quantum Computing Report, May 5, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
eleqtron-secures-e57-million-61-5m-usd-series-a-to-scale-ion-trap-systems/ - [448] Oxford Ionics, “Oxford Ionics selected for Quantum Missions Pilot to upgrade NQCC testbed with advanced 2D ion traps,” Mar. 11, 2025. [Online]. Available: https://www.oxionics.com/
announcements/ oxford-ionics-selected-for-quantum-missions-pilot-to-upgrade-nqcc-testbed-with-advanced-2d-ion-traps/ - [449] Quantum Machines, “Semiconductor Spin Qubits,” Aug. 11, 2026. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
qubit-types/ semiconductor-spin-qubits/ - [450] D. Garisto, “Underdog 'spin qubits' leap forward in race to a useful quantum computer,” Nature, vol. 656, no. 8127, pp. 280–281, Aug. 2026, doi: 10.1038/d41586-026-02357-z.
- [451] D. E. Browne and T. Rudolph, “Resource-Efficient Linear Optical Quantum Computation,” Phys. Rev. Lett., vol. 95, no. 1, Art. no. 010501, Jun. 2005, doi: 10.1103/PhysRevLett.95.010501.
- [452] M. Reck, A. Zeilinger, H. J. Bernstein, and P. Bertani, “Experimental realization of any discrete unitary operator,” Phys. Rev. Lett., vol. 73, no. 1, pp. 58–61, Jul. 1994, doi: 10.1103/PhysRevLett.73.58.
- [453] W. R. Clements, P. C. Humphreys, B. J. Metcalf, W. S. Kolthammer, and I. A. Walmsley, “Optimal design for universal multiport interferometers,” Optica, vol. 3, no. 12, p. 1460, Dec. 2016, doi: 10.1364/OPTICA.3.001460. arXiv:1603.08788.
- [454] K. R. Motes, A. Gilchrist, J. P. Dowling, and P. P. Rohde, “Scalable Boson Sampling with Time-Bin Encoding Using a Loop-Based Architecture,” Phys. Rev. Lett., vol. 113, no. 12, Art. no. 120501, Sep. 2014, doi: 10.1103/PhysRevLett.113.120501. arXiv:1403.4007.
- [455] J. Carolan et al., “Universal Linear Optics,” arXiv:1505.01182, May 2015.
- [456] S. Aaronson and A. Arkhipov, “The Computational Complexity of Linear Optics,” Theory of Computing, vol. 9, pp. 143–252, 2013, doi: 10.4086/toc.2013.v009a004. arXiv:1011.3245.
- [457] J. Calsamiglia and N. Lütkenhaus, “Maximum efficiency of a linear-optical Bell-state analyzer,” Appl. Phys. B, vol. 72, no. 1, pp. 67–71, Jan. 2001, doi: 10.1007/s003400000484. arXiv:quant-ph/0007058.
- [458] M. Liu, C. Oh, J. Liu, L. Jiang, and Y. Alexeev, “Simulating lossy Gaussian boson sampling with matrix-product operators,” Phys. Rev. A, vol. 108, no. 5, Art. no. 052604, Nov. 2023, doi: 10.1103/PhysRevA.108.052604. arXiv:2301.12814.
- [459] J. J. Renema et al., “Efficient Classical Algorithm for Boson Sampling with Partially Distinguishable Photons,” Phys. Rev. Lett., vol. 120, no. 22, Art. no. 220502, May 2018, doi: 10.1103/PhysRevLett.120.220502. arXiv:1707.02793.
- [460] H.-S. Zhong et al., “Quantum computational advantage using photons,” Science, vol. 370, no. 6523, pp. 1460–1463, Dec. 2020, doi: 10.1126/science.abe8770. arXiv:2012.01625.
- [461] B. Villalonga et al., “Efficient approximation of experimental Gaussian boson sampling,” arXiv:2109.11525, Sep. 2021.
- [462] Y.-H. Deng et al., “Gaussian Boson Sampling with Pseudo-Photon-Number-Resolving Detectors and Quantum Computational Advantage,” Phys. Rev. Lett., vol. 131, no. 15, Art. no. 150601, Oct. 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.131.150601. arXiv:2304.12240.
- [463] C. Oh, M. Liu, Y. Alexeev, B. Fefferman, and L. Jiang, “Classical algorithm for simulating experimental Gaussian boson sampling,” Nat. Phys., vol. 20, pp. 1461–1468, Jun. 2024, doi: 10.1038/s41567-024-02535-8. arXiv:2306.03709.
- [464] ORCA Computing, “Technology — ORCA Computing.” [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
technology/ - [465] ORCA Computing, “ORCA PT-2 — ORCA Computing.” [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
orca-pt-2/ - [466] A. Makarovskiy et al., “A Binary Optimisation Algorithm for Near-Term Photonic Quantum Processors,” arXiv:2510.08274, Oct. 2025.
- [467] National Quantum Computing Centre, “Science Minister Andrew Griffith announces the results of the £30m quantum computing testbed competition,” NQCC, Feb. 5, 2024. [Online]. Available: https://www.nqcc.ac.uk/
updates/ science-minister-andrew-griffith-announces-the-results-of-the-30m-quantum-computing-testbed-competition/ - [468] ORCA Computing, “Montana State University Selects ORCA Computing to Advance Distributed Quantum Computing and Communications,” Jun. 5, 2024. [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
montana-state-university-selects-orca-computing/ - [469] ORCA Computing, “ORCA Computing Delivers First Photonic Quantum Computing System to UK's National Quantum Computing Centre,” Jun. 11, 2025. [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
installation-marks-key-milestone-in-the-uks-121m-quantum-initiative-advancing-practical-quantum-research/ - [470] Tech Journal UK, “ORCA aims to beat classical computers with PT-3 quantum system,” Jul. 1, 2026. [Online]. Available: https://www.techjournal.uk/
p/ orca-aims-to-beat-classical-computers - [471] Y. Y. Gao et al., “Programmable interference between two microwave quantum memories,” Phys. Rev. X, vol. 8, no. 2, Art. no. 021073, Jun. 2018, doi: 10.1103/PhysRevX.8.021073. arXiv:1802.08510.
- [472] Y. Lu et al., “High-fidelity parametric beamsplitting with a parity-protected converter,” arXiv:2303.00959, Mar. 2023.
- [473] K. Chou, J. Teoh, and N. Mehta, “Why D-Wave's New Two-Qubit Gate is a Breakthrough for Quantum Error Correction,” D-Wave Quantum Blog, Aug. 5, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
learn/ blog/ posts/ why-d-wave-s-new-two-qubit-gate-is-a-breakthrough-for-quantum-error-correction/ - [474] US Department of Energy, “Energy Department Announces $625 Million to Advance the Next Phase of National Quantum Information Science Research Centers,” Energy.gov, Nov. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.energy.gov/
articles/ energy-department-announces-625-million-advance-next-phase-national-quantum-information - [475] P. Bonderson, M. Freedman, and C. Nayak, “Measurement-Only Topological Quantum Computation,” Phys. Rev. Lett., vol. 101, no. 1, Art. no. 010501, Jun. 2008, doi: 10.1103/PhysRevLett.101.010501. arXiv:0802.0279.
- [476] C. Chamberland, G. Zhu, T. J. Yoder, J. B. Hertzberg, and A. W. Cross, “Topological and subsystem codes on low-degree graphs with flag qubits,” arXiv:1907.09528, Jul. 2019.
- [477] J. Majer et al., “Coupling superconducting qubits via a cavity bus,” Nature, vol. 449, no. 7161, pp. 443–447, Sep. 2007, doi: 10.1038/nature06184.
- [478] B. Kannan et al., “Waveguide quantum electrodynamics with superconducting artificial giant atoms,” Nature, vol. 583, no. 7818, pp. 775–779, Jul. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2529-9.
- [479] X. Zhang, E. Kim, D. K. Mark, S. Choi, and O. Painter, “A scalable superconducting quantum simulator with long-range connectivity based on a photonic bandgap metamaterial,” arXiv:2206.12803, Jun. 2022.
- [480] F. Marxer et al., “Long-Distance Transmon Coupler with cz-Gate Fidelity above 99.8%,” PRX Quantum, vol. 4, no. 1, Art. no. 010314, Feb. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.010314. arXiv:2208.09460.
- [481] R. Mandelbaum et al., “How IBM will build the world's first large-scale, fault-tolerant quantum computer,” IBM Quantum Computing Blog, Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ large-scale-ftqc - [482] J. Xu et al., “Tunable hybrid-mode coupler enabling strong interactions between transmons at centimeter-scale distance,” Phys. Rev. Appl., vol. 25, no. 1, Art. no. 014016, Jan. 2026, doi: 10.1103/ls5b-279m. arXiv:2506.14128.
- [483] P. Zhao, P. Xu, and Z.-Y. Xue, “Long-range tunable coupler for modular fluxonium quantum processors,” arXiv:2604.12261, Apr. 2026.
- [484] X. Deng et al., “Long-Range ZZ Interaction via Resonator-Induced Phase in Superconducting Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, no. 2, Art. no. 020801, Jan. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.020801. arXiv:2408.16617.
- [485] P. Zhao, Y. Zhang, G. Xue, Y. Jin, and H. Yu, “Tunable coupling of widely separated superconducting qubits: A possible application towards a modular quantum device,” Appl. Phys. Lett., doi: 10.1063/5.0097521. arXiv:2201.03184.
- [486] R. Mandelbaum, “Scaling for quantum advantage and beyond,” IBM Quantum Computing Blog, Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ qdc-2025 - [487] F. Vigneau, “IQM Constellation: A New Quantum Processor Architecture for Scalable Error Correction,” IQM Quantum Computers, Sep. 30, 2025. [Online]. Available: https://iqm.tech/
blog/ iqm-constellation-a-new-quantum-processor-architecture-for-scalable-error-correction/ - [488] F. Vigneau et al., “Quantum error detection in qubit-resonator star architecture,” arXiv:2503.12869, Mar. 2025.
- [489] K. Boothby, A. D. King, and J. Raymond, “Zephyr Topology of D-Wave Quantum Processors,” D-Wave Systems Inc., Sep. 2021. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
media/ 2uznec4s/ 14-1056a-a_zephyr_topology_of_d-wave_quantum_processors.pdf - [490] D-Wave Quantum Inc., “Form 10-K for the fiscal year ended December 31, 2025,” U.S. Securities and Exchange Commission (EDGAR), Feb. 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ edgar/ data/ 1907982/ 000190798226000026/ qbts-20251231.htm - [491] D-Wave Quantum Inc., “Form 10-K for fiscal year 2024,” SEC EDGAR, Mar. 14, 2025. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ Also https://www.sec.gov/edgar/ data/ 1907982/ 000190798225000060/ qbts-20241231.htm Archives/ .edgar/ data/ 1907982/ 000190798225000060/ 0001907982-25-000060-index.htm - [492] U.S. Securities and Exchange Commission, “EDGAR full-text search: ‘SkyWater’ in D-Wave Quantum Inc. 10-K filings,” SEC EDGAR Full-Text Search, Feb. 26, 2026. [Online]. Available: https://efts.sec.gov/
LATEST/ search-index?q=%22SkyWater%22&forms=10-K&ciks=0001907982 - [493] IonQ, “IonQ to Acquire SkyWater Technology, Creating the Only Vertically Integrated Full-Stack Quantum Platform Company,” Jan. 26, 2026. [Online]. Available: https://investors.ionq.com/
news/ news-details/ 2026/ IonQ-to-Acquire-SkyWater-Technology-Creating-the-Only-Vertically-Integrated-Full-Stack-Quantum-Platform-Company/ default.aspx - [494] E. Stuart, “Jumping Off the Grid in Quantum Processor Innovation: Introducing IQM Star,” IQM Quantum Computers blog, Apr. 30, 2025. [Online]. Available: https://iqm.tech/
blog/ jumping-off-the-grid-in-quantum-processor-innovation-introducing-iqm-star/ - [495] M. Abdel-Kareem, “QuantWare Debuts VIO-40K™ Architecture to Enable 10,000-Qubit Superconducting Processors,” Quantum Computing Report, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantware-debuts-vio-40k-architecture-to-enable-10000-qubit-superconducting-processors/ - [496] T. J. Yoder et al., “Tour de gross: A modular quantum computer based on bivariate bicycle codes,” arXiv:2506.03094, Jun. 2025.
- [497] J. Dijkema et al., “Cavity-mediated iSWAP oscillations between distant spins,” Nat. Phys., vol. 21, no. 1, pp. 168–174, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41567-024-02694-8. arXiv:2310.16805.
- [498] Justia Patents, “Patent search: ‘long-range coupler’ qubit (results as of Sep. 3, 2026).” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
search?q=%22long-range+coupler%22+qubit Also https://patents.google.com/patent/ . Also https://patents.google.com/US12517856B2/ en patent/ .US12587192B2/ en - [499] D. Kielpinski, C. Monroe, and D. J. Wineland, “Architecture for a large-scale ion-trap quantum computer,” Nature, vol. 417, no. 6890, pp. 709–711, Jun. 2002, doi: 10.1038/nature00784.
- [500] R. Bowler et al., “Coherent Diabatic Ion Transport and Separation in a Multi-Zone Trap Array,” Phys. Rev. Lett., vol. 109, no. 8, Art. no. 080502, 2012, doi: 10.1103/PhysRevLett.109.080502. arXiv:1206.0780.
- [501] T. Rummler, “In the Mountain West, a quantum computing collaboration announces major results,” Sandia Lab News, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.sandia.gov/
labnews/ 2026/ 08/ 27/ in-the-mountain-west-a-quantum-computing-collaboration-announces-major-results/ - [502] M. Abdel-Kareem, “Universal Quantum and Atlas Copco Partner to Industrialize Vacuum Systems for Scalable Quantum Computers,” Quantum Computing Report, Dec. 18, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
universal-quantum-and-atlas-copco-partner-to-industrialize-vacuum-systems-for-scalable-quantum-computers/ - [503] Z. Guo, R. A. van Herk, E. J. Vredenbregt, and S. J. Kokkelmans, “Acousto-optic lens for 3D shuttling of atoms in a neutral atom quantum computer,” arXiv:2510.09398, Oct. 2025.
- [504] Gooch & Housego (G&H), “G&H Acousto-Optic Deflectors Referenced in Nature Papers Demonstrating 3,000 & 6,100 Qubit Quantum Systems,” G&H, Mar. 2026. [Online]. Available: https://gandh.com/
news-and-resources/ g-and-h-acousto-optic-deflectors-in-nature-papers - [505] M. A. Norcia et al., “Iterative assembly of ¹⁷¹Yb atom arrays with cavity-enhanced optical lattices,” PRX Quantum, vol. 5, no. 3, Art. no. 030316, Jan. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.030316. arXiv:2401.16177.
- [506] Y. Li, Y. Bao, M. Peper, C. Li, and J. D. Thompson, “Fast, continuous and coherent atom replacement in a neutral atom qubit array,” arXiv:2506.15633, Jun. 2025.
- [507] K.-N. Schymik et al., “Single Atoms with 6000-Second Trapping Lifetimes in Optical-Tweezer Arrays at Cryogenic Temperatures,” Phys. Rev. Appl., vol. 16, no. 3, Art. no. 034013, Jun. 2021, doi: 10.1103/PhysRevApplied.16.034013. arXiv:2106.07414.
- [508] G. Baranes et al., “Leveraging Qubit Loss Detection in Fault-Tolerant Quantum Algorithms,” Phys. Rev. X, vol. 16, no. 1, Art. no. 011002, Jan. 2026, doi: 10.1103/ycwc-3myc. arXiv:2502.20558.
- [509] QuEra Computing, “Our Quantum Roadmap,” Sep. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.quera.com/
our-quantum-roadmap - [510] I. Seidler et al., “Conveyor-mode single-electron shuttling in Si/SiGe for a scalable quantum computing architecture,” arXiv:2108.00879, Aug. 2021.
- [511] N. Ciroth et al., “Numerical simulation of coherent spin-shuttling in a QuBus with charged defects,” arXiv:2512.03588, Dec. 2025.
- [512] F. van Riggelen et al., “Coherent spin qubit shuttling through germanium quantum dots,” Nat. Commun., vol. 15, Art. no. 5716, Jul. 2024, doi: 10.1038/s41467-024-49358-y.
- [513] D. Q. L. Nguyen, M. Rimbach-Russ, and S. Bosco, “Suppressing spin qubit decoherence during shuttling via confinement modulation,” arXiv:2605.00611, May 2026.
- [514] B. Yenilen, A. Sala, H. Bluhm, M. Müller, and M. Rispler, “Performance of the spin qubit shuttling architecture for a surface code implementation,” Quantum, vol. 10, Art. no. 2219, Sep. 2026, doi: 10.22331/q-2026-09-30-2219. arXiv:2503.10601.
- [515] Forschungszentrum Jülich, “Jülich-Aachen Start-up Paves the Way for Scalable Quantum Computers,” fz-juelich.de, Apr. 8, 2026. [Online]. Available: https://www.fz-juelich.de/
en/ news/ archive/ press-release/ 2026/ julich-aachen-start-up-arque-systems - [516] C. Català-Lahoz et al., “High-speed non-volatile barium titanate field-programmable photonic gate array,” Nat. Photon., vol. 20, no. 8, pp. 932–940, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41566-026-01934-y.
- [517] A. Roy et al., “Zero-change foundry compatible silicon photonics MEMS optical switch,” arXiv:2608.03146, Aug. 2026.
- [518] optics.org, “Lithium niobate in vogue as thin-film developers raise cash,” Sep. 24, 2024. [Online]. Available: https://optics.org/
news/ lithium-niobate-in-vogue-as-thin-film-developers-raise-cash - [519] PsiQuantum, “PsiQuantum Raises $1 Billion to Build Million-Qubit Scale, Fault-Tolerant Quantum Computers,” Sep. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.psiquantum.com/
news-import/ psiquantum-1b-fundraise - [520] F. Borsoi et al., “Shared control of a 16 semiconductor quantum dot crossbar array,” Nat. Nanotechnol., vol. 19, no. 1, pp. 21–27, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41565-023-01491-3.
- [521] A. Tosato et al., “A crossbar chip for benchmarking semiconductor spin qubits,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 324–333, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01569-5.
- [522] S. Krinner et al., “Engineering cryogenic setups for 100-qubit scale superconducting circuit systems,” EPJ Quantum Technology, vol. 6, no. 1, Art. no. 2, Dec. 2019, doi: 10.1140/epjqt/s40507-019-0072-0. arXiv:1806.07862.
- [523] Physics World (IOP Publishing), “Delft Circuits, Bluefors: the engine-room driving joined-up quantum innovation,” Nov. 10, 2025. [Online]. Available: https://physicsworld.com/
a/ delft-circuits-bluefors-the-engine-room-driving-joined-up-quantum-innovation/ - [524] Bluefors, “Bluefors closes the acquisition of Cryomech,” Mar. 28, 2023. [Online]. Available: https://bluefors.com/
press-releases/ bluefors-closes-the-acquisition-of-cryomech/ - [525] ULVAC, “ULVAC Developing Next-Generation Dilution Refrigerator for Quantum Computing by 2026,” Nasdaq (JCN Newswire), Mar. 20, 2025. [Online]. Available: https://www.nasdaq.com/
press-release/ ulvac-developing-next-generation-dilution-refrigerator-quantum-computing-2026-2025-03 - [526] Zurich Instruments, “Zurich Instruments Launches the ZQCS Quantum Control System to Master the Long-Lived Logical Qubit Challenge,” Mar. 9, 2026. [Online]. Available: https://www.zhinst.com/
americas/ en/ news/ zurich-instruments-launches-zqcs-quantum-control-system-master-long-lived-logical-qubit/ - [527] A. Noori et al., “A Cryo-CMOS Control System for Large-Scale Superconducting Qubit Quantum Computing: Part 2,” IBM Research, Mar. 16, 2026. [Online]. Available: https://research.ibm.com/
publications/ a-cryo-cmos-control-system-for-large-scale-superconducting-qubit-quantum-computing-part-2 - [528] Quantum Machines, “Quantum Machines Raises $170M as Its Customer Base Exceeds 50% of Companies Developing Quantum Computers,” Feb. 25, 2025. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
press-release/ quantum-machines-raises-170-million-in-series-c-funding/ - [529] E. Flipse, “Qblox secures series A funding to accelerate quantum control stack development,” Qblox Newsroom, Jun. 20, 2024. [Online]. Available: https://qblox.com/
newsroom/ qblox-secures-series-a-funding-quantum-control-stack-development - [530] M. U. Rehman, “Delft Circuits Names Martin Danoesastro CEO and Extends Funding Round,” The Quantum Insider, Dec. 3, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ 12/ 03/ delft-circuits-new-ceo-financing/ - [531] NVIDIA, “NVIDIA Introduces NVQLink — Connecting Quantum and GPU Computing for 17 Quantum Builders and Nine Scientific Labs,” Oct. 28, 2025. [Online]. Available: https://nvidianews.nvidia.com/
news/ nvidia-nvqlink-quantum-gpu-computing - [532] J. H. Béjanin et al., “The Quantum Socket: Three-Dimensional Wiring for Extensible Quantum Computing,” Phys. Rev. Appl., vol. 6, Art. no. 044010, 2016, doi: 10.1103/PhysRevApplied.6.044010. arXiv:1606.00063.
- [533] J. Rahamim et al., “Double-sided coaxial circuit QED with out-of-plane wiring,” Appl. Phys. Lett., vol. 110, no. 22, Art. no. 222602, May 2017, doi: 10.1063/1.4984299. arXiv:1703.05828.
- [534] RIKEN, “Wiring a new path to scalable quantum computing,” Jul. 3, 2020. [Online]. Available: https://www.riken.jp/
en/ news_pubs/ research_news/ rr/ 20200703_2/ index.html - [535] S. Tamate, Y. Tabuchi, and Y. Nakamura, “Toward Realization of Scalable Packaging and Wiring for Large-Scale Superconducting Quantum Computers,” IEICE Trans. Electron., vol. E105.C, no. 6, pp. 290–295, Jun. 2022, doi: 10.1587/transele.2021SEP0007.
- [536] QuantWare, “QuantWare announces scaling breakthrough with VIO-40K™, delivering 10,000 qubit Quantum Processors for the first time,” Dec. 8, 2025. [Online]. Available: https://quantware.com/
news/ quantware-announces-scaling-breakthrough-with-vio-40k - [537] QuantWare, “Technology — VIO™ 3D Scaling Architecture.” [Online]. Available: https://quantware.com/
technology - [538] P. A. Spring et al., “High coherence and low cross-talk in a tileable 3D integrated superconducting circuit architecture,” Sci. Adv., vol. 8, no. 16, Art. no. eabl6698, Apr. 2022, doi: 10.1126/sciadv.abl6698. arXiv:2107.11140.
- [539] M. Vahidpour et al., “Superconducting Through-Silicon Vias for Quantum Integrated Circuits,” arXiv:1708.02226, Aug. 2017.
- [540] D.-R. W. Yost et al., “Solid-state qubits integrated with superconducting through-silicon vias,” npj Quantum Inf., vol. 6, Art. no. 59, 2020, doi: 10.1038/s41534-020-00289-8. arXiv:1912.10942.
- [541] J. Chow, O. Dial, and J. Gambetta, “IBM Quantum breaks the 100‑qubit processor barrier,” IBM Quantum Computing Blog, Nov. 16, 2021. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ 127-qubit-quantum-processor-eagle - [542] NTT (joint release of RIKEN, AIST, NICT, Osaka University, Fujitsu and NTT), “Japanese joint research group launches quantum computing cloud service: Opening access to Japan's first superconducting quantum computer,” Mar. 24, 2023. [Online]. Available: https://group.ntt/
en/ newsrelease/ 2023/ 03/ 24/ 230324a.html - [543] Oxford Quantum Circuits, “Devices – OQC,” OQC. [Online]. Available: https://oqc.tech/
tech/ devices/ - [544] QuantWare, “Introducing Contralto-A: a QPU for quantum error correction,” Feb. 25, 2025. [Online]. Available: https://quantware.com/
news/ introducing-contralto-a-qpu-for-quantum-error-correction - [545] QuantWare, “D-line QPUs — Build bigger, scale faster.” [Online]. Available: https://quantware.com/
product/ processors/ d-line - [546] M. Swayne, “How Fujitsu Is Tackling a 10,000-Qubit Quantum Computer for Practical Applications,” The Quantum Insider, Dec. 8, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ 12/ 08/ how-fujitsu-is-tackling-a-10000-qubit-quantum-computer-for-practical-applications/ - [547] QuantWare, “QuantWare Raises $178 Million to Build World’s Most Powerful Quantum Processors at an Industrial Scale,” May 5, 2026. [Online]. Available: https://quantware.com/
news/ quantware-raises-178-million - [548] Intel Corporation, “Intel Debuts 2nd-Gen Horse Ridge Cryogenic Quantum Control Chip,” Dec. 3, 2020. [Online]. Available: https://www.intc.com/
news-events/ press-releases/ detail/ 1429/ intel-debuts-2nd-gen-horse-ridge-cryogenic-quantum-control - [549] S. J. Pauka et al., “A cryogenic CMOS chip for generating control signals for multiple qubits,” Nat. Electron., vol. 4, no. 1, pp. 64–70, Jan. 2021, doi: 10.1038/s41928-020-00528-y.
- [550] S. Kawabata, “Integration and Resource Estimation of Cryoelectronics for Superconducting Fault-Tolerant Quantum Computers,” arXiv:2601.03922, Jan. 2026.
- [551] S. K. Bartee et al., “Spin-qubit control with a milli-kelvin CMOS chip,” Nature, vol. 643, no. 8071, pp. 382–387, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09157-x.
- [552] J. van Staveren et al., “Cryo-CMOS Bias-Voltage Generation and Demultiplexing at mK Temperatures for Large-Scale Arrays of Quantum Devices,” IEEE Trans. Quantum Eng., vol. 6, pp. 1–18, 2025, doi: 10.1109/TQE.2025.3580377.
- [553] SemiQon, “SemiQon Cryo-CMOS™.” [Online]. Available: https://www.semiqon.com/
technology/ semiqon-cryo-cmos - [554] QuTech, “Scalable diamond Quantum Computing with cryogenic chip integration,” Feb. 17, 2026. [Online]. Available: https://qutech.nl/
2026/ 02/ 17/ scalable-diamond-quantum-computing-with-cryogenic-chip-integration/ - [555] Microsoft Technology Licensing, LLC, “Cryogenic-CMOS interface for controlling qubits,” USPTO, Dec. 2023. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ 11838022 - [556] SEEQC, “SEEQC Files Registration Statement for Proposed Initial Public Offering,” Business Wire, Jun. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ home/ 20260629077919/ en/ SEEQC-Files-Registration-Statement-for-Proposed-Initial-Public-Offering - [557] M. Abdel-Kareem, “SEEQC Files Form S-1 for Nasdaq IPO Parallel to Ongoing Allegro Merger Process,” Quantum Computing Report, Jul. 2, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
seeqc-files-form-s-1-for-nasdaq-ipo-parallel-to-ongoing-allegro-merger-process/ - [558] Quantum Machines, “Quantum Machines Makes Second European Acquisition in Six Weeks as Quantum Closes In on Real-World Advantage,” Jun. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
press-release/ quantum-machines-acquisition-pcb-engineering/ - [559] QuTech, “QuTech spinoff FrostByte raises €1.3 million for cryo-electronics for scalable quantum computers,” May 11, 2026. [Online]. Available: https://qutech.nl/
2026/ 05/ 11/ qutech-spinoff-frostbyte-raises-e1-3-million-for-cryo-electronics-for-scalable-quantum-computers/ - [560] M. Abdel-Kareem, “Rhonexum Raises $1M Pre-Seed to Solve the Quantum Cabling Bottleneck via Cryo-CMOS,” Quantum Computing Report, Mar. 18, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
rhonexum-raises-1m-pre-seed-to-solve-the-quantum-cabling-bottleneck-via-cryo-cmos/ - [561] W. D. Oliver and S. Gustavsson, “Scalable control of quantum bits using baseband pulsing,” USPTO, Aug. 2026. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ 12705525 - [562] Intel Corporation, “Technologies for Closed-Loop Qubit Calibration,” USPTO, Jul. 2026. [Online]. Available: https://patents.justia.com/
patent/ 20260187510 - [563] PatSnap, “Cryogenic CMOS Circuit Technology Landscape 2026,” Apr. 20, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ blog/ articles/ cryo-cmos-technology-landscape-2026/ - [564] C. Nayak, “Full stack ahead: Pioneering quantum hardware allows for controlling up to thousands of qubits at cryogenic temperatures,” Microsoft Research Blog, Jan. 27, 2021. [Online]. Available: https://www.microsoft.com/
en-us/ research/ blog/ full-stack-ahead-pioneering-quantum-hardware-allows-for-controlling-up-to-thousands-of-qubits-at-cryogenic-temperatures/ - [565] R. McDermott and M. G. Vavilov, “Accurate Qubit Control with Single Flux Quantum Pulses,” Phys. Rev. Appl., vol. 2, no. 1, Art. no. 014007, Jul. 2014, doi: 10.1103/PhysRevApplied.2.014007.
- [566] E. Leonard et al., “Digital Coherent Control of a Superconducting Qubit,” Phys. Rev. Appl., vol. 11, no. 1, Art. no. 014009, Jan. 2019, doi: 10.1103/PhysRevApplied.11.014009. arXiv:1806.07930.
- [567] AIST; Yokohama National University; Tohoku University; NEC, “Successful demonstration of a superconducting circuit for qubit control within large-scale quantum computer systems,” NEC Press Releases, Jun. 3, 2024. [Online]. Available: https://www.nec.com/
en/ press/ 202406/ global_20240603_02.html - [568] S. Kamimura, A. Taguchi, M. Tanaka, and T. Yamamoto, “Fluxon Time-Delay Readout of a Superconducting Qubit Protected by a Spectral Gap in a Josephson Transmission Line,” arXiv:2603.13175, Mar. 2026.
- [569] S. K. Tolpygo, “Superconductor Digital Electronics: Scalability and Energy Efficiency Issues,” arXiv:1602.03546, Feb. 2016.
- [570] MIT Lincoln Laboratory, “SQUILL Foundry.” [Online]. Available: https://www.ll.mit.edu/
r-d/ projects/ squill-foundry - [571] T. Yamae et al., “Rapid single-flux-quantum and adiabatic quantum-flux-parametron cell libraries using a 1 kA/cm2 niobium fabrication process,” Scientific Reports, vol. 15, Art. no. 41429, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41598-025-20666-7.
- [572] SEEQC, “SEEQC Secures $22.4 Million In Series A Round; Strategic Investment Led By EQT Ventures,” Sep. 16, 2020. [Online]. Available: https://seeqc.com/
resources/ seeqc-secures-22.4-million-in-series-a-round-strategic-investment-led-by-eqt-ventures - [573] SIP Global Partners, “SIP Global Partners Participates in $30M Round for SEEQC, Developer of the World's First Full-Stack Processor for Quantum Computers,” PRWeb, Jan. 16, 2025. [Online]. Available: https://www.prweb.com/
releases/ sip-global-partners-participates-in-30m-round-for-seeqc-developer-of-the-worlds-first-full-stack-processor-for-quantum-computers-302352970.html - [574] Allegro Merger Corp.; SeeQC, Inc., “Settlement, Termination and Release Agreement,” U.S. Securities and Exchange Commission (EDGAR), Aug. 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ edgar/ data/ 1779977/ 000121390026095175/ ea028847004ex2-2.htm - [575] SeeQC, Inc., “Form S-4 Registration Statement (SeeQC, Inc. / Allegro Merger Corp.),” U.S. Securities and Exchange Commission, May 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ edgar/ data/ 1779977/ 000121390026061108/ ea0278139-04.htm - [576] SkyWater Technology, “SkyWater Technology Reports Fourth Quarter and Full Fiscal Year 2025 Results,” U.S. Securities and Exchange Commission, Feb. 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/
Archives/ edgar/ data/ 1819974/ 000181997426000005/ skyt-20251228xex991.htm - [577] M. Endres et al., “Cold Matter Assembled Atom-by-Atom,” arXiv:1607.03044, Jul. 2016.
- [578] M. Swayne, “Fraunhofer ILT Develops Laser System for 2,000-Qubit Neutral-Atom Quantum Computer,” The Quantum Insider, Jul. 8, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 07/ 08/ fraunhofer-ilt-develops-laser-system-for-2000-qubit-neutral-atom-quantum-computer/ - [579] S. G. Menon, N. Glachman, M. Pompili, A. Dibos, and H. Bernien, “An integrated atom array–nanophotonic chip platform with background-free imaging,” Nat. Commun., vol. 15, no. 1, Art. no. 6156, Jul. 2024, doi: 10.1038/s41467-024-50355-4.
- [580] Y.-D. Hu et al., “A scalable chip-integrated single-photon source array based on 50 individually addressable neutral atoms,” arXiv:2608.15637, Aug. 2026.
- [581] M. U. Rehman, “Pasqal Demonstrates Photonic Chip-Based Control for Neutral-Atom Quantum Computers,” The Quantum Insider, Aug. 10, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 08/ 10/ pasqal-photonic-chip-control-neutral-atom-quantum-computers/ - [582] imec, “The European Commission and Chips JU select the PIXEurope consortium to lead the European Pilot Line on Advanced Photonic Integrated Circuits,” Nov. 24, 2024. [Online]. Available: https://www.imec-int.com/
en/ press/ european-commission-and-chips-ju-select-pixeurope-consortium-lead-european-pilot-line - [583] K. K. Mehta et al., “Integrated optical multi-ion quantum logic,” Nature, vol. 586, no. 7830, pp. 533–537, Oct. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2823-6.
- [584] IonQ, “IonQ and Sandia National Laboratories Sign MOU to Accelerate Quantum Co-Design for National Security Applications,” Aug. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-and-sandia-national-laboratories-sign-mou-to-accelerate-quantum-co-design-for-national-security-applications - [585] S. Debnath, N. M. Linke, C. Figgatt, K. A. Landsman, K. Wright, and C. Monroe, “Demonstration of a small programmable quantum computer with atomic qubits,” Nature, vol. 536, no. 7614, pp. 63–66, Aug. 2016, doi: 10.1038/nature18648. arXiv:1603.04512.
- [586] K. Wright et al., “Benchmarking an 11-qubit quantum computer,” Nat. Commun., vol. 10, Art. no. 5464, Nov. 2019, doi: 10.1038/s41467-019-13534-2. arXiv:1903.08181.
- [587] J. Yu et al., “Design and Characterization of Compact Acousto-Optic-Deflector Individual Addressing System for Trapped-Ion Quantum Computing,” arXiv:2601.01647, Jan. 2026.
- [588] R. Paschotta, “Acousto-optic Deflectors,” RP Photonics Encyclopedia. [Online]. Available: https://www.rp-photonics.com/
acousto_optic_deflectors.html - [589] IonQ, “IonQ Achieves Key Photonic Interconnect Milestone, Demonstrating Networked Quantum Systems Using Entanglement,” Apr. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-achieves-key-photonic-interconnect-milestone-demonstrating-networked-quantum-systems-using-entanglement - [590] NXP Semiconductors, “NXP, eleQtron and ParityQC Reveal their First Quantum Computing Demonstrator for the DLR Quantum Computing Initiative,” NXP Newsroom, May 30, 2024. [Online]. Available: https://www.nxp.com/
company/ about-nxp/ newsroom/ NW-NXP-ELEQTRON-AND-PARITYQC-FIRST-QUANTUM - [591] A. Wallraff et al., “Strong coupling of a single photon to a superconducting qubit using circuit quantum electrodynamics,” Nature, vol. 431, no. 7005, pp. 162–167, Sep. 2004, doi: 10.1038/nature02851. arXiv:cond-mat/0407325.
- [592] T. C. White et al., “Traveling wave parametric amplifier with Josephson junctions using minimal resonator phase matching,” arXiv:1503.04364, Mar. 2015.
- [593] Silent Waves, “Silent Waves - Traveling-Wave Parametric Amplifiers (TWPAs),” Mar. 13, 2026. [Online]. Available: https://www.silent-waves.com/
- [594] QuantWare, “Peripherals — Crescendo TWPA,” 2026. [Online]. Available: https://quantware.com/
product/ peripherals - [595] D. Finke, “QuantumCore Secures $1.7M NSERC Grant to Advance Superconducting Amplifiers,” Quantum Computing Report, Apr. 25, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
quantumcore-partners-with-iqc-and-nserc-in-1-7m-traveling-wave-parametric-amplifier-twpa-development-initiative/ - [596] P. Magnard et al., “Fast and Unconditional All-Microwave Reset of a Superconducting Qubit,” Phys. Rev. Lett., vol. 121, no. 6, Art. no. 060502, Aug. 2018, doi: 10.1103/physrevlett.121.060502. arXiv:1801.07689.
- [597] M. McEwen et al., “Removing leakage-induced correlated errors in superconducting quantum error correction,” Nat. Commun., vol. 12, Art. no. 1761, Mar. 2021, doi: 10.1038/s41467-021-21982-y. arXiv:2102.06131.
- [598] L. Chen et al., “Fast unconditional reset and leakage reduction in fixed-frequency transmon qubits,” arXiv:2409.16748, Sep. 2024.
- [599] Y. Zhou et al., “Rapid and unconditional parametric reset protocol for tunable superconducting qubits,” Nat. Commun., vol. 12, Art. no. 5924, Oct. 2021, doi: 10.1038/s41467-021-26205-y.
- [600] G. Kim et al., “Fast Unconditional Reset and Leakage Reduction of a Tunable Superconducting Qubit via an Engineered Dissipative Bath,” arXiv:2411.02950, Nov. 2024.
- [601] H. Haas, D. McKay, and R. Davis, “IBM Quantum Nighthawk r2—more circuits, faster,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ nighthawk-r2 - [602] R. Acharya et al., “Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit,” Nature, vol. 614, pp. 676–681, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41586-022-05434-1.
- [603] M. Ivezic, “China's Zuchongzhi 3.2 Crosses the Error Correction Threshold - and Takes a Different Path Than Google to Get There,” PostQuantum.com, Dec. 30, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-research/ zuchongzhi-3-2-belowthreshold/ - [604] K. C. Miao et al., “Overcoming leakage in quantum error correction,” Nat. Phys., vol. 19, pp. 1780–1786, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41567-023-02226-w.
- [605] M. Swayne, “China Demonstrates Quantum Error Correction Using Microwaves, Narrowing Gap With Google,” The Quantum Insider, Dec. 26, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ 12/ 26/ china-demonstrates-quantum-error-correction-using-microwaves-narrowing-gap-with-google/ - [606] IBM, “Qubit initialization.” [Online]. Available: https://quantum.cloud.ibm.com/
docs/ en/ guides/ repetition-rate-execution - [607] K. Boothby et al., “Architectural considerations in the design of a third-generation superconducting quantum annealing processor,” arXiv:2108.02322, Aug. 2021.
- [608] A. J. Berkley et al., “A scalable readout system for a superconducting adiabatic quantum optimization system,” Supercond. Sci. Technol., vol. 23, Art. no. 105014, 2010. arXiv:0905.0891.
- [609] R. Harris et al., “Experimental demonstration of a robust and scalable flux qubit,” Phys. Rev. B, vol. 81, no. 13, Art. no. 134510, Apr. 2010, doi: 10.1103/PhysRevB.81.134510.
- [610] D-Wave Quantum Inc., “QPU Solver Parameters — D-Wave Quantum Computing Products documentation.” [Online]. Available: https://docs.dwavequantum.com/
en/ latest/ quantum_research/ solver_parameters.html - [611] J. A. Grover et al., “Fast, Lifetime-Preserving Readout for High-Coherence Quantum Annealers,” PRX Quantum, vol. 1, no. 2, Art. no. 020314, 2020, doi: 10.1103/PRXQuantum.1.020314. arXiv:2006.10817.
- [612] J. D. Whittaker et al., “A frequency and sensitivity tunable microresonator array for high-speed quantum processor readout,” arXiv:1509.05811, Sep. 2015.
- [613] D-Wave Quantum Inc., “Per-QPU Solver Properties and Schedules — D-Wave Quantum Computing Products documentation.” [Online]. Available: https://docs.dwavequantum.com/
en/ latest/ quantum_research/ solver_properties_specific.html - [614] D-Wave Quantum Inc., “Operation and Timing — D-Wave Quantum Computing Products documentation.” [Online]. Available: https://docs.dwavequantum.com/
en/ latest/ quantum_research/ operation_timing.html - [615] Qilimanjaro Quantum Tech, “Towards a European full-stack coherent quantum annealer platform,” Mar. 2, 2021. [Online]. Available: https://qilimanjaro.tech/
towards-a-european-full-stack-coherent-quantum-annealer-platform/ - [616] D-Wave Quantum Inc., “D‑Wave's Advantage2 Quantum Computer Now Generally Available,” D-Wave Support, May 14, 2025. [Online]. Available: https://support.dwavesys.com/
hc/ en-us/ articles/ 32105885880087-D-Wave-s-Advantage2-Quantum-Computer-Now-Generally-Available - [617] S. Crain et al., “High-speed low-crosstalk detection of a ¹⁷¹Yb⁺ qubit using superconducting nanowire single photon detectors,” Commun. Phys., vol. 2, no. 1, Art. no. 97, Aug. 2019, doi: 10.1038/s42005-019-0195-8.
- [618] D. V. Reddy, R. R. Nerem, S. W. Nam, R. P. Mirin, and V. B. Verma, “Superconducting nanowire single-photon detectors with 98% system detection efficiency at 1550 nm,” Optica, vol. 7, no. 12, p. 1649, Dec. 2020, doi: 10.1364/OPTICA.400751.
- [619] D. Reens et al., “High-Fidelity Ion State Detection Using Trap-Integrated Avalanche Photodiodes,” Phys. Rev. Lett., vol. 129, no. 10, Art. no. 100502, Sep. 2022, doi: 10.1103/PhysRevLett.129.100502.
- [620] Hamamatsu Photonics, “APS DAMOP 2026,” Aug. 25, 2026. [Online]. Available: https://www.hamamatsu.com/
us/ en/ news/ events/ 2026/ APS-DAMOP-2026.html - [621] TipRanks, “Single Quantum Hits 400-System Milestone as It Deepens European Quantum Partnerships,” Jul. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.tipranks.com/
news/ private-companies/ single-quantum-hits-400-system-milestone-as-it-deepens-european-quantum-partnerships - [622] startupticker.ch, “US-based company acquires ID Quantique,” Mar. 3, 2025. [Online]. Available: https://www.startupticker.ch/
en/ news/ US-based-company-acquires-id-quantique - [623] Xu-Zhao-Qiu Zeng et al., “Fast Nondestructive Readout for High-Clock-Rate Atom Array Quantum Processor,” arXiv:2608.17189, Aug. 2026.
- [624] G. A. Oakes et al., “Fast High-Fidelity Single-Shot Readout of Spins in Silicon Using a Single-Electron Box,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 1, Art. no. 011023, Feb. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.011023.
- [625] Zurich Instruments, “SHFQC-LRT Long Readout Time,” Jan. 30, 2025. [Online]. Available: https://www.zhinst.com/
en/ products/ shfqc-lrt-long-readout-time - [626] G. N. Gol'tsman et al., “Picosecond superconducting single-photon optical detector,” Appl. Phys. Lett., vol. 79, no. 6, pp. 705–707, Aug. 2001, doi: 10.1063/1.1388868.
- [627] K. D. Irwin, “An application of electrothermal feedback for high resolution cryogenic particle detection,” Appl. Phys. Lett., vol. 66, no. 15, pp. 1998–2000, Apr. 1995, doi: 10.1063/1.113674.
- [628] Z.-G. Li et al., “Surpassing 99% detection efficiency by cascading two superconducting nanowires on one waveguide with self-calibration,” Light: Science & Applications, vol. 14, no. 1, Art. no. 369, Oct. 2025, doi: 10.1038/s41377-025-02031-5.
- [629] B. A. Korzh et al., “Demonstration of sub-3 ps temporal resolution with a superconducting nanowire single-photon detector,” Nat. Photon., vol. 14, no. 4, pp. 250–255, Mar. 2020, doi: 10.1038/s41566-020-0589-x. arXiv:1804.06839.
- [630] Photon Spot, “Photon Spot — Cryogenic & Quantum Detection Systems.” [Online]. Available: https://www.photonspot.com/
- [631] Quantum Opus, “World-Class Photon Detection. Simplified.” [Online]. Available: https://www.quantumopus.com/
- [632] A. E. Lita, A. J. Miller, and S. W. Nam, “Counting near-infrared single-photons with 95% efficiency,” Optics Express, vol. 16, no. 5, Art. no. 3032, 2008, doi: 10.1364/OE.16.003032.
- [633] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of ID Quantique, Cementing Leadership in Quantum Networking and Secure Communications,” May 6, 2025. [Online]. Available: https://investors.ionq.com/
news/ news-details/ 2025/ IonQ-Completes-Acquisition-of-ID-Quantique-Cementing-Leadership-in-Quantum-Networking-and-Secure-Communications/ default.aspx - [634] SCONTEL, “SCONTEL: SSPD SNSPD HEB CRYOGENICS – DETECT EVERYTHING YOU WANT.” [Online]. Available: https://www.scontel.ru/
- [635] W. Asavanant et al., “Time-Domain Multiplexed 2-Dimensional Cluster State: Universal Quantum Computing Platform,” Science, vol. 366, p. 373, 2019, doi: 10.1126/science.aay2645. arXiv:1903.03918.
- [636] M. V. Larsen, X. Guo, C. R. Breum, J. S. Neergaard-Nielsen, and U. L. Andersen, “Deterministic generation of a two-dimensional cluster state,” Science, vol. 366, p. 369, 2019, doi: 10.1126/science.aay4354. arXiv:1906.08709.
- [637] I. Tzitrin et al., “Fault-tolerant quantum computation with static linear optics,” PRX Quantum, vol. 2, Art. no. 040353, 2021, doi: 10.1103/PRXQuantum.2.040353. arXiv:2104.03241.
- [638] J. F. Tasker et al., “Silicon photonics interfaced with integrated electronics for 9 GHz measurement of squeezed light,” Nat. Photon., vol. 15, pp. 11–15, Jan. 2021, doi: 10.1038/s41566-020-00715-5. arXiv:2009.14318.
- [639] C. Bruynsteen et al., “Integrated balanced homodyne photonic–electronic detector for beyond 20 GHz shot-noise-limited measurements,” Optica, vol. 8, no. 9, pp. 1146–1152, Sep. 2021, doi: 10.1364/OPTICA.420973.
- [640] A. Inoue et al., “Toward a multi-core ultra-fast optical quantum processor: 43-GHz bandwidth real-time amplitude measurement of 5-dB squeezed light using modularized optical parametric amplifier with 5G technology,” Appl. Phys. Lett., vol. 122, Art. no. 104001, 2023, doi: 10.1063/5.0137641. arXiv:2205.14061.
- [641] H. Chen et al., “Heterogeneously Integrated Squeezed-Light Generation and Detection on a Single Photonic Chip,” arXiv:2608.13218, Aug. 2026.
- [642] Xanadu, “Xanadu Unveils 1st On-Chip Error-Resistant Photonic Qubit,” HPCwire, Jun. 5, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ xanadu-unveils-1st-on-chip-error-resistant-photonic-qubit/ - [643] K. Sahay, J. Jin, J. Claes, J. D. Thompson, and S. Puri, “High-Threshold Codes for Neutral-Atom Qubits with Biased Erasure Errors,” Phys. Rev. X, vol. 13, no. 4, Art. no. 041013, Oct. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041013. arXiv:2302.03063.
- [644] A. Senoo et al., “High-fidelity entanglement and coherent multi-qubit mapping in an atom array,” arXiv:2506.13632, Nov. 2025.
- [645] J. W. Lis et al., “Mid-circuit operations using the omg-architecture in neutral atom arrays,” arXiv:2305.19266, May 2023.
- [646] M. Swayne, “Quantum Circuits Inc. Quietly Raises $26.5 Million,” The Quantum Insider, May 29, 2024. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2024/ 05/ 29/ quantum-circuits-inc-quietly-raises-26-5-million/ - [647] Quantum Circuits, Inc., “Quantum Circuits Secures More Than $60 Million in Series B Investment,” PR Newswire, Aug. 15, 2024. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ quantum-circuits-secures-more-than-60-million-in-series-b-investment-302221428.html - [648] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Completes Acquisition of Quantum Circuits Inc., Creating World's Leading Quantum Computing Company,” Business Wire, Jan. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ home/ 20260119513563/ en/ D-Wave-Completes-Acquisition-of-Quantum-Circuits-Inc.-Creating-Worlds-Leading-Quantum-Computing-Company - [649] A. Y. Kitaev, “Fault-tolerant quantum computation by anyons,” Annals of Physics, vol. 303, no. 1, pp. 2–30, 2003, doi: 10.1016/S0003-4916(02)00018-0. arXiv:quant-ph/9707021.
- [650] E. Dennis, A. Kitaev, A. Landahl, and J. Preskill, “Topological quantum memory,” Journal of Mathematical Physics, vol. 43, no. 9, pp. 4452–4505, 2002, doi: 10.1063/1.1499754. arXiv:quant-ph/0110143.
- [651] H. Bombin and M. A. Martin-Delgado, “Optimal resources for topological two-dimensional stabilizer codes: Comparative study,” Phys. Rev. A, vol. 76, no. 1, Art. no. 012305, 2007, doi: 10.1103/PhysRevA.76.012305. arXiv:quant-ph/0703272.
- [652] D. Horsman, A. G. Fowler, S. Devitt, and R. Van Meter, “Surface code quantum computing by lattice surgery,” New Journal of Physics, vol. 14, Art. no. 123011, Nov. 2011, doi: 10.1088/1367-2630/14/12/123011. arXiv:1111.4022.
- [653] A. G. Fowler, M. Mariantoni, J. M. Martinis, and A. N. Cleland, “Surface codes: Towards practical large-scale quantum computation,” Phys. Rev. A, vol. 86, no. 3, Art. no. 032324, Sep. 2012, doi: 10.1103/PhysRevA.86.032324. arXiv:1208.0928.
- [654] C. Gidney, M. Newman, P. Brooks, and C. Jones, “Yoked surface codes,” arXiv:2312.04522, Dec. 2023.
- [655] C. Gidney and C. Jones, “New circuits and an open source decoder for the color code,” arXiv:2312.08813, Dec. 2023.
- [656] Google LLC, “Surface codes with densely packed gauge operators,” U.S. Patent 12,518,194 B2, Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ Also https://patents.justia.com/US12518194B2/ en search?q=%22surface+code%22+quantum+error+correction&company=google . - [657] J. Bausch et al., “Learning high-accuracy error decoding for quantum processors,” Nature, vol. 635, no. 8040, pp. 834–840, Nov. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08148-8.
- [658] Riverlane, “Riverlane publishes QEC Technology Roadmap that can accelerate quantum computing's path to utility scale by 3–5 years,” Mar. 12, 2026. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ riverlane-publishes-qec-technology-roadmap - [659] Qblox; Riverlane, “Qblox and Riverlane Demonstrate Integration Enabling Real-Time Quantum Error Correction,” PR Newswire, Mar. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ qblox-and-riverlane-demonstrate-integration-enabling-real-time-quantum-error-correction-302716254.html - [660] Riverlane, “Riverlane awarded £2.1m by Horizon Europe to develop the next generation of its quantum error correction decoder,” May 1, 2024. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ riverlane-awarded-2-1m-by-horizon-europe-to-develop-the-next-generation-of-its-quantum-error-correction-decoder - [661] Riverlane, “Riverlane raises $75 million to meet surging global demand for quantum error correction technology,” Aug. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.riverlane.com/
press-release/ riverlane-raises-75-million-to-meet-surging-global-demand-for-quantum-error-correction-technology - [662] A. B. Ziad, A. Zalawadiya, B. Barber, and L. Skoric, “Quantum decoder,” Google Patents, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://patents.google.com/
patent/ GB2641501A/ en - [663] H. Bombín and M. A. Martin-Delgado, “Topological Quantum Distillation,” Phys. Rev. Lett., vol. 97, Art. no. 180501, 2006, doi: 10.1103/PhysRevLett.97.180501. arXiv:quant-ph/0605138.
- [664] A. Bourassa and K. Satzinger, “A colorful quantum future,” Google Research Blog, Jun. 23, 2025. [Online]. Available: https://research.google/
blog/ a-colorful-quantum-future/ - [665] G. Kishony and A. Fowler, “Color code off-the-hook: avoiding hook errors with a single auxiliary per plaquette,” arXiv:2603.28852, Mar. 2026.
- [666] L. Daguerre, R. Blume-Kohout, N. C. Brown, D. Hayes, and I. H. Kim, “Experimental Demonstration of High-Fidelity Logical Magic States from Code Switching,” Phys. Rev. X, vol. 15, no. 4, Art. no. 041008, Oct. 2025, doi: 10.1103/dck4-x9c2. arXiv:2506.14169.
- [667] A. Paetznick et al., “Improved quantum processor logical error rates via correction and detection,” Nature, vol. 654, no. 8118, pp. 349–355, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10628-y.
- [668] PatSnap, “Quantum Error Correction Technology Landscape 2026,” Apr. 22, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ blog/ articles/ quantum-error-correction-patent-landscape-2026/ - [669] A. Bauer and J. C. M. de la Fuente, “Planar Fault-Tolerant Circuits for Non-Clifford Gates on the 2D Color Code,” PRX Quantum, vol. 7, no. 2, Art. no. 020367, Jun. 2026, doi: 10.1103/p7c9-x1m9. arXiv:2505.05175.
- [670] Photonic Inc., “Photonic accelerates the timeline to useful quantum computing with breakthrough results in error correction,” Feb. 11, 2025. [Online]. Available: https://photonic.com/
news/ shyps-codes-announcement/ - [671] M. U. Rehman, “Photonic Publishes SHYPS QLDPC Code Results in Nature Communications,” The Quantum Insider, Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 08/ 26/ photonic-shyps-quantum-error-correction-nature-communications/ - [672] Justia Patents, “Patent search: ‘parity check’ quantum error correction code (results as of Sep. 3, 2026).” [Online]. Available: https://patents.justia.com/
search?q=%22parity+check%22+quantum+error+correction+code Also https://patents.google.com/patent/ .US12346774B2/ en - [673] C. N. Self, M. Benedetti, and D. Amaro, “Protecting expressive circuits with a quantum error detection code,” Nat. Phys., vol. 20, no. 2, pp. 219–224, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41567-023-02282-2. arXiv:2211.06703.
- [674] Error Correction Zoo, “[[16,6,4]] Tesseract color code,” Jun. 8, 2026. [Online]. Available: https://errorcorrectionzoo.org/
c/ stab_16_6_4 - [675] H. Goto, “High-performance fault-tolerant quantum computing with many-hypercube codes,” Sci. Adv., vol. 10, no. 36, Art. no. eadp6388, Sep. 2024, doi: 10.1126/sciadv.adp6388. arXiv:2403.16054.
- [676] Iceberg Quantum, “Iceberg Quantum — Home.” [Online]. Available: https://www.iceberg-quantum.com/
- [677] M. Swayne, “Trifecta: Iceberg Quantum Unveils Pinnacle Architecture, Claims Sub-100,000 Qubits Could Break RSA-2048 And Raises $6 Million Seed Round,” The Quantum Insider, Feb. 13, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 02/ 13/ trifecta-iceberg-quantum-unveils-pinnacle-architecture-claims-sub-100000-qubits-could-break-rsa-2048-and-raises-6-million-seed-round/ - [678] Iceberg Quantum, “Iceberg Quantum Launches with $2M and PsiQuantum Partnership,” HPCwire, Mar. 24, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ iceberg-quantum-launches-with-2m-and-psiquantum-partnership/ - [679] T. M. Stace, S. D. Barrett, and A. C. Doherty, “Thresholds for Topological Codes in the Presence of Loss,” Phys. Rev. Lett., vol. 102, no. 20, Art. no. 200501, May 2009, doi: 10.1103/PhysRevLett.102.200501. arXiv:0904.3556.
- [680] N. Delfosse and G. Zémor, “Linear-time maximum likelihood decoding of surface codes over the quantum erasure channel,” Phys. Rev. Res., vol. 2, no. 3, Art. no. 033042, Jul. 2020, doi: 10.1103/PhysRevResearch.2.033042. arXiv:1703.01517.
- [681] N. Delfosse and N. H. Nickerson, “Almost-linear time decoding algorithm for topological codes,” Quantum, vol. 5, Art. no. 595, Dec. 2021, doi: 10.22331/q-2021-12-02-595. arXiv:1709.06218.
- [682] R. Stricker et al., “Experimental deterministic correction of qubit loss,” Nature, vol. 585, no. 7824, pp. 207–210, Sep. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2667-0. arXiv:2002.09532.
- [683] S. Gu, Y. Vaknin, A. Retzker, and A. Kubica, “Optimizing Quantum Error-Correction Protocols with Erasure Qubits,” PRX Quantum, vol. 6, no. 4, Art. no. 040354, Oct. 2025, doi: 10.1103/985g-58gd.
- [684] S. Gu, A. Retzker, and A. Kubica, “Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits,” Phys. Rev. Res., vol. 7, no. 1, Art. no. 013249, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevResearch.7.013249. arXiv:2312.14060.
- [685] N. Liyanage, Y. Wu, A. Deters, and L. Zhong, “Scalable Quantum Error Correction for Surface Codes using FPGA,” arXiv:2301.08419, Jan. 2023.
- [686] Brookhaven National Laboratory, “DOE Renews Brookhaven Lab-led Quantum Research Center,” BNL Newsroom, Nov. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.bnl.gov/
newsroom/ news.php?a=122687 - [687] R. Neeman, “Quantum Technology Atlas,” ed. 2026.09, Qodeh, Sep. 2026, §3.2.
- [688] P. Thomas, L. Ruscio, O. Morin, and G. Rempe, “Fusion of deterministically generated photonic graph states,” Nature, vol. 629, no. 8012, pp. 567–572, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07357-5.
- [689] S. Bravyi and A. Kitaev, “Universal Quantum Computation with ideal Clifford gates and noisy ancillas,” Phys. Rev. A, vol. 71, Art. no. 022316, 2005, doi: 10.1103/PhysRevA.71.022316. arXiv:quant-ph/0403025.
- [690] C. Gidney, N. Shutty, and C. Jones, “Magic state cultivation: growing T states as cheap as CNOT gates,” arXiv:2409.17595, Sep. 2024.
- [691] K. H. Wan, Z. Zhong, and A. Zapirain, “Simulating magic state cultivation with few Clifford terms,” Quantum, vol. 10, Art. no. 2134, Jun. 2026, doi: 10.22331/q-2026-06-12-2134.
- [692] Quantinuum, “A Quantinuum-led team has built the quantum programming tools for real-time magic state distillation on a quantum computer,” Oct. 24, 2023. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
blog/ a-quantinuum-led-team-has-built-the-quantum-programming-tools-for-real-time-magic-state-distillation-on-a-quantum-computer - [693] IBM, “Error mitigation and suppression techniques.” [Online]. Available: https://quantum.cloud.ibm.com/
docs/ en/ guides/ error-mitigation-and-suppression-techniques - [694] K. Temme, S. Bravyi, and J. M. Gambetta, “Error mitigation for short-depth quantum circuits,” Phys. Rev. Lett., vol. 119, Art. no. 180509, 2017, doi: 10.1103/PhysRevLett.119.180509. arXiv:1612.02058.
- [695] Y. Li and S. C. Benjamin, “Efficient Variational Quantum Simulator Incorporating Active Error Minimization,” Phys. Rev. X, vol. 7, no. 2, Art. no. 021050, Jun. 2017, doi: 10.1103/PhysRevX.7.021050. arXiv:1611.09301.
- [696] A. Kandala et al., “Error mitigation extends the computational reach of a noisy quantum processor,” Nature, vol. 567, pp. 491–495, Mar. 2019, doi: 10.1038/s41586-019-1040-7. arXiv:1805.04492.
- [697] S. Filippov, M. Leahy, M. A. C. Rossi, and G. García-Pérez, “Scalable tensor-network error mitigation for near-term quantum computing,” arXiv:2307.11740, Jul. 2023.
- [698] S. V. Barron et al., “Observable Estimation in the Absence of Classical Verification,” arXiv:2607.25998, Jul. 2026.
- [699] R. Takagi, S. Endo, S. Minagawa, and M. Gu, “Fundamental limits of quantum error mitigation,” npj Quantum Inf., vol. 8, Art. no. 114, 2022, doi: 10.1038/s41534-022-00618-z. arXiv:2109.04457.
- [700] R. Takagi, H. Tajima, and M. Gu, “Universal Sampling Lower Bounds for Quantum Error Mitigation,” Phys. Rev. Lett., vol. 131, Art. no. 210602, 2023, doi: 10.1103/PhysRevLett.131.210602. arXiv:2208.09178.
- [701] Y. Quek, D. S. França, S. Khatri, J. J. Meyer, and J. Eisert, “Exponentially tighter bounds on limitations of quantum error mitigation,” Nat. Phys., vol. 20, p. 1648, 2024, doi: 10.1038/s41567-024-02536-7. arXiv:2210.11505.
- [702] E. van den Berg, Z. K. Minev, A. Kandala, and K. Temme, “Probabilistic error cancellation with sparse Pauli–Lindblad models on noisy quantum processors,” Nat. Phys., vol. 19, no. 8, pp. 1116–1121, May 2023, doi: 10.1038/s41567-023-02042-2. arXiv:2201.09866.
- [703] T. Begušić and G. K.-L. Chan, “Fast classical simulation of evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance,” arXiv:2306.16372, Jun. 2023.
- [704] T. Begušić, J. Gray, and G. K.-L. Chan, “Fast and converged classical simulations of evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance,” Sci. Adv., Art. no. eadk4321, 2024, doi: 10.1126/sciadv.adk4321. arXiv:2308.05077.
- [705] QEDMA, “QEDMA raises $26M with participation from IBM to tackle quantum computing errors and accelerate pace to quantum advantage,” PR Newswire, Jul. 3, 2025. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ qedma-raises-26m-with-participation-from-ibm-to-tackle-quantum-computing-errors-and-accelerate-pace-to-quantum-advantage-302497701.html - [706] Algorithmiq, “Algorithmiq Launches High-Performing Error Mitigation Solution in IBM's Qiskit Functions Catalog,” Sep. 16, 2024. [Online]. Available: https://www.algorithmiq.fi/
news/ press-release-tem-ibm-qiskit-functions/ - [707] M. Ivezic, “IBM Launches Heron R3 (ibm_pittsburgh): ~350 uS T2 and a Quality Upgrade for Its 156-Qubit Platform,” PostQuantum.com, Aug. 1, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
industry-news/ ibm-heron-r3-pittsburgh/ - [708] T. Q. Group, “Tianyan: Cloud services with quantum advantage,” arXiv:2512.10504, Dec. 2025.
- [709] Algorithmiq, “Algorithmiq Establishes Milan Headquarters and raises €18m to Position Europe as the Future of Quantum Software,” May 11, 2026. [Online]. Available: https://algorithmiq.fi/
news/ algorithmiq-establishes-milan-headquarters-and-raises-18m-to-position-europe-as-the-future-of-quantum-software/ - [710] N. Delfosse and A. Paetznick, “Spacetime codes of Clifford circuits,” arXiv:2304.05943, Apr. 2023.
- [711] N. M. Linke et al., “Fault-tolerant quantum error detection,” Sci. Adv., vol. 3, no. 10, Art. no. e1701074, Oct. 2017, doi: 10.1126/sciadv.1701074. arXiv:1611.06946.
- [712] C. Vuillot, “Is error detection helpful on IBM 5Q chips?,” Quantum Inf. Comput., vol. 18, no. 11&12, pp. 949–964, 2018. arXiv:1705.08957.
- [713] C. K. Andersen et al., “Repeated quantum error detection in a surface code,” Nat. Phys., vol. 16, no. 8, pp. 875–880, Jun. 2020, doi: 10.1038/s41567-020-0920-y. arXiv:1912.09410.
- [714] J. F. Marques et al., “Logical-qubit operations in an error-detecting surface code,” Nat. Phys., vol. 18, p. 80, 2022, doi: 10.1038/s41567-021-01423-9. arXiv:2102.13071.
- [715] Z. Chen et al., “Exponential suppression of bit or phase errors with cyclic error correction,” Nature, vol. 595, pp. 383–387, Jul. 2021, doi: 10.1038/s41586-021-03588-y.
- [716] R. S. Gupta et al., “Encoding a magic state with beyond break-even fidelity,” Nature, vol. 625, pp. 259–263, Jan. 2024, doi: 10.1038/s41586-023-06846-3. arXiv:2305.13581.
- [717] S. Martiel and A. Javadi-Abhari, “Low-overhead error detection with spacetime codes,” arXiv:2504.15725, Apr. 2025.
- [718] E. Knill, “Quantum computing with realistically noisy devices,” Nature, vol. 434, pp. 39–44, Mar. 2005, doi: 10.1038/nature03350. arXiv:quant-ph/0410199.
- [719] R. Harper and S. T. Flammia, “Fault-Tolerant Logical Gates in the IBM Quantum Experience,” Phys. Rev. Lett., vol. 122, no. 8, Art. no. 080504, Feb. 2019, doi: 10.1103/PhysRevLett.122.080504. arXiv:1806.02359.
- [720] J. Zhang et al., “Demonstrating a universal logical gate set in error-detecting surface codes on a superconducting quantum processor,” npj Quantum Inf., vol. 11, Art. no. 177, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41534-025-01118-6.
- [721] Y. Kim, M. Sevior, and M. Usman, “Magic state injection on IBM quantum processors above the distillation threshold,” Sci. Rep., vol. 16, Art. no. 11189, Feb. 2026, doi: 10.1038/s41598-026-40381-1. arXiv:2412.01446.
- [722] N. Sundaresan et al., “Demonstrating multi-round subsystem quantum error correction using matching and maximum likelihood decoders,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 2852, May 2023, doi: 10.1038/s41467-023-38247-5.
- [723] L. Caune et al., “Demonstrating real-time and low-latency quantum error correction with superconducting qubits,” Nat. Commun., vol. 17, Art. no. 7383, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-73331-6. arXiv:2410.05202.
- [724] Z. He, D. Amaro, R. Shaydulin, and M. Pistoia, “Performance of quantum approximate optimization with quantum error detection,” Commun. Phys., vol. 8, Art. no. 217, May 2025, doi: 10.1038/s42005-025-02136-8. arXiv:2409.12104.
- [725] A. G. Fowler, “Minimum weight perfect matching of fault-tolerant topological quantum error correction in average O(1) parallel time,” Quantum Inf. Comput., vol. 15, no. 1&2, pp. 145–158, Jan. 2015, doi: 10.26421/QIC15.1-2-9. arXiv:1307.1740.
- [726] O. Higgott and C. Gidney, “Sparse Blossom: correcting a million errors per core second with minimum-weight matching,” Quantum, vol. 9, Art. no. 1600, Jan. 2025, doi: 10.22331/q-2025-01-20-1600. arXiv:2303.15933. Also https://arxiv.org/
abs/ .2303.15933 - [727] Y. Wu, N. Liyanage, and L. Zhong, “Micro Blossom: Accelerated Minimum-Weight Perfect Matching Decoding for Quantum Error Correction,” Proc. 30th ACM Int. Conf. Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS '25), vol. 2, Mar. 2025, doi: 10.1145/3676641.3716005. arXiv:2502.14787. Also https://github.com/
yuewuo/ .micro-blossom - [728] O. Higgott, “PyMatching,” GitHub. [Online]. Available: https://github.com/
oscarhiggott/ PyMatching - [729] X. Yang et al., “Real-time Surface-Code Error Correction Using an FPGA-based Neural-Network Decoder,” arXiv:2605.04892, May 2026. Also https://arxiv.org/
html/ .2605.04892 - [730] Quantum X Labs, “Quantum X Labs Reports Meaningful Error Correction Decoder Results with NVIDIA CUDA-Q QEC,” GlobeNewswire, Jul. 24, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ 2026/ 07/ 24/ 3332879/ 0/ en/ quantum-x-labs-reports-meaningful-error-correction-decoder-results-with-nvidia-cuda-q-qec.html - [731] Google DeepMind and Google Quantum AI, “AlphaQubit tackles one of quantum computing's biggest challenges,” Google The Keyword, Nov. 20, 2024. [Online]. Available: https://blog.google/
innovation-and-ai/ models-and-research/ google-deepmind/ alphaqubit-quantum-error-correction/ - [732] C. Lee, T. Hur, and D. K. Park, “Scalable Neural Decoders for Practical Real-Time Quantum Error Correction,” arXiv:2510.22724, Oct. 2025.
- [733] A. Knapen et al., “Pinball: A Cryogenic Predecoder for Surface Code Decoding Under Circuit-Level Noise,” arXiv:2512.09807, Dec. 2025.
- [734] T. Müller et al., “Improved belief propagation is sufficient for real-time decoding of quantum memory,” arXiv:2506.01779, Jun. 2025.
- [735] Altera, “Altera Closes Silver Lake Investment to Become World's Largest Pure-play FPGA Solutions Provider,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://www.altera.com/
newsroom/ news/ press-release/ altera-silver-lake - [736] A. Woodie, “IBM Touts Affordable Quantum Error Correction on AMD FPGAs,” HPCwire, Oct. 28, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
2025/ 10/ 28/ ibm-touts-affordable-quantum-error-correction-on-amd-fpgas/ - [737] NVIDIA, “NVIDIA Announces Financial Results for Second Quarter Fiscal 2027,” Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://nvidianews.nvidia.com/
news/ nvidia-announces-financial-results-for-second-quarter-fiscal-2027 - [738] M. Cain et al., “Correlated decoding of logical algorithms with transversal gates,” arXiv:2403.03272, Mar. 2024.
- [739] H. Perrin, G. Roger, and G. Pupillo, “Correlated Atom Loss as a Resource for Quantum Error Correction,” arXiv:2603.24237, Mar. 2026.
- [740] BTQ Technologies, “BTQ Technologies' QPerfect Subsidiary and the University of Strasbourg Partner to Support France's First Public Neutral-Atom Quantum Computing Platform,” PR Newswire, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ btq-technologies-qperfect-subsidiary-and-the-university-of-strasbourg-partner-to-support-frances-first-public-neutral-atom-quantum-computing-platform-302831874.html - [741] C. Choucair, “BTQ Technologies to Invest Over $2 Million in QPerfect to Advance Neutral Atom Quantum Computing,” The Quantum Insider, Apr. 9, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2025/ 04/ 09/ btq-technologies-to-invest-over-2-million-in-qperfect-to-advance-neutral-atom-quantum-computing/ - [742] J. Burt, “Google Uses AI Reinforcement Learning For Quantum Error Correction,” The Next Platform, Jul. 20, 2026. [Online]. Available: https://www.nextplatform.com/
compute/ 2026/ 07/ 20/ google-uses-ai-reinforcement-learning-for-quantum-error-correction/ 5275023 - [743] Q-CTRL, “Q-CTRL Sets Global Quantum Technology Fundraising Record, Increasing Series B to USD $113M, Led by GP Bullhound,” Oct. 8, 2024. [Online]. Available: https://q-ctrl.com/
blog/ q-ctrl-sets-global-quantum-technology-fundraising-record-increasing-series-b-to-usd-113m-led-by-gp-bullhound - [744] A. Holmes et al., “NISQ+: Boosting quantum computing power by approximating quantum error correction,” arXiv:2004.04794, Apr. 2020.
- [745] Y. Ueno, M. Kondo, M. Tanaka, Y. Suzuki, and Y. Tabuchi, “QECOOL: On-Line Quantum Error Correction with a Superconducting Decoder for Surface Code,” arXiv, Nov. 8, 2021. [Online]. Available: https://arxiv.org/
abs/ 2103.14209 - [746] G. Tao et al., “CryoZip: An Efficient Cryogenic Compressor for Quantum Error Correction Syndromes,” arXiv:2606.30805, Jun. 2026.
- [747] A. Gold et al., “Entanglement across separate silicon dies in a modular superconducting qubit device,” npj Quantum Inf., vol. 7, no. 1, Art. no. 142, Sep. 2021, doi: 10.1038/s41534-021-00484-1. arXiv:2102.13293. Also https://arxiv.org/
abs/ .2102.13293 - [748] J. Niu et al., “Low-loss interconnects for modular superconducting quantum processors,” Nat. Electron., vol. 6, no. 3, pp. 235–241, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41928-023-00925-z. arXiv:2302.02751.
- [749] M. Field et al., “Modular Superconducting Qubit Architecture with a Multi-chip Tunable Coupler,” arXiv:2308.09240, Aug. 2023.
- [750] Y. Martin et al., “Mechanically-intermixed indium superconducting connections for microwave quantum interconnects,” arXiv:2409.04634, Sep. 2024.
- [751] Rigetti Computing, “Rigetti Demonstrates Industry's Largest Multi-Chip Quantum Computer; Halves Two-Qubit Gate Error Rate,” Rigetti Investor Relations, Jul. 16, 2025. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ news-release-details/ rigetti-demonstrates-industrys-largest-multi-chip-quantum - [752] M. Mollenhauer, A. Irfan, X. Cao, S. Mandal, and W. Pfaff, “A high-efficiency elementary network of interchangeable superconducting qubit devices,” Nat. Electron., vol. 8, no. 7, pp. 610–619, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41928-025-01404-3.
- [753] Z. Du et al., “Hardware-aware Compilation for Chip-to-Chip Coupler-Connected Modular Quantum Systems,” arXiv:2505.09036, May 2025.
- [754] D. Rosenberg et al., “3D integrated superconducting qubits,” npj Quantum Inf., vol. 3, Art. no. 42, Oct. 2017, doi: 10.1038/s41534-017-0044-0. arXiv:1706.04116.
- [755] S. Kosen et al., “Building blocks of a flip-chip integrated superconducting quantum processor,” Quantum Sci. Technol., vol. 7, no. 3, Art. no. 035018, Jun. 2022, doi: 10.1088/2058-9565/ac734b. arXiv:2112.02717.
- [756] B. Foxen et al., “Qubit compatible superconducting interconnects,” Quantum Sci. Technol., Aug. 2017, doi: 10.1088/2058-9565/aa94fc. arXiv:1708.04270.
- [757] Y.-A. Shih et al., “Flip-chip integrated superconducting qubits using electroplated bump bonds,” arXiv:2608.07306, Aug. 2026.
- [758] O. Dial, “Eagle's quantum performance progress,” IBM Quantum Computing Blog, Mar. 23, 2022. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ blog/ eagle-quantum-processor-performance - [759] Academia Sinica, “Academia Sinica Unveils 20-Qubit Superconducting Quantum Computer: Manufacturing Capabilities Reach Global Top-Tier,” Jan. 29, 2026. [Online]. Available: https://www.sinica.edu.tw/
en/ news_content/ 55/ 3655 - [760] N. Pereira, “QpiAI Unveils Kaveri, India's First Aatmanirbhar 64-Qubit Quantum Chip,” Sify, Feb. 26, 2026. [Online]. Available: https://www.sify.com/
science-tech/ qpiai-unveils-kaveri-indias-first-aatmanirbhar-64-qubit-quantum-chip/ - [761] L. M. K. Vandersypen et al., “Interfacing spin qubits in quantum dots and donors—hot, dense, and coherent,” npj Quantum Inf., vol. 3, Art. no. 34, Sep. 2017, doi: 10.1038/s41534-017-0038-y.
- [762] R. Li et al., “A Crossbar Network for Silicon Quantum Dot Qubits,” Sci. Adv., vol. 4, Art. no. eaar3960, 2018, doi: 10.1126/sciadv.aar3960. arXiv:1711.03807.
- [763] S. Schaal et al., “A CMOS dynamic random access architecture for radio-frequency readout of quantum devices,” Nat. Electron., vol. 2, no. 6, pp. 236–242, Jun. 2019, doi: 10.1038/s41928-019-0259-5. arXiv:1809.03894.
- [764] B. P. Wuetz et al., “Multiplexed quantum transport using commercial off-the-shelf CMOS at sub-kelvin temperatures,” npj Quantum Inf., vol. 6, Art. no. 43, May 2020, doi: 10.1038/s41534-020-0274-4.
- [765] D. P. Franke, J. S. Clarke, L. M. K. Vandersypen, and M. Veldhorst, “Rent's rule and extensibility in quantum computing,” Microprocess. Microsyst., vol. 67, pp. 1–7, 2019, doi: 10.1016/j.micpro.2019.02.006.
- [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6.
- [767] E. J. Thomas et al., “Rapid cryogenic characterization of 1,024 integrated silicon quantum dot devices,” Nat. Electron., vol. 8, no. 1, pp. 75–83, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41928-024-01304-y.
- [768] Equal1, “Equal1 Launches Bell-1: The First Quantum System Purpose-Built for the HPC Era,” Mar. 16, 2025. [Online]. Available: https://www.equal1.com/
post/ equal1-launches-bell-1-the-first-quantum-system-purpose-built-for-the-hpc-era - [769] M. Rutherford, “Silicon Spin Qubits Get Foundry Path: Hitachi Banks on Intel 18A Process,” Tech Times, Jul. 28, 2026. [Online]. Available: https://www.techtimes.com/
articles/ 321867/ 20260728/ hitachi-intel-18a-spin-qubit.htm - [770] imec, “Quantum pilot line 'SPINS' launched with EU support,” Apr. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.imec-int.com/
en/ press/ semiconductor-based-quantum-pilot-line-spins-launched-eu-support - [771] University College Dublin, “Equal1 Announces $60 million in Funding to Accelerate Quantum Computing using Existing Semiconductor Manufacturing,” UCD Innovation, Jan. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.ucd.ie/
innovation/ news-and-events/ 2026/ equal1-announces-funding-round/ - [772] P. Magnard et al., “Microwave Quantum Link between Superconducting Circuits Housed in Spatially Separated Cryogenic Systems,” Phys. Rev. Lett., vol. 125, no. 26, Art. no. 260502, Dec. 2020, doi: 10.1103/PhysRevLett.125.260502. arXiv:2008.01642.
- [773] J. D. Schär et al., “A Modular Cryogenic Link for Microwave Quantum Communication Over Distances of Tens of Meters,” arXiv:2604.15971, Apr. 2026.
- [774] W. K. Yam et al., “Cryogenic microwave link for quantum local area networks,” npj Quantum Inf., vol. 11, no. 1, Art. no. 87, May 2025, doi: 10.1038/s41534-025-01046-5.
- [775] T. A. Aditto, J. S. Ifty, and K. Zahin, “Toward Scalable Heterogeneous Quantum Networks: Microwave-Optical Transduction Across Platforms,” arXiv:2605.26976, May 2026.
- [776] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of Lightsynq, Accelerating Quantum Computing and Networking Roadmap,” Jun. 3, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ ionq-completes-acquisition-of-lightsynq-accelerating-quantum-computing-and - [777] L. Hartung, M. Seubert, S. Welte, E. Distante, and G. Rempe, “A quantum-network register assembled with optical tweezers in an optical cavity,” Science, vol. 385, no. 6705, pp. 179–183, Jul. 2024, doi: 10.1126/science.ado6471. arXiv:2407.09109.
- [778] L. Li et al., “Parallelized telecom quantum networking with an ytterbium-171 atom array,” Nat. Phys., vol. 21, no. 11, pp. 1826–1833, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41567-025-03022-4.
- [779] C. Pittmann, “Neutral-Atom Quantum Processors Get Chip-Scale Photonic Link: Osaka Hits 10 Channels,” Tech Times, Sep. 1, 2026. [Online]. Available: https://www.techtimes.com/
articles/ 326188/ 20260901/ neutral-atom-quantum-processors-get-chip-scale-photonic-link-osaka-hits-10-channels.htm - [780] M. Swayne, “Atom Computing and Nu Quantum Partner to Scale Neutral Atom Quantum Computers,” The Quantum Insider, Jun. 17, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 06/ 17/ atom-computing-and-nu-quantum-partner-to-scale-neutral-atom-quantum-computers/ - [781] Nu Quantum, “Nu Quantum Raises $60M Series A in Largest Financing Round for Quantum Computer Networking,” Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.nu-quantum.com/
news/ nu-quantum-raises-60m-series-a-in-largest-financing-round-for-quantum-computer-networking - [782] M. U. Rehman, “Cisco and Atom Computing Partner on Quantum Networking for Scalable Computing,” The Quantum Insider, Mar. 25, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 03/ 25/ atom-computing-cisco-distributed-quantum-collaboration/ - [783] H. Bernien et al., “Heralded entanglement between solid-state qubits separated by three metres,” Nature, vol. 497, no. 7447, pp. 86–90, May 2013, doi: 10.1038/nature12016.
- [784] A. J. Stolk et al., “Metropolitan-scale heralded entanglement of solid-state qubits,” Sci. Adv., vol. 10, no. 44, Art. no. eadp6442, Oct. 2024, doi: 10.1126/sciadv.adp6442. arXiv:2404.03723.
- [785] M. Ivezic, “Photonic Inc,” PostQuantum.com, Nov. 13, 2025. [Online]. Available: https://postquantum.com/
quantum-computing-companies/ photonic-inc/ - [786] M. J. Weaver, G. Arnold, H. Weaver, S. Gröblacher, and R. Stockill, “Scalable Quantum Computing with Optical Links,” arXiv:2505.00542, May 2025.
- [787] Rigetti Computing, “Research from QphoX, Rigetti, and Qblox Demonstrating Optical Readout Technique for Superconducting Qubits Published in Nature Physics,” Rigetti Investor Relations, Feb. 11, 2025. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ news-release-details/ research-qphox-rigetti-and-qblox-demonstrating-optical-readout - [788] QphoX, “QphoX raises €8m to bring quantum modem technology to market, building towards the quantum internet,” Jan. 17, 2024. [Online]. Available: https://qphox.eu/
news/ qphox-raises-e8m-to-bring-quantum-modem-technology-to-market-building-towards-the-quantum-internet/ - [789] Rigetti Computing, “QphoX, Rigetti and the NQCC Announce Collaboration on Multi-Channel Optical Readout of Quantum Processors,” Rigetti Investor Relations, May 6, 2025. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ news-release-details/ qphox-rigetti-and-nqcc-announce-collaboration-multi-channel - [790] M. Abdel-Kareem, “QphoX, Rigetti, and Qblox Demonstrate Optical Readout Technique for Superconducting Qubits,” Quantum Computing Report, Feb. 14, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
qphox-rigetti-and-qblox-demonstrate-optical-readout-technique-for-superconducting-qubits/ - [791] J. Du et al., “Entanglement distribution over 155 km metropolitan fiber using a CMOS-compatible silicon chip,” arXiv:2409.17558, Sep. 2024.
- [792] M. U. Rehman, “Quandela Deploys Photonic Quantum Computer Integrated with HPC System,” The Quantum Insider, Apr. 14, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/
2026/ 04/ 14/ quandela-photonic-quantum-hpc/ - [793] R. Maurand et al., “A CMOS silicon spin qubit,” Nat. Commun., vol. 7, Art. no. 13575, Nov. 2016, doi: 10.1038/ncomms13575.
- [794] A.-M. Zwerver et al., “Qubits made by advanced semiconductor manufacturing,” Nat. Electron., vol. 5, no. 3, pp. 184–190, Mar. 2022, doi: 10.1038/s41928-022-00727-9.
- [795] C. Knowles, “Quobly runs silicon-28 quantum wafers through ST fab,” IT Brief Asia, Dec. 12, 2025. [Online]. Available: https://itbrief.asia/
story/ quobly-runs-silicon-28-quantum-wafers-through-st-fab - [796] M. P. Losert et al., “Practical strategies for enhancing the valley splitting in Si/SiGe quantum wells,” Phys. Rev. B, vol. 108, no. 12, Art. no. 125405, Sep. 2023, doi: 10.1103/PhysRevB.108.125405.
- [797] Equal1, “Equal1 advances scalable quantum computing with CMOS-compatible silicon spin qubit technology,” Apr. 16, 2025. [Online]. Available: https://www.equal1.com/
post/ commercial_cmos_process - [798] IBM, “IBM and U.S. Department of Commerce Announce America's First Purpose-Built Quantum Foundry, Supported by Proposed $1 Billion CHIPS Award,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
ibm-and-u-s-department-of-commerce-announce-americas-first-purpose-built-quantum-foundry - [799] Silex Systems, “SILEX Quantum Silicon (Q-Si) Production for Quantum Computing,” silex.com.au. [Online]. Available: https://www.silex.com.au/
silex-technology/ silex-zs-si-production-for-quantum-computing/ - [800] Bluefors Oy, “Cryogenic Wafer Prober — Under 2 K with 300 mm Wafers,” bluefors.com, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/
products/ cryogenic-wafer-prober/ - [801] FormFactor, Inc., “HPD IQ3000 - 4 K Cryogenic Probe Station,” Jun. 9, 2026. [Online]. Available: https://www.formfactor.com/
product/ quantum-cryo/ quantum-wafer-multi-chip-cryogenic/ iq3000/ - [802] R. Acharya et al., “Multiplexed superconducting qubit control at millikelvin temperatures with a low-power cryo-CMOS multiplexer,” Nat. Electron., vol. 6, no. 11, pp. 900–909, Nov. 2023, doi: 10.1038/s41928-023-01033-8.
- [803] H. Bennie, “Quantum Motion Announces Record Integration of Quantum Devices and Partnership with Semiconductor Manufacturer, GlobalFoundries,” quantummotion.com, Jan. 6, 2025. [Online]. Available: https://quantummotion.com/
partnership-with-globalfoundries/ - [804] Quobly, “Quobly Raises €115M Series A to Industrialize Silicon Quantum Computing,” HPCwire, Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ quobly-raises-e115m-series-a-to-industrialize-silicon-quantum-computing/ - [805] I. Hamm, “Google Buys 83,000-Square-Foot Campus in Goleta for $32.5M,” The Santa Barbara Independent, Aug. 24, 2026. [Online]. Available: https://www.independent.com/
2026/ 08/ 24/ google-buys-83000-square-foot-campus-in-goleta-for-32-5m/ - [806] S. Seidelin et al., “Microfabricated Surface-Electrode Ion Trap for Scalable Quantum Information Processing,” Phys. Rev. Lett., vol. 96, no. 25, Art. no. 253003, Jun. 2006, doi: 10.1103/PhysRevLett.96.253003. arXiv:quant-ph/0601173.
- [807] M. Brownnutt, M. Kumph, P. Rabl, and R. Blatt, “Ion-trap measurements of electric-field noise near surfaces,” Rev. Mod. Phys., vol. 87, no. 4, pp. 1419–1482, Dec. 2015, doi: 10.1103/RevModPhys.87.1419. arXiv:1409.6572.
- [808] J. Labaziewicz et al., “Suppression of Heating Rates in Cryogenic Surface-Electrode Ion Traps,” Phys. Rev. Lett., vol. 100, no. 1, Art. no. 013001, Jan. 2008, doi: 10.1103/PhysRevLett.100.013001. arXiv:0706.3763.
- [809] D. A. Hite et al., “100-Fold Reduction of Electric-Field Noise in an Ion Trap Cleaned with In Situ Argon-Ion-Beam Bombardment,” Phys. Rev. Lett., vol. 109, no. 10, Art. no. 103001, Sep. 2012, doi: 10.1103/PhysRevLett.109.103001. arXiv:1112.5419.
- [810] M. W. Puckett et al., “422 Million intrinsic quality factor planar integrated all-waveguide resonator with sub-MHz linewidth,” Nat. Commun., vol. 12, no. 1, Art. no. 934, Feb. 2021, doi: 10.1038/s41467-021-21205-4.
- [811] C. Wang et al., “Integrated lithium niobate electro-optic modulators operating at CMOS-compatible voltages,” Nature, vol. 562, no. 7725, pp. 101–104, Oct. 2018, doi: 10.1038/s41586-018-0551-y.
- [812] LIGENTEC, “About us_2026 - LIGENTEC.” [Online]. Available: https://www.ligentec.com/
about-our-story/ - [813] PIC Magazine, “EU to establish €380 million pilot line for photonic integrated circuits,” Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://picmagazine.net/
article/ 123220/ EU_to_establish_%E2%82%AC380_million_pilot_line_for_photonic_integrated_circuits - [814] AIM Photonics, “News — AIM Photonics.” [Online]. Available: https://www.aimphotonics.com/
news - [815] TOPTICA Photonics, “About the TOPTICA Group.” [Online]. Available: https://www.toptica.com/
company - [816] Corning Incorporated, “Corning® SMF-28® Ultra Optical Fiber — Product Information (PI-1424-AEN),” Jul. 2025. [Online]. Available: https://www.corning.com/
media/ worldwide/ coc/ documents/ Fiber/ product-information-sheets/ PI-1424-AEN.pdf - [817] Tech.eu, “ORCA Computing acquires GXC's integrated photonics division,” Jan. 30, 2024. [Online]. Available: https://tech.eu/
2024/ 01/ 30/ orca-computing-acquires-gxcs-integrated-photonics-division/ - [818] J. P. Barker et al., “Commerce Implements Export Controls on Semiconductor, Additive Manufacturing, and Quantum Computing Items,” Arnold & Porter, Sep. 10, 2024. [Online]. Available: https://www.arnoldporter.com/
en/ perspectives/ advisories/ 2024/ 09/ semiconductor-additive-manufacturing-and-quantum-computing - [819] D. Loss and D. P. DiVincenzo, “Quantum computation with quantum dots,” Phys. Rev. A, vol. 57, no. 1, pp. 120–126, Jan. 1998, doi: 10.1103/PhysRevA.57.120.
- [820] F. K. Unseld et al., “Baseband control of single-electron silicon spin qubits in two dimensions,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 5605, Jul. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-60351-x.
- [821] S. Yokoyama et al., “Ultra-large-scale continuous-variable cluster states multiplexed in the time domain,” Nat. Photon., vol. 7, no. 12, pp. 982–986, Dec. 2013, doi: 10.1038/nphoton.2013.287.
- [822] D. Duggan et al., “FPGA Based Feedforward System for Photonic Quantum Computing Applications,” arXiv:2606.03500, Jun. 2026.
- [823] Oak Ridge National Laboratory, “Quantum Brilliance, ORNL pioneer quantum-classical hybrid computing,” ORNL News, Sep. 2, 2025. [Online]. Available: https://www.ornl.gov/
news/ Also https://www.iaf.fraunhofer.de/quantum-brilliance-ornl-pioneer-quantum-classical-hybrid-computing en/ . Also https://quantumbrilliance.com/media-library/ press-releases/ first-room-temperature-quantum-accelerator-in-europe.html news/ .supercomputer-with-quantum-accelerator-pawsey-commissions-first-room-temperature-on-premises-quantum-computer-in-supercomputing-center/ - [824] H. Huet et al., “Deterministic and reconfigurable graph state generation with a single solid-state quantum emitter,” Nat. Commun., vol. 16, no. 1, Art. no. 4337, May 2025, doi: 10.1038/s41467-025-59693-3.
- [825] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Installs Real-Time Control Component for Universal Photonic Quantum Computer,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ quix-quantum-installs-real-time-control-component-for-universal-photonic-quantum-computer - [826] U. Akhouri, “Classically Accelerated Readout for Neutral Atoms with CPU/GPU Integration,” Quantum Machines Blog, Jun. 2026. [Online]. Available: https://www.quantum-machines.co/
resources/ blog/ classically-accelerated-readout-neutral-atoms-cpu-gpu-readout/ - [827] Amazon Web Services, “Amazon's new Ocelot chip brings us closer to building a practical quantum computer,” www.aboutamazon.com, Feb. 27, 2025. [Online]. Available: https://www.aboutamazon.com/
news/ aws/ quantum-computing-aws-ocelot-chip - [828] Alice & Bob, “Alice & Bob Publishes Quantum Computing Roadmap to 100 Logical Qubits in 2030,” Dec. 4, 2024. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
newsroom/ alice-bob-quantum-computing-roadmap/ - [829] Nord Quantique, “Nord Quantique Achieves Breakthrough in Quantum Error Correction with SPAM Errors Reduced to Below 0.1%,” www.businesswire.com, Jul. 13, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/
news/ home/ 20260713953398/ en/ Nord-Quantique-Achieves-Breakthrough-in-Quantum-Error-Correction-with-SPAM-Errors-Reduced-to-Below-0.1 - [830] Nord Quantique, “Fewer Qubits and Better Error Correction: Nord Quantique's Multimode Encoding Breakthrough,” nordquantique.com, May 29, 2025. [Online]. Available: https://nordquantique.com/
articles/ nord-quantique-error-correction-multimode-encoding-breakthrough/ - [831] D-Wave Quantum, “D-Wave Charts a New Course to Fault-Tolerant Quantum Computing with Gate-Model Roadmap,” www.dwavequantum.com, Jun. 1, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ d-wave-charts-a-new-course-to-fault-tolerant-quantum-computing-with-gate-model-roadmap/ - [832] Oxford Quantum Circuits, “Oxford Quantum Circuits Outlines Roadmap to 50,000 Logical Qubits by 2034,” www.hpcwire.com, Jun. 5, 2025. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/
off-the-wire/ oxford-quantum-circuits-outlines-roadmap-to-50000-logical-qubits-by-2034/ - [833] Oxford Quantum Circuits, “OQC and Digital Realty Team with NVIDIA to Launch First Quantum-AI Data Centre in New York City,” oqc.tech, Sep. 16, 2025. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ newsroom/ oqc-quantum-ai-data-centre - [834] Quantinuum, “Introducing Helios: The Most Accurate Quantum Computer in the World,” www.quantinuum.com, Nov. 5, 2025. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
blog/ introducing-helios-the-most-accurate-quantum-computer-in-the-world - [835] Quantinuum, “Helix: A New Architecture for Enterprise-Scale Fault-Tolerant Quantum Computing,” www.quantinuum.com, Sep. 8, 2026. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
blog/ helix-a-new-architecture-for-enterprise-scale-fault-tolerant-quantum-computing - [836] Quantinuum, “Technical perspective: By the end of the decade, we will deliver universal, fully fault-tolerant quantum computing,” www.quantinuum.com, Sep. 17, 2024. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
blog/ technical-perspective-by-the-end-of-the-decade-we-will-deliver-universal-fault-tolerant-quantum-computing - [837] Quantinuum, “Quantinuum Overcomes Last Major Hurdle to Deliver Scalable Universal Fault-Tolerant Quantum Computers by 2029,” www.quantinuum.com, Jun. 26, 2025. [Online]. Available: https://www.quantinuum.com/
blog/ quantinuum-overcomes-last-major-hurdle-to-deliver-scalable-universal-fault-tolerant-quantum-computers-by-2029 - [838] Universal Quantum, “Universal Quantum develops key enabler of million-qubit quantum computer,” universalquantum.com, Jul. 22, 2024. [Online]. Available: https://universalquantum.com/
knowledge-hub/ universal-quantum-develops-key-enabler-of-million-qubit-quantum-computer - [839] IonQ, “IonQ Hits #AQ 64 Milestone Ahead of Schedule — And Sets Its Sights Even Higher,” www.ionq.com, Oct. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ ionq-hits-aq-64-milestone-ahead-of-schedule-and-sets-its-sights-even-higher - [840] Quantum Art, “Quantum Art Unveils Aggressive Roadmap to Scalable Commercial Quantum Advantage by 2027, 1 Million Qubits by 2033,” www.prnewswire.com, Jun. 24, 2025. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ quantum-art-unveils-aggressive-roadmap-to-scalable-commercial-quantum-advantage-by-2027-1-million-qubits-by-2033-302488527.html - [841] Lebedev Physical Institute (FIAN), “В России создан 50-кубитный ионный квантовый компьютер,” www.lebedev.ru, Sep. 26, 2024. [Online]. Available: https://www.lebedev.ru/
ru/ main-news/ news/ 4720 - [842] Rosatom (FIAN and Russian Quantum Center), “ФИАН и РКЦ освоили планарную технологию увеличения мощности ионных квантовых компьютеров,” www.atomic-energy.ru, Aug. 12, 2026. [Online]. Available: https://www.atomic-energy.ru/
news/ 2026/ 08/ 12/ 167757 - [843] Oxford Ionics, “Unveiling Oxford Ionics' development roadmap to scalable fault-tolerant quantum computing,” www.oxionics.com, May 8, 2025. [Online]. Available: https://www.oxionics.com/
blog-post/ unveiling-oxford-ionics%E2%80%99-development-roadmap-to-scalable-fault-tolerant-quantum-computing - [844] Forschungszentrum Jülich, “Official Launch of JION Quantum Computer at Jülich,” www.fz-juelich.de, Sep. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.fz-juelich.de/
en/ news/ archive/ press-release/ 2026/ launch-jion-quantum-computer-juelich - [845] Harvard University, “A potential quantum leap,” news.harvard.edu, Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://news.harvard.edu/
gazette/ story/ 2025/ 11/ a-potential-quantum-leap/ - [846] Atom Computing, “Atom Computing Reveals Quantum Error Correction with Toric Code,” www.prnewswire.com, Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ atom-computing-reveals-quantum-error-correction-with-toric-code-302789413.html - [847] Microsoft Quantum, “From research to product engineering—how groundbreaking logical-qubit demonstrations are shaping Microsoft's utility-scale quantum software platform,” quantum.microsoft.com, Aug. 3, 2026. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ insights/ blogs/ from-research-to-product-engineering-logical-qubit-demonstrations-shaping-microsoft-utility-scale-quantum-software-platform - [848] L. Leclerc et al., “One-to-one quantum simulation of a frustrated magnet with 256 qubits,” arXiv:2603.20372, Mar. 2026.
- [849] QuEra Computing, “Scientists Observe ‘String Breaking’ in Two-Dimensional Quantum Simulator,” www.quera.com, Jun. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/
press-releases/ scientists-observe-string-breaking-in-two-dimensional-quantum-simulator - [850] ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, “QUIONE: Announcing the birth of a unique analog quantum processor in the world,” www.icfo.eu, Apr. 22, 2024. [Online]. Available: https://www.icfo.eu/
news/ 2328/ quione-announcing-the-birth-of-a-unique-analog-quantum-processor-in-the-world/ - [851] PsiQuantum, “PsiQuantum Announces Omega, a Manufacturable Chipset for Photonic Quantum Computing,” www.psiquantum.com, Feb. 26, 2025. [Online]. Available: https://www.psiquantum.com/
news-import/ omega - [852] PsiQuantum, “PsiQuantum to Build World's First Utility-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer in Australia,” www.psiquantum.com, Apr. 29, 2024. [Online]. Available: https://www.psiquantum.com/
news-import/ psiquantum-to-build-worlds-first-utility-scale-fault-tolerant-quantum-computer-in-australia - [853] PsiQuantum, “PsiQuantum Breaks Ground in Australia on Site of World's First Utility-Scale Quantum Computer,” www.psiquantum.com, Jun. 17, 2026. [Online]. Available: https://www.psiquantum.com/
news-import/ psiquantum-breaks-ground-in-australia-on-site-of-worlds-first-utility-scale-quantum-computer - [854] Quandela, “Roadmap 2026–2033,” www.quandela.com, Apr. 22, 2026. [Online]. Available: https://www.quandela.com/
wp-content/ uploads/ 2026/ 04/ Roadmap-brochure-220426-web.pdf - [855] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Announces Carina, the First Universal Photonic Quantum Computing Architecture for Commercial Deployment,” www.quixquantum.com, Jul. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ quix-quantum-announces-carina - [856] Xanadu, “Xanadu Unveils First On-Chip Error-Resistant Photonic Qubit,” www.prnewswire.com, Jun. 4, 2025. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ xanadu-unveils-first-on-chip-error-resistant-photonic-qubit-302470947.html - [857] Xanadu, “Xanadu introduces Aurora: world's first scalable, networked and modular quantum computer,” www.prnewswire.com, Jan. 22, 2025. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ xanadu-introduces-aurora-worlds-first-scalable-networked-and-modular-quantum-computer-302355496.html - [858] M. Ostmann, J. Nunn, and A. E. Jones, “Nonlinear Photonic Architecture for Fault-tolerant Quantum Computing,” Phys. Rev. A, vol. 114, no. 1, Jul. 2026, doi: 10.1103/s3dr-tsbg. arXiv:2510.06890.
- [859] TechJournal (interview with Richard Murray, ORCA Computing), “ORCA Computing Targets Quantum Advantage for AI Within Two Years,” www.techjournal.uk, May 14, 2025. [Online]. Available: https://www.techjournal.uk/
p/ orca-computing-targets-quantum-advantage - [860] ORCA Computing, “ORCA Computing and Toyota Tsusho Deploy First Quantum System to Enterprise Customer in Japan,” orcacomputing.com, Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
orca-toyota-tsusho-deploy-to-enterprise-customer/ - [861] Diraq, “Diraq to Deploy a Quantum Computer Inside an Equinix Data Center,” www.globenewswire.com, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ 2026/ 08/ 31/ 3353719/ 0/ en/ diraq-to-deploy-a-quantum-computer-inside-an-equinix-data-center.html - [862] Hitachi, “Hitachi launches R&D on silicon quantum computers in collaboration with Intel K.K. and AIST to accelerate the shift from academic demonstration to industrial application,” www.hitachi.com, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://www.hitachi.com/
en/ press/ articles/ 2026/ 07/ 0722a/ - [863] Silicon Quantum Computing, “About — Silicon Quantum Computing,” sqc.com, Sep. 29, 2026. [Online]. Available: https://sqc.com/
about - [864] Silicon Quantum Computing, “SQC Establishes Leadership in Silicon Modality of Quantum Computing with Record-Setting Processor,” sqc.com, Dec. 18, 2025. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ sqc-establishes-leadership-in-silicon-modality - [865] Silicon Quantum Computing, “SQC Advances to DARPA's Quantum Benchmarking Initiative Stage B,” sqc.com, Nov. 7, 2025. [Online]. Available: https://sqc.com/
news/ darpa-qbi-stage-b - [866] Photonic Inc., “Photonic Inc. Accelerates into its Next Phase of Growth,” www.globenewswire.com, Mar. 13, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/
news-release/ 2026/ 03/ 13/ 3255642/ 0/ en/ photonic-inc-accelerates-into-its-next-phase-of-growth.html - [867] Photonic Inc., “Photonic Performs Distributed Entanglement between Modules,” May 30, 2024. [Online]. Available: https://photonic.com/
news/ photonic-demonstrates-distributed-entanglement-between-modules/ - [868] eeNews Europe, “Quantum Brilliance CEO Mark Luo on deployable quantum systems and the future of diamond-based computing,” www.eenewseurope.com, May 7, 2026. [Online]. Available: https://www.eenewseurope.com/
en/ quantum-brilliance-ceo-mark-luo-on-deployable-quantum-systems-and-the-future-of-diamond-based-computing/ - [869] Quantum Brilliance, “Quantum Brilliance Announces First Purchase of a Room-Temperature Quantum Accelerator in Europe, Powered by NVIDIA CUDA-Q,” quantumbrilliance.com, Nov. 18, 2024. [Online]. Available: https://quantumbrilliance.com/
press-release/ quantum-brilliance-announces-first-purchase-of-a-room-temperature-quantum-accelerator-in-europe-powered-by-nvidia-cuda-q - [870] Microsoft, “Microsoft's Majorana 1 chip carves new path for quantum computing,” news.microsoft.com, Feb. 19, 2025. [Online]. Available: https://news.microsoft.com/
source/ features/ innovation/ microsofts-majorana-1-chip-carves-new-path-for-quantum-computing/ - [871] D-Wave Quantum, “Beyond Classical: D-Wave First to Demonstrate Quantum Supremacy on Useful, Real-World Problem,” www.dwavequantum.com, Mar. 12, 2025. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/
company/ newsroom/ press-release/ beyond-classical-d-wave-first-to-demonstrate-quantum-supremacy-on-useful-real-world-problem/ - [872] Qilimanjaro Quantum Tech, “Qilimanjaro's New Analog Quantum System Inaugurated at the Barcelona Supercomputing Center,” qilimanjaro.tech, May 28, 2026. [Online]. Available: https://qilimanjaro.tech/
qilimanjaros-new-analog-quantum-system-inaugurated-at-the-barcelona-supercomputing-center/ - [873] Alice & Bob, “Alice & Bob's Quantum Computing Roadmap (long version),” Dec. 2024. [Online]. Available: https://alice-bob.com/
wp-content/ uploads/ 2024/ 12/ Alice-Bob-Roadmap-Long-Version.pdf - [874] Oxford Quantum Circuits, “Roadmap – OQC,” oqc.tech. [Online]. Available: https://oqc.tech/
tech/ technical-roadmap - [875] Pasqal, “Hardware — Pasqal.” [Online]. Available: https://www.pasqal.com/
solutions/ hardware/ - [876] Quandela, “Canopus - Quandela.” [Online]. Available: https://www.quandela.com/
canopus/ - [877] ORCA Computing, “ORCA PT-1 — ORCA Computing,” orcacomputing.com. [Online]. Available: https://orcacomputing.com/
orca-pt-1/ - [878] H.-S. Zhong et al., “Phase-Programmable Gaussian Boson Sampling Using Stimulated Squeezed Light,” Phys. Rev. Lett., vol. 127, Art. no. 180502, Oct. 2021, doi: 10.1103/PhysRevLett.127.180502. arXiv:2106.15534.
- [879] Innovation Industries, “Groove Quantum unveils world's largest semiconductor spin-qubit processor and raises €16M to bring quantum computing to industrial scale,” innovationindustries.com, Apr. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.innovationindustries.com/
news/ groove-quantum-unveils-worlds-largest-semiconductor-spin-qubit-processor-and-raises-eu16m-to-bring-quantum-computing-to-industrial-scale - [880] SaxonQ, “SAXON Q — Room-temperature NV center quantum computing.” [Online]. Available: https://www.saxonq.com/
- [881] Equal1, “Equal1 RacQ Installed at ESA Centre for Earth Observation,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.equal1.com/
insights/ equal1-racq-installed-at-esa - [882] LioniX International, “A photonic integrated ion trap for scalable quantum computing,” Nov. 20, 2020. [Online]. Available: https://www.lionix-international.com/
about-us/ blog/ a-photonic-integrated-ion-trap-for-scalable-quantum-computing/ - [883] R. J. Niffenegger et al., “Integrated multi-wavelength control of an ion qubit,” Nature, vol. 586, no. 7830, pp. 538–542, Oct. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2811-x. arXiv:2001.05052.
- [884] A. T. Than et al., “Quantum field theory dynamics on a spin–phonon quantum computer,” Nat. Phys., Sep. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03402-4. arXiv:2509.11477.
- [885] Y. Li et al., “Deterministic and programmable fusion for the scalable generation of photonic graph states,” Nat. Phys., Sep. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03471-5.
- [886] W. Sun et al., “A photonic integrated comb engine for ultracold quantum gases,” arXiv:2609.28294, Sep. 2026.
- [887] S. Luo et al., “100 million photons per second from a single organic molecule,” arXiv:2609.29736, Sep. 2026.
- [888] Y.-C. Zhou et al., “High-fidelity geometric quantum gates exceeding 99.9% in germanium quantum dots,” arXiv:2609.33251, Sep. 2026.
- [889] B. Seron, H. Thomas, E. Araujo, A. Arkhipov, C. Oh, and L. Novo, “Efficient classical algorithm for estimating linear statistics of Boson Sampling,” arXiv:2609.35447, Sep. 2026.
- [890] J. R. Guimarães et al., “Quantum environment afterglow from broadband excitation spectroscopy in superconducting qubits,” arXiv:2609.31280, Sep. 2026.
- [891] T. Schuster and A. Elben, “Probing the classical complexity of quantum dynamics experiments,” arXiv:2609.31830, Sep. 2026.
- [892] S. Cavazzoni and C. Oh, “Metrological benchmarking of random quantum circuits,” arXiv:2609.39226, Sep. 2026.
- [893] F. Burt et al., “Loss-tolerant distributed lattice surgery using fusion networks,” arXiv:2610.01923, Oct. 2026.
- [894] Z. Shen, Y. Wu, P. Yao, X. Yuan, and Y. Zhang, “Toward optimal circuit depth for geometrically local Hamiltonian simulation,” arXiv:2610.01839, Oct. 2026.
- [895] Y. Fan and J. P. Marceaux, “Lifting multiplicity in randomized benchmarking,” arXiv:2610.03586, Oct. 2026.
- [896] S. Takahashi and K. Fujii, “Efficient fidelity estimation of general quantum resource states via Clifford circuits,” arXiv:2610.05222, Oct. 2026.
- [897] P. Papanikolaou, A. Vanasse, H. Jin, G. Tzimpragos, and J. Volk, “Duplication-aware retiming and cell interface redesign for superconductor circuit minimization,” arXiv:2610.02333, Oct. 2026.
- [898] A. S. Ivlev et al., “Sparse qubit operation in a 6×6 quantum dot array,” arXiv:2610.07683, Oct. 2026.
- [899] A. Durán-Hernández et al., “Spin-exchange interactions between circular Rydberg atoms over long times,” arXiv:2609.37766, Sep. 2026.
- [900] HRL Quantum Team and Microsoft collaborators, “Benchmarking exchange-only control of a 48-spin singlet manifold,” arXiv:2610.07393, Oct. 2026.
מקורות גרף הטכנולוגיות (§7) — כל שורה מסוג "מגדיר" ב-§7.8 נושאת כתובת URL משלה; קובץ ה-JSON של הגרף (graph.json) הוא רשימת המקורות הקריאה למכונה.