→ Quantum Technology Atlasטכנולוגיות · מכונות · ארכיטקטורות · ארגוניםEnglishРусский

448-atom fault-tolerant processor

Harvard / MIT / QuEra

448-atom fault-tolerant processor

Harvard / MIT / QuEra · אטומים ניטרליים · הודגם (10 Nov 2025) · 448 קיוביטים פיזיים · גישה: lab (QuEra is the commercialisation path)

פרופיל המרשם — הגרסה של המכונה לארכיטקטורה שלה (שדות המרשם באנגלית)

סוג הקיוביט: hyperfine clock-state qubit
מנגנון השער: global Rydberg-blockade CZ (~270 ns) with transversal block-to-block pairing achieved by moving one code block on top of another - free connectivity is the whole architectural thesis
קישוריות: four functional zones - storage, entangling, readout and reservoir - with reconfigurable tweezers moving atoms between them
בקרה: SLM tweezers + AOD moves + Rydberg lasers
מיקום הבקרה: optics (room temperature)
קריאה: non-destructive spin-resolved imaging that also detects atom loss; superchecks recover error information from the loss flags
ראיה לשער: נתון שפורסם (סוג המקור טרם סומן)
מצב המפענח: לא מקוון — הסינדרומים מפוענחים אחרי הריצה
קודים: rotated_surface, stab_15_1_3, stab_16_6_4, stab_8_3_2, steane, surface, toric

טכנולוגיות לפי שכבה — התא של המכונה בכל שכבה

1 נושא הקיוביט
אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים · ראשית ▣ Fig. 1 (zoned reconfigurable tweezer-array architecture); Methods: System overview ✅
up to 448 87Rb atoms, hyperfine clock-state qubits (online 10 Nov 2025)
2 קידוד
קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון · ראשית ▤ §Neutral atom logical processor 🔎
87Rb ground-state hyperfine clock-state qubit
3 מנגנון השער
CZ בחסימת רידברג · ראשית ▣ Fig. 3a (transversal gates by atomic motion); Methods: System overview (Rydberg CZ) ✅
global Rydberg-blockade CZ (~270 ns); transversal block-to-block gates by moving one code block on top of another
4 קישוריות והובלה
הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים) · ראשית ▣ Fig. 1 (storage, entangling, readout, reservoir zones) ✅
four zones (storage, entangling, readout, reservoir); reconfigurable tweezers move atoms between them; reservoir enables indefinite-depth operation
5 בקרה
בקרה אופטית בלייזר + AOD/SLM (אטומים) · ראשית ▤ Methods: System overview ✅
SLM tweezers + AOD moves + Rydberg lasers; optics (room temperature)
6 קריאה
דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים · ראשית ▣ Fig. 1 (spin-to-position conversion via state-selective 1D lattice) ✅
non-destructive spin-resolved imaging that also detects atom loss; superchecks recover error information from loss flags
7 קוד
סבילות תקלות אלגוריתמית / ארכיטקטורות טרנסוורסליות · ראשית ▣ Fig. 4 (universal FT gate set, arbitrary rotations); Fig. 6 (27-layer deep circuits) ✅
universal logical set via code switching; 96 simultaneous d=4 logical qubits; 27-layer circuits with hundreds of logical teleportations (Nov 2025)
קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) · חלופית ▣ Fig. 6 (2D cluster state from Steane codes, up to 27 layers) ✅
steane [[7,1,3]] code
קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים · חלופית ▣ Fig. 6 ([[16,6,4]] codes entangled in space and time) ✅
stab_16_6_4 [[16,6,4]] high-rate code
מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד) · חלופית ▣ Fig. 4 (3D Reed–Muller 45° plateau = transversal T) ✅
3-D stab_15_1_3 Reed-Muller code for transversal non-Clifford T via code switching
קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) · חלופית ▣ Fig. 2 (below-threshold repeated d=5 surface-code QEC) ✅
surface code d=5 repeated QEC: 2.14(13)x below threshold; 0.62(3)% logical error per round (~0.1% on loss-free shots)
8 מפענח
פענוח מתואם / מודע-אובדן (טרנסוורסלי, אובדן אטומים) · ראשית ▣ Fig. 2 (logical error per round: MLE with/without loss information) ✅
correlated decoding across transversal gates; most-likely-error decoder consuming loss information; offline; 1.73x QEC gain from loss-aware decoding
מפענחים מבוססי רשתות עצביות (AlphaQubit 2, CNN, טרנספורמרים) · חלופית ▣ Fig. 2 (logical error per round: machine learning with/without loss information) ✅
machine-learning decoder consuming atom-loss information; offline
9 חיבור בין-מודולי
— none — אין דבר בשכבה זו ▤ Methods: System overview ✅
single vacuum cell; monolithic, no interconnect
10 ייצור
הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) · ראשית ▤ Methods: System overview ✅
room-temperature optical/vacuum assembly: SLM tweezers, AOD moves, Rydberg lasers around a single vacuum cell

רשומות סטנדרטיות

שכבות 2Q לסבב סינדרום → 27 layers · best (deepest logical circuit)
Nov 2025 · מקור
שגיאת סרק / זיכרון לסבב → 6.20e-3 · typical (per round at d=5; ~1e-3 on loss-free shots)
Nov 2025 · מקור
פיזור הפרמטרים → 2.14 · best (below-threshold factor)
Nov 2025 · מקור
ראיות: ✅ 14 / 15