IQM Emerald (IQM Crystal 54)

Raveh Neeman

doi:10.5281/zenodo.22674814

IQM Quantum Computers · מעגלים מוליכי-על · בהפעלה (21 Jul 2025 (LRZ 11 Feb 2026)) · 54 קיוביטים פיזיים · גישה: cloud (Amazon Braket, IQM Resonance) + on-prem sold

ארכיטקטורה: סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון · פתח במפה

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

סוג הקיוביט: tunable transmon

מנגנון השער: tunable couplers, native CZ

קישוריות: Crystal square lattice, degree 4

בקרה: room-temperature RF; modular decoder architecture with NVIDIA NVQLink

מיקום הבקרה: room-temp

קריאה: multiplexed dispersive, 240 ns pulse at 99.94% on a test chip

ראיה לשער: נתון שפורסם (סוג המקור טרם סומן)

קודים: hagiwara_nakayama_deletion, quantum_repetition

דגלים: שבב ניסוי, לא מערכת

טכנולוגיות לפי שכבה — התא של המכונה בכל שכבה

1 נושא הקיוביט	טרנסמון · ראשית ▣ Fig. 1a (quasi-lumped circuit: two transmons + floating coupler) ✅ tunable transmon; 54 qubits, Amazon Braket GA 21 Jul 2025; median 1Q 99.93%
2 קידוד	קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) · ראשית ◌ 🔎 bare transmon two-level subspace; no encoding beyond the physical qubit
3 מנגנון השער	CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון · ראשית ▣ Fig. 1a (floating coupler qubit); Fig. 3 (interleaved RB of CZ over 40 h) ✅ tunable couplers, native CZ; median 2Q 99.5% at 54 q (Jul 2025); 2-qubit test chip CZ 99.93% over 40 h (Aug 2025), not a system median
4 קישוריות והובלה	סריג סטטי של שכנים קרובים · ראשית ▥ ✅ Crystal square lattice, degree 4
5 בקרה	אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט · ראשית ▣ Appendix A Fig. S1 (experimental setup schematic) ✅ room-temperature RF; IQM real-time QEC demonstrator 20 q + Zurich Instruments ZQCS + NVIDIA NVQLink, <4 µs end-to-end (Mar 2026)
6 קריאה	קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) · ראשית ▣ Fig. 4f-i (single-shot readout clouds); Table S1 (resonators/Purcell) ✅ multiplexed dispersive, 240 ns pulse, >99.94% on a 2-qubit test chip (Aug 2025), not a system median
7 קוד	קודים לגילוי שגיאות ([[4,2,2]], קוד משטח d = 2, iceberg, מרחב-זמן) · ראשית ▦ tutorial output ✅ bit-flip repetition code, 4 data qubits, 2 syndrome rounds, hardware output in the vendor documentation (sweep 7 Oct 2026, source read) קודי qLDPC לא-מקומיים (bivariate bicycle, "gross") · חלופית ▤ ✅ not run: directional tile / barbell qLDPC codes with NN iSWAP on a planar grid, ≈30 circuit qubits per logical, exemplar [[323,14,15]] (theory, Jun 2026)
8 מפענח	פענוח ב-GPU דרך NVQLink · חלופית ▨ ✅ not deployed: GPU decoding over NVIDIA NVQLink with Zurich Instruments ZQCS; 20-q demonstrator <4 µs end-to-end loop (Mar 2026) — none — אין דבר בשכבה זו ▨ 🔎 no decoder deployed on Emerald; targets dec_gpu over NVQLink; real-time QEC demonstrator only
9 חיבור בין-מודולי	— none — אין דבר בשכבה זו ◌ 🔎 monolithic single 54-qubit module, no interconnect
10 ייצור	ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) · ראשית ◌ 🔎 superconducting-qubit fab (IQM); no machine-specific fab source

רשומות סטנדרטיות

שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב → 7.00e-4 · best (99.93% CZ over 40 h on a 2-qubit test chip)

test chip, not a system median · Aug 2025 · מקור

שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב → 5.00e-3 · typical (median 2Q at 54 q, 99.5%)

not on the cited roadmap page · Jul 2025 · מקור

שגיאת SPAM → 6.00e-4 · best published superconducting readout (>99.94% in 240 ns)

Aug 2025 · מקור

השהיית הזנה קדימה → 4.0 µs · best for a European superconducting vendor (end-to-end real-time QEC loop, 20 q)

Mar 2026 · מקור

ראיות: ✅ 8 / 12