System Model H2 (H2-1, H2-2)

Raveh Neeman

doi:10.5281/zenodo.22674814

Quantinuum · יונים לכודים · בהפעלה (Jun 2023 (56 q from Jun 2024)) · 56 קיוביטים פיזיים · גישה: cloud (Nexus, Azure, AWS Braket)

ארכיטקטורה: יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) · פתח במפה

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

סוג הקיוביט: hyperfine clock qubit

מנגנון השער: laser Molmer-Sorensen; arbitrary-angle RZZ + SU(4)

קישוריות: all-to-all by transport around the racetrack

בקרה: room-temperature electronics + free-space laser beams (gate beam pairs, 'sheet' cooling beams); ~4.8 control signals per qubit

מיקום הבקרה: room-temp + optics

קריאה: fluorescence with mid-circuit measurement and reset

ראיה לשער: מספר שהיצרן נקב בו, ללא פרוטוקול

מצב המפענח: משוב קדימה — תוצאת המפענח פועלת בתוך הריצה (לולאה סגורה)

קודים: 4d_surface, carbon, generalized_shor, iceberg, lr_enhanced_surface, quantum_double, qubit_golay, stab_15_1_3, stab_16_6_4, steane, surface

דגלים: חסר מזהה קוד במרשם

טכנולוגיות לפי שכבה — התא של המכונה בכל שכבה

1 נושא הקיוביט	יון אטומי לכוד · ראשית ▣ Fig. 1 (racetrack surface-electrode trap, Yb-Ba crystals); §II ✅ 56 ¹⁷¹Yb⁺ hyperfine clock qubits on two connected linear sections of one racetrack (32 q Jun 2023 → 56 q Jun 2024)
2 קידוד	קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון · ראשית ▤ §II (The H2 quantum computer) ✅ ¹⁷¹Yb⁺ ground-state hyperfine clock qubit
3 מנגנון השער	שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור · ראשית ▣ §II (native U_ZZ(θ), crystal merge); App. A1.C + Fig. A2 (2Q RB, 4 gate zones) ✅ laser Mølmer–Sørensen; arbitrary-angle RZZ + SU(4); 2Q infidelity <1×10⁻³
4 קישוריות והובלה	הסעת יונים (QCCD, צמתים, מלכודות רשת) · ראשית ▣ Fig. 1 (racetrack trap); §II (transport, split/combine, swap) ✅ QCCD racetrack, all-to-all by transport; degree 55 (56 qubits)
5 בקרה	מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) · ראשית ▨ 🔎 room-temperature electronics; free-space gate beam pairs and sheet cooling beams (no integrated photonics)
6 קריאה	גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) · ראשית ▤ App. A (The H2 quantum processor) 🔎 fluorescence with mid-circuit measurement and reset (MCMR)
7 קוד	קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים · ראשית ▤ ✅ [[16,4,2,4]] tesseract and [[12,2,4]] carbon codes with Microsoft; 11×–800× logical-over-physical improvement (Jun 2026) קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) · חלופית ▣ Fig. 3 (transversal teleport), Fig. 4 (lattice surgery), Fig. 7 (Steane code) ✅ Steane [[7,1,3]] logical teleportation: transversal 0.975(2) vs lattice surgery 0.851(9), with real-time decoding מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד) · חלופית ▤ ✅ [[15,1,3]] quantum Reed–Muller → [[7,1,3]] code switching; magic-state infidelity ≤5.1(2.7)×10⁻⁴ at 82.58% acceptance
8 מפענח	— (פער אטלס: ∅G-lut) · ראשית ▤ ✅ real-time lookup-table decoder
9 חיבור בין-מודולי	— none — אין דבר בשכבה זו ▣ Fig. 1 (single racetrack trap) ✅ monolithic single module, no interconnect
10 ייצור	ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) · ראשית ▤ §II (surface-electrode trap); Acknowledgments (trap fabricated by Honeywell) 🔎 surface-electrode racetrack trap chip; no H2-specific fab source in the note הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) · חלופית ◌ 🔎 room-temperature optics and vacuum assembly around the surface trap; no H2-specific source

רשומות סטנדרטיות

קווי בקרה לקיוביט → 4.8 lines/qubit · טיפוסי

2025 · מקור

ראיות: ✅ 9 / 13

תמונות

כל תמונה מלווה בתיאור של מה שהיא מראה ובשורת הקרדיט שלה.

Fig. 1 — A picture of the H2 surface ion trap microchip תמונה חיצונית — נפתחת במקור

An oblique photograph of the square H2 surface ion-trap die: bond pads line the edges and long electrode rails lead to an oval 'racetrack' electrode structure in the centre. Fig. 1 of Moses et al. (Quantinuum), 'A Race Track Trapped-Ion Quantum Processor', arXiv 2305.03828 (2023-05-05); the caption says the image was modified to enhance trap features, so the rainbow colours are not real. Ions float just above these electrodes and are moved around the racetrack by changing electrode voltages, the basis of ion shuttling.

System Model H2 hero image תמונה חיצונית — נפתחת במקור

A computer render, not a photograph: a web banner showing a gold chip in a dark square package, seen from above, with an elongated oval track at its centre and dense traces fanning out to bond pads on all four edges. It is the hero image of Quantinuum's System Model H2 product page. It illustrates a surface-electrode ion trap, where ions are held just above patterned electrodes on the chip surface; the idealised finish means fine details should not be read as the real device.