RIKEN 64-qubit superconducting processor

Raveh Neeman

doi:10.5281/zenodo.22674814

RIKEN with AIST, NICT, Osaka University, Fujitsu, NTT

RIKEN 64-qubit superconducting processor

RIKEN with AIST, NICT, Osaka University, Fujitsu, NTT · מעגלים מוליכי-על · בהפעלה (27 Mar 2023) · 64 קיוביטים פיזיים · גישה: cloud service (non-commercial)

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

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

סוג הקיוביט: transmon

מנגנון השער: coupler type not published (fixed vs tunable unresolved)

קישוריות: 2-D square arrangement of unit cells

בקרה: microwave drive at 8-9 GHz; perpendicular ("3-D vertical") wiring package

מיקום הבקרה: room-temp

קריאה: dispersive

ראיה לשער: אין נתון שפורסם

דגלים: לא פורסמו שיעורי שגיאה, המקור לא אושר

טכנולוגיות לפי שכבה — התא של המכונה בכל שכבה

1 נושא הקיוביט	טרנסמון · ראשית ▥ Fig. 1 (64-qubit two-dimensional integrated circuit chip; 16 basic units of 4 qubits) ✅ transmon; 64 q as 16 four-qubit unit cells on a single ~2 cm silicon chip
2 קידוד	קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד) · ראשית ◌ 🔎 Bare two-level subspace — Computational subspace of an anharmonic oscillator; leakage to \|2⟩ is the price.
3 מנגנון השער	CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון · חלופית ▨ 🔎 coupler type not published (fixed vs tunable unresolved); g_tc is nearest technology — undisclosed — קיים, אך דבר לא פורסם ▨ 🔎 gate mechanism not published; no official source states fixed capacitive vs tunable coupling
4 קישוריות והובלה	סריג סטטי של שכנים קרובים · ראשית ▥ Fig. 1 (16 basic units of 4 qubits arrayed in a square); Fig. 6 (periodic planar tiling of 4-qubit units) ✅ 16 four-qubit unit cells in a 2-D square arrangement on one ~2 cm chip (64 q)
5 בקרה	הולכת אותות אנכית (מחוץ למישור) — VIO, קואקסמון, חיווט תלת-ממדי · ראשית ▥ Fig. 2 (perpendicular wiring package: control/readout lines via contact probes); Fig. 5 (wiring in DR) ✅ perpendicular ("3-D vertical") wiring package: signals brought in normal to the chip plane, not routed laterally; reused by Fujitsu at 256 q אלקטרוניקה בטמפרטורת החדר + כבל קואקסיאלי/כבל גמיש לכל קיוביט · חלופית ▥ Fig. 3 (qubit controller: microwave oscillator + receiver; 96 input / 16 output wires) ✅ room-temperature microwave drive at 8–9 GHz into a dilution refrigerator
6 קריאה	קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל) · ראשית ▥ Fig. 3 (16 output wires for readout, microwave receiver); Fig. 2 (readout wiring) ✅ dispersive
7 קוד	— none — אין דבר בשכבה זו ▨ 🔎 no QEC code run (NISQ); hybrid error-mitigation evaluation with Fujitsu 40-qubit simulator
8 מפענח	— none — אין דבר בשכבה זו ▨ 🔎 no decoder (no QEC)
9 חיבור בין-מודולי	— none — אין דבר בשכבה זו ▥ Fig. 1 (single 64-qubit chip); Fig. 5 (one chip in central magnetic shield) ✅ monolithic single ~2 cm chip, no interconnect
10 ייצור	ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm) · ראשית ◌ 🔎 Superconducting-qubit lithography (Nb/Al JJ, 300 mm) — IBM Albany 300 mm / Anderon foundry; Google Santa Barbara; Rigetti ABAA trimming (97.4% frequency-targeting success); OQC 500-qubit wafer-scale…

ראיות: ✅ 6 / 12

תמונות

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

Fig. 9 — Figure 9: Images of the 64-qubit device. (a) Photograph of the 64-qubit chip. The unit cell containing the measured qubit is highlighted. (b) False-… — Two optical images: (a) a photograph of a whole 64-qubit superconducting chip (5 mm scale bar) tiled with sixteen four-qubit unit cells over a regular grid of dark circular features; (b) a false-coloured close-up (1 mm scale bar) of one unit cell with readout resonators, filter resonators, qubits, qubit–qubit couplers and, at its centre, a through-silicon via connecting to the readout feedline. It is Figure 9 of arXiv 2608.25484 by Spring, Hesse, Wang, Tamate and Nakamura. It shows out-of-plane wiring in practice: signals reach the middle of a large qubit array through the substrate instead of from the chip edge. “Fig. 9 — Figure 9: Images of the 64-qubit device. (a) Photograph of the 64-qubit chip. The unit cell containing the measured qubit is highlighted. (b) False-colored…” by Peter A. Spring, Adrian L. Hesse, Shiyu Wang, Shuhei Tamate, Yasunobu Nakamura, arxiv.org/abs/2608.25484, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)