אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים

Raveh Neeman

doi:10.5281/zenodo.22674814

אטום אלקלי (Rb/Cs) במלקחיים אופטיים alkali

קיוביט ברמות העל-דקות של מצב היסוד באטום רובידיום או צזיום בודד, המוחזק במלקחיים אופטיים רחוקים מתהודה ומוזז לפי דרישה.

alkali · שכבה 1 נושא הקיוביט · הודגם · מאז 2016

פתח במפה

קיוביט על-דק; אינטראקציית רידברג (MHz–GHz) מאפשרת שערים תת-µs; T2 ~1–13 s; השגיאה השלטת היא אובדן אטומים.

תקציר ←

מקורות מרכזיים

[138] H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K. H. Leung, X. Lv, and M. Endres, “A tweezer arra… · 2025

[144] N.-C. Chiu et al., “Continuous operation of a coherent 3,000-qubit system,” Nature, vol. 6… · 2025

[145] Y. Wang et al., “Trapping 11,000 Atoms in a Tweezer Array Generated by a Single Metasurfac… · 2026

מרחב התכן — תכונות

(a) זיקת הנושא: טבעי
(b) זמן · שזירה: 251 ns · דטרמיניסטית
(c) קריאה: דימות פלואורסצנציה (מצלמה) · 501 µs · לא הרסנית · mid-circuit
(d) ניידות: הובלה פיזית
(e) בקרה: אופטית @ טמפרטורת החדר
(f) מבנה השגיאה: אובדן (מחיקה), דליפה, קוהרנטית / כיול
(g) ייצור: הרכבה אופטית / מכנית

מרחב ההערכה — תכונות מתוארכות

atoms with coherence → 6,100 Cs atoms, T2 12.6(1) s, 23-min trap lifetime (Caltech)

מגדירה: מספר הקיוביטים ואיכותם · 2024-03 · מקור

continuous operation → > 3,000 qubits held > 2 h; 300,000 atoms/s reloaded into tweezers, 30,000 initialised qubits/s

מגדירה: מספר הקיוביטים ואיכותם · 2025-09 · מקור

trapped (no gates) → 11,022 Rb atoms in 18,225 metasurface tweezers

מגדירה: מספר הקיוביטים ואיכותם · 2026-06 · מקור

מעבד סובלני לתקלות בן 448 אטומים (Harvard/QuEra); Gemini 260 q.

רשומות סטנדרטיות

רלקסציית T1 → 1380 s · הטוב ביותר

Caltech 6,100-atom Cs tweezer array: room-temperature trapping lifetime 23 minutes · 2024-03 · מקור [D] ⓘ

קוהרנטיות T2 (הד/DD) → 13 s · הטוב ביותר

Caltech 6,100 Cs atoms in ~12,000 tweezers: hyperfine qubit coherence T2 = 12.6(1) s · 2024-03 · מקור [D] ⓘ

זמן שער 1Q → 5.0 µs · טיפוסי

Harvard/QuEra 448-atom processor: global Raman path at ~0.5 MHz Rabi gives ~5 us rotations (composite pulses) · 2025-06 · מקור [D] ⓘ

שגיאת סרק / זיכרון לסבב → לא פורסם · טיפוסי

Not separately quantified: the 448-atom paper reports only combined logical error 0.62(3)% per round (d=5) and a 4 ms cycle · 2025-06 · מקור [D] ⓘ

דליפה לשער → 8.00e-5 · הטוב ביותר

87Rb CZ: leakage to F=1 0.008(1)% per atom per gate (Rydberg T1 decay + intermediate-state scattering) · 2026-04 · מקור [D] ⓘ

שחקנים ויעדים — ביאורים

מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) — Harvard/MIT, QuEra (Gemini), Pasqal (Orion), Infleqtion, Google (2026; species not stated) · G1 G3 G7

סימולטור אנלוגי של אטומים ניטרליים (מערכי רידברג, גזי סריג) — QuEra (Aquila), Pasqal (Fresnel; Orion in analogue mode), ICFO (QUIONE) · G1

קשתות

דורשת: הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים)

נחוצה עבור: CZ בחסימת רידברג°, דימות פלואורסצנציה של מערכי אטומים°, ממשק אטום–פוטון במהוד°, התפתחות אנלוגית תחת המילטוניאן רידברג°, קיוביט אנלוגי יסוד–רידברג°, קיוביט על-דק / קיוביט מצב-שעון°, הובלת אטומים במלקחי AOD (ארכיטקטורה מחולקת לאזורים)°

חלופות: אטום אלקלי-עפרורי או דומה לו (Yb/Sr) — מחיקה מובנית

מתנגשת עם:

טעינה מחדש רציפה של אטומים (מאגר + מסוע אופטי) הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן

אור קירור ואור MOT מפוזרים המגיעים לקיוביטים המאוחסנים

מחיר אזור MOT נפרד במרחק 0.5 m עם הובלה במסוע, או מאגר במרחק של כמה מאות µm עם עצירה במולסה

הפחתה ניתוק דינמי של הקיוביטים המאוחסנים; הפרדה מרחבית · 2025-09

° אחת מכמה שהיו מתאימות · הדרך המקובלת, לא דרישה מחייבת

בשימוש: 18 מכונות (18 ראשית · 0 חלופית)

אטומים ניטרליים 18
6,100-qubit tweezer array Caltech (Endres group) מאמר מאמר עיתונות ▣ Fig. 1a-b (single-shot / averaged images of single caesium atoms across an 11,998-site tweezer array) ✅
Hanyuan-1 Zhongke Kuyuan (Wuhan, CAS) עיתונות עיתונות ▨ 🔎
Hanyuan-2 Zhongke Kuyuan (Wuhan, CAS) עיתונות עיתונות ▨ 🔎
448-atom fault-tolerant processor Harvard / MIT / QuEra מאמר עיתונות ▣ Fig. 1 (zoned reconfigurable tweezer-array architecture); Methods: System overview ✅
continuously reloaded 3,000-atom machine Harvard / MIT מאמר מאמר ▣ Fig. 2b (single-shot fluorescence image of 3,217 atoms in the 3,240-site storage array, 99.3% filling); Fig. 1 (Atom-array architecture for continuous operation) ✅
Infleqtion Illinois neutral-atom quantum computer (IQMP, Chicago) Infleqtion עיתונות ▨ Highlights; Second Quarter and Recent Business Highlights 🔎
Sqale Infleqtion עיתונות ▣ Fig. 1b (image of Cs atoms, hexagonal lattice); Methods: Qubit array generation ✅
72-qubit neutral-atom (Rb) quantum computer prototype (50 qubits in Dec 2024) Lomonosov Moscow State University with the Russian Quantum Center ▨ 🔎
Pasqal Centaurus Pasqal דף מוצר עיתונות ▦ 🔎
Fresnel / Fresnel 2 Pasqal ▣ Fig. 3a-b (main hardware components; photograph of the heart of the neutral-atom co-processor); §2 Neutral atoms arrays ✅
Pasqal Lyra Pasqal עיתונות ▦ 🔎
Orion Alpha / Beta ("Ruby") / Gamma Pasqal דף מוצר עיתונות עיתונות ▤ § The Neutral Atom Architecture 🔎
Vela Pasqal בלוג ▦ §Next-Gen of Pasqal's Quantum Computers (Vela launches 2026 with over 256 high-quality qubits) ✅
Qinghe-1 (Qinghe No. 1, 清河一号) Zhongqi Wuliang (Shanghai, CAS SIOM spin-off) עיתונות עיתונות ▨ 🔎
Aquila QuEra מאמר עיתונות ▣ Fig. 1.3 (Rb-87 valence electron states used as qubit and physical host); Fig. 1.1 (interior of Aquila: vacuum cell with dilute Rb gas); §Key ingredient: Rubidium atoms ✅
Gemini-class QuEra מאמר דף מוצר ▣ Fig. 1c (atom images, 85 qubits); Extended Data Fig. 1a ✅
Libra QuEra עיתונות ▨ 🔎
Quantum X Labs neutral-atom platform (50+ qubits, claimed) Quantum X Labs Inc. (Nasdaq: QXL) עיתונות קישור ▨ 🔎

↗ כרטיס המרשם שלה · מאמר / מוצר / עיתונות: קישורים שבהם המכונה נזכרת בשמה (הייחוס נבדק ב-20 בספטמבר 2026)

תמונות

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

Fig. 2 — Figure 2: Single atom trapping in a metalens optical tweezer (a) Camera count histogram indicating presence of either 0 or 1 atoms in a tweezer trap… — A six-panel data figure, not a hardware photograph: a histogram of camera counts separating 'no atom' from '1 atom', a single-shot fluorescence image of one atom, and plots of light shift, trap frequency and spot profile. It is Figure 2 of "Single atom trapping in a metasurface lens optical tweezer" by Hsu, Zhu, Thiele and co-authors, using rubidium-87 atoms. It shows that a flat metasurface lens, instead of a bulk objective, can focus a tweezer tightly enough to trap and image single atoms; note the clean gap between histogram peaks. “Fig. 2 — Figure 2: Single atom trapping in a metalens optical tweezer (a) Camera count histogram indicating presence of either 0 or 1 atoms in a tweezer trap. A…” by Ting-Wei Hsu et al., arxiv.org/abs/2110.11559, CC BY SA 4.0 (creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

Fig. 1 — Fig. 1: The atom array—nanophotonic chip platform.a Schematic of the platform depicting our optical tweezer array manipulating single cesium atoms n… — Figure of a platform that brings single caesium atoms, held in optical tweezers, right up to a chip carrying nanophotonic cavities. Panel (a) is a drawing of the apparatus: the chip inside a stainless-steel vacuum chamber, the tweezer beams steered by two acousto-optic deflectors and an EMCCD camera for imaging, with an inset electron micrograph of the devices at the chip edge; (b) is a measured cavity reflection dip; (c) is the caesium level scheme used to image atoms at a colour the lasers do not scatter. From Nature Communications (2024), Fig. 1, by Menon, Bernien and co-authors. It illustrates atom–photon interfaces built on nanophotonic chips for future quantum networks. “Fig. 1 — Fig. 1: The atom array—nanophotonic chip platform.a Schematic of the platform depicting our optical tweezer array manipulating single cesium atoms near a chip…” by Menon, Shankar G.; Glachman, Noah; Pompili, Matteo; Dibos, Alan; Bernien, Hannes, www.nature.com/articles/s41467-024-50355-4, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Fig. 1 — Fig. 1: Physical diagram and observation of the Quantum Zeno Effect.a Experimental setup. An 840 nm laser, controlled by an acousto-optic modulator… — Drawing and data figure of a single-atom experiment. (a) shows the optical path: an 840 nm laser switched by an acousto-optic modulator is focused by an objective into a glass vacuum cell to hold one atom, and its 780 nm fluorescence is split off to an EMCCD camera; (b1) and (b2) sketch how short and long trap pulses reshape the atom's spatial wavepacket; (c) plots atom loss against the number of measurements. From Nature Communications (2026), Zhang, Chen, Liu and co-authors. It illustrates a neutral atom in an optical tweezer and how switching the trap perturbs its motion; no atom transport is involved. “Fig. 1 — Fig. 1: Physical diagram and observation of the Quantum Zeno Effect.a Experimental setup. An 840 nm laser, controlled by an acousto-optic modulator (AOM) et al., www.nature.com/articles/s41467-026-74332-1, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

alkali · layer 1 נושא הקיוביט · centrality 10.6 · demonstrated · since 2016 · updated 2026-09-30

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.

Key references

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/technology/research/neutral-atom-quantum-computers/ [C]
[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/ [G]
[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/quera-announces-2028-fault-tolerant-quantum-computer-and-expanded-multi-year-strategic-collaboration-with-aws [C]
[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/nvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/ [C]
[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/ [P]
[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/ [C]
[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/press-releases/detail/201/infleqtion-reports-record-q2-revenue-raises-2026-outlook-as-quantum-commercialization-accelerates [G]