אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) cx_bus
אופן תנועה קולקטיבי משותף שוזר כל זוג במלכודת אחת, ומעניק קישוריות אמיתית של כל-לכל במחיר זמן שער הגדל עם אורך השרשרת.
אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת)
אופני תנועה משותפים מעניקים קישוריות כל-לכל בתוך שרשרת אחת; השערים מאטים ככל שהשרשרת מתארכת (חציון 672 µs בשרשרת 30 היונים של Forte).
תקציר ←מקורות מרכזיים
מרחב התכן — תכונות
- (a) זיקת הנושא
- טבעי
- (b) זמן · שזירה
- —
- (c) קריאה
- —
- (d) ניידות
- אפיק משותף (תנועתי / מהוד)
- (e) בקרה
- —
- (f) מבנה השגיאה
- קוהרנטית / כיול
- (g) ייצור
- MEMS / מלכודות אלקטרודות משטח
מרחב ההערכה — תכונות מתוארכות
IonQ Forte היא שרשרת של 30 יונים (435 זוגות), לא 36; שרשרת ה-Tempo של 100 יונים בקישוריות כל-לכל היא טענה של החברה, ללא זמן שער או נאמנות לכל זוג שפורסמו.
רשומות סטנדרטיות
שחקנים ויעדים — ביאורים
קשתות
בשימוש: 18 מכונות (18 ראשית · 0 חלופית)
- יונים לכודים 18
- IBEX Q1 (Marmot / PINE) Alpine Quantum Technologies דף מוצר ▣ Fig. 18 (pairwise fidelities over a 4-ion register via AOD addressing); Fig. 19 (24/50-ion chains); §IV.H ✅
- AQT LYNX Alpine Quantum Technologies עיתונות עיתונות ▨ 'all-to-all qubit connectivity'; 'no need for time-consuming reconfiguration or SWAP operations' ✅
- JION eleQtron + Forschungszentrum Julich עיתונות ▣ Fig. 2 (gradient-induced spin-spin coupling strengths J_ij across a 1-D chain) ✅
- QSea I (DLR QCI ion-trap demonstrator) eleQtron with NXP Semiconductors and ParityQC, for the DLR Quantum Computing Initiative עיתונות עיתונות קישור ▦ 'All qubits are coupled to one another using magnetic field gradients' ✅
- Aria IonQ דף מוצר ▣ Fig. 2a (all-to-all connectivity of the 11-qubit chain, 55 pairs colour-coded by XX fidelity) ✅
- 40-ion Ba-133 qLDPC testbed (IonQ: a Tempo engineering test system) IonQ עיתונות עיתונות ▣ Fig. 1 (Tanner graphs of required 2Q connectivity); App. F Qubit mapping ✅
- Forte / Forte Enterprise IonQ מאמר דף מוצר עיתונות ▤ §1; §3.1 Component-level benchmarking ✅
- QUARTET Oxford Ionics (IonQ) עיתונות ▤ §III Experiments (seven-zone single-layer linear trap, up to 10 qubits; probe ions shuttled to the central zone) ✅
- Superion 256 IonQ עיתונות עיתונות ▨ 🔎
- Tempo IonQ דף מוצר דף מוצר בלוג ▦ 🔎
- PIAST-Q Poznan Supercomputing and Networking Center (PCSS) ▨ ✅
- Montage (first-generation QaaS system, up to 50 qubits) Quantum Art דף מוצר ▣ Fig. 1 (optically segmented crystal, cells as near-independent registers); §II Proposed architecture ✅
- Perspective (1,000-qubit multi-core system) Quantum Art עיתונות ▣ Fig. 1 (optically segmented crystal, cells as near-independent registers); §II Proposed architecture ✅
- Aba|Qu 1.0 (Tiansuan-1, 天算1号) Qudoor (Guokaike) עיתונות עיתונות ▨ 🔎
- 70-qubit ion quantum computer (FIAN / Rosatom roadmap) Lebedev Physical Institute (FIAN) and the Russian Quantum Center, Rosatom roadmap ◌ 🔎
- QSCOUT (Quantum Scientific Computing Open User Testbed) Sandia National Laboratories מאמר מאמר דף מוצר ▦ ✅
- University of Innsbruck trapped-ion demonstrator (Institut für Experimentalphysik) University of Innsbruck מאמר מאמר מאמר ▣ Fig. 1c (any ion pair i,j addressable) ✅
- Maryland / Duke Quantum Center (EURIQA lineage) University of Maryland / Duke University מאמר מאמר ▣ Fig. 1 (9 data + 4 ancilla qubits mapped onto one 15-ion chain) ✅
תמונות
כל תמונה מלווה בתיאור של מה שהיא מראה ובשורת הקרדיט שלה.



אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת)
אופן תנועה קולקטיבי משותף שוזר כל זוג במלכודת אחת, ומעניק קישוריות אמיתית של כל-לכל במחיר זמן שער הגדל עם אורך השרשרת.
Verdict. כל-לכל ממשית עד ~30 יונים שנבחנו בבחינת ביצועים ו-~100 לפי טענה; מאחורי יעד ה-10,000 יונים על שבב אחד של IonQ ל-2027 לא עומד שום נתון שפורסם על חימום, זמן שער או ספקטרום אופנים.
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
יונים במלכודת אחת חולקים אופני תנועה קולקטיביים; כוח תלוי-ספין דרך אופן משותף שוזר כל זוג בלי להזיז את היונים, ולכן הקישוריות היא כל-לכל מעצם הבנייה. Cirac–Zoller (1995) ו-Mølmer–Sørensen (1999) נתנו את המנגנון; שערי השרשרת מתוארכים ל-2003.
ניידות של אפיק, אופן משותף אחד, ללא הובלה; ייצור מלכודות בטכנולוגיה הקרובה ל-MEMS.
אין לו אופן בקרה או קריאה משלו; שגיאה קוהרנטית — מיעון אופנים וחימום, לא אובדן.
פיזיקה וגבולות
N יונים נושאים N אופני תנועה ברוחב פס קבוע, ולכן המרווח בין האופנים קטן כ-~1/N: שער חייב להפריד אופן אחד ספקטרלית, במחיר של זמן, או לסגור את כולם בפולסים מעוצבים, במחיר של הספק וכיול. לכן זמן השער עולה עם אורך השרשרת — 550–883 µs, חציון 672 µs, בשרשרת של 30 יונים, לעומת 110 µs לקיוביט אחד D[100]. רעש האלקטרודות מחמם את האופן המשותף, והשגיאה גדלה עם N, שכן כל זוג שואל את אותו עירור. מעל אנאיזוטרופיה קריטית השרשרת מתקפלת לזיגזג: שרשראות ארוכות צריכות כליאה צירית חלשה, ומכאן תדרים נמוכים יותר ושערים איטיים יותר. הרצפה זזה עם שערים אלקטרוניים ללא לייזר (2Q 8.4×10⁻⁵ D[102]) ועם פולסים מעוצבים.
מצב ההנדסה העדכני
טבלה
| תאריך | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2023-08 | שרשרת של 30 יונים, 435 זוגות שנבחנו; שערי MS של 550–883 µs | IonQ Forte | D[100] |
| 2024 | גביש דו-ממדי של 512 יונים, אנלוגי בלבד | Tsinghua | D[121] |
| 2025-10 | שגיאת 2Q של 8.4×10⁻⁵, שער אלקטרוני, ללא קירור | IonQ/Oxford Ionics | D[102] |
| 2026-06 | נקודת איזון של זיכרון qLDPC בתוך פסי השגיאה, 3.95±0.68 s (קוד אחד) לעומת 3.84±0.48 s פיזי (עודכן בספטמבר 2026) | IonQ | D[109] |
Tempo: 100 יונים, #AQ 64, ללא זמן שער C[101]. האיבר השולט: זמן השער, לא הנאמנות.
אופני התנועה של השרשרת יכולים לשמש גם אוגר בוזוני, ולא רק אפיק לשערים. שרשרת של שלושה יוני ¹⁷¹Yb⁺ קודדה שדה סקלרי בקבוצה אחת של אופנים רוחביים (2.80–3.05 MHz) והפעילה עליו התפתחות בזמן בשערי ספין–פונון, בלי לקטוע את הבוזונים לקיוביטים, ואילו שערי מולמר–סורנסן השתמשו בקבוצה הרוחבית האחרת, כך שהשתיים אינן מפריעות זו לזו; אכלוסי הפונונים שנמדדו תאמו את הסימולציה עד שמונה קוונטים לאופן, ואופן בוזוני רביעי חייב הרצה במעגל נפרד D[884]. האוגר קצר-חיים: קוהרנטיות התנועה היא ≲ 10 ms, לעומת ≈ 1.5 s של קוהרנטיות הספין בזמן סרק D[884].
שרשרת Tempo בת 100 היונים היא טענת חברה; השרשרת הארוכה ביותר שנבחנה באופן עצמאי היא בת 30 יונים. לא פורסם: זמן השער הדו-קיוביטי והנאמנות לזוג ב-Tempo, מעבר ל-#AQ 64 ולכותרת "נאמנות 99.9%"; ערך החוזה של KISTI על Tempo-100; וכל נתון על חימום, ספקטרום אופנים או קישוריות שמיישב את יעד IonQ של 10,000 יונים על שבב אחד ב-2027 עם הפשרה של אורך השרשרת.
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
IonQ סגרה את רכישת SkyWater ב-2026-07-31, ונקבה במפעלים למלכודות במיקרו-ייצור במינסוטה, בפלורידה ובטקסס, בלי לחשוף גודל פרוסה או דור תהליך Cfact. הבקרה מתפצלת לשתי דרכים: שערי MS בלייזר צריכים כמה אורכי גל ואופטיקה לכל יון; שערים אלקטרוניים משתמשים בקווי זרם ומיקרוגל על השבב. ב-10³ יונים הקיר הוא ספקטרום האופנים, לא החיווט: התשובה היא שרשראות קצרות רבות המחוברות בהסעה או בפוטוניקה — השזירה הראשונה של IonQ בין שתי מערכות (2026-04-14) לא חשפה קצב או נאמנות Cfact. החשיפה לפיקוח על יצוא היא של המכונה המוגמרת: ECCN 4A906 חל עליה רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT שלה נופלים באותה רצועה — מ-34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴ ועד כל שגיאה שהיא מ-2,000 קיוביטים ואילך fact; אף תקנה אינה נוקבת במלכודות יונים G[301].
תפקיד במחסנית
האפיק הוא הקישוריות הראשית של שתי ארכיטקטורות של יונים לכודים: מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני, ובקרה אלקטרונית של הקיוביט (שערי מיקרוגל / RF). אינו דורש דבר; מספק את הבדיקות הלא-מקומיות שקודי qLDPC מסוג bivariate bicycle וקודים טרנסוורסליים בעלי קצב גבוה מניחים, כפי שמראים שמונה הקודים של IonQ על שרשרת אחת של 40 יונים — בלי שינוי בתצורת החומרה, ואחד מהם בנקודת האיזון בתוך פסי השגיאה D[109]. הוא מתחרה בהסעת QCCD, הקונה אורך שרשרת בזמן הובלה: Helios מקבל כל-לכל מטבעת ועוד צומת, ב-~55 ms לשכבה ברוחב מלא D[97], וב-H2 ההובלה היוותה בממוצע ~60% מזמן המעגל D[110]. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס ≈ 1.5×10⁻³ s, מהם 1.4 ms שכבות שערים. אימות: הנתון של Forte הוא בחינת ביצועים על כל הזוגות, 435 זוגות, ולכן השפעות המיקום נראות; Tempo מפרסמת #AQ 64 ו"נאמנות של 99.9%" ללא זמן שער או נתונים לכל זוג — פער בגילוי, לא מחלוקת.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IonQ | מפתח | ארה״ב | שרשראות Forte ו-Tempo; בעלת SkyWater | C[101] |
| Oxford Ionics | מפתח | בריטניה | שערים אלקטרוניים ללא לייזר; יחידה של IonQ | D[102] |
| Quantinuum | מפתח | ארה״ב/בריטניה | ארכיטקטורת הובלה מתחרה | D[97] |
| eleQtron | מפתח | גרמניה | בקרת יונים במיקרוגל בשיטת MAGIC | C[129] |
כספים. 2025-09-17 · IonQ · מיזוג ורכישה, Oxford Ionics · $1.075 B USD · נסגר fact. 2025-10-12 · IonQ · הון מניות · $2.0 B USD לפי $93 למניה · נסגר fact. 2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI · עד $15 M לכל צוות · IonQ ו-Quantinuum בין אחד-עשר הצוותים G[65]. 2026-05-05 · eleQtron · סבב A · €57 M · נסגר C[129]. 2026-07-31 · IonQ · מיזוג ורכישה, SkyWater · ~$1.8 B USD · נסגר fact. 2026-08 · IonQ · הכנסות הרבעון השני של 2026 $80.1 M (+287% משנה לשנה), מזומנים $3.0 B C[326].
שוק ושרשרת אספקה. האפיק קונה שבב מלכודת, לייזרים או קווי מיקרוגל ומערכת ואקום אחת; סיכון הריכוזיות נמצא אצל ספקי לייזרים צרי-פס ו-AOM, שהשערים האלקטרוניים מייתרים. משלמים עליו ב-G3 וב-G5.
קניין רוחני ותקנים. PatSnap מציינת את IonQ כמובילה בהגשות בתחום הנדסת אופני התנועה Pfact; אין גוף תקינה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2025-06 · ל-2026 · 256 קיוביטים ב-99.99% · נדחה למחצית הראשונה של 2027); (ל-2027 · 10,000 על שבב אחד · ללא נתוני חימום); (ל-2030 · 2 M פיזיים) R[132]. טענות הנאמנות מתממשות, תאריכי קנה המידה — לא: מפת הדרכים של 2020 הבטיחה 4,000 קיוביטים עד 2026, והחטיאה ב-~40×.
פרשנות אסטרטגית. אם קישוריות כל-לכל בשרשרת תחזיק עד כמה מאות יונים, ספקי היונים ישמרו על יתרון הקישוריות שהופך קודים בעלי קצב גבוה לזולים, והמפעלים שבבעלות IonQ יאיצו את מחזורי הפיתוח של המלכודות. אם לא, האפיק יהיה פרט פנימי של המודול, והערך יעבור לחיבורים הבין-מודוליים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר אם IonQ תפרסם את זמני השער ואת הנאמנויות לכל זוג של Tempo, או תספק 256 קיוביטים במחצית הראשונה של 2027; להוריד בדרגה אם הגילוי יישאר ברמת הכותרות בלבד. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: שערים אלקטרוניים על מלכודות מהמפעלים שבבעלות החברה מביאים שרשראות אל מעבר ל-100 יונים. התרחיש הגרוע ביותר: השרשראות נתקעות סביב 30–50 יונים. פתוח: כיצד גדל חימום האופנים ב-100 יונים?
מקורות
- [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/
research/ [G]programs/ quantum-benchmarking-initiative/ stage-b-selection - [97] A. Ransford et al., “A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity,” Nature, vol. 655, no. 8121, pp. 81–86, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10676-4. arXiv:2511.05465. [D]
- [100] J.-S. Chen et al., “Benchmarking a trapped-ion quantum computer with 30 qubits,” Quantum, vol. 8, Art. no. 1516, Nov. 2024, doi: 10.22331/q-2024-11-07-1516. arXiv:2308.05071. [D]
- [101] IonQ, “IonQ Tempo: 100-Qubit Quantum Computer (#AQ 64).” [Online]. Available: https://ionq.com/
quantum-systems/ [C]tempo - [102] A. C. Hughes et al., “Trapped-ion two-qubit gates with >99.99% fidelity without ground-state cooling,” arXiv:2510.17286, Oct. 2025. [D]
- [109] E. Tham et al., “Breakeven demonstration of quantum low-density parity-check codes,” arXiv:2606.06455, Jun. 2026. [D]
- [110] S. A. Moses et al., “A Race Track Trapped-Ion Quantum Processor,” Phys. Rev. X, vol. 13, Art. no. 041052, Dec. 2023, doi: 10.1103/PhysRevX.13.041052. arXiv:2305.03828. [D]
- [121] S.-A. Guo et al., “A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions,” Nature, vol. 630, no. 8017, pp. 613–618, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07459-0. [D]
- [129] A. Cordes, “Quantum computing scale-up eleQtron secures €57 million in one of the largest Series A funding rounds worldwide,” eleQtron, May 5, 2026. [Online]. Available: https://eleqtron.com/
en/ [C]quantum-computing-scale-up-eleqtron-secures-57-million-in-one-of-the-largest-series-a-funding-rounds-worldwide/ - [132] IonQ, “IonQ's Accelerated Roadmap: Turning Quantum Ambition into Reality,” Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
blog/ [R]ionqs-accelerated-roadmap-turning-quantum-ambition-into-reality - [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/
documents/ [G]2024/ 09/ 06/ 2024-19633/ commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies - [326] IonQ, “IonQ Announces Record Second Quarter 2026 Revenues, Growing 287% YoY,” Aug. 5, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/
news/ [C]ionq-announces-record-second-quarter-2026-revenues-growing-287-yoy - [884] A. T. Than et al., “Quantum field theory dynamics on a spin–phonon quantum computer,” Nat. Phys., Sep. 2026, doi: 10.1038/s41567-026-03402-4. arXiv:2509.11477. [D]