סריג סטטי של שכנים קרובים cx_nn
גרף צימוד שנקבע ברמת המסכה, שבו כל קיוביט מקיים אינטראקציה רק עם שכניו הליתוגרפיים; טופולוגיית ברירת המחדל שבבסיס כל מעבד מוליך-על וכל מעבד ספינים שהוצבו בשטח.
סריג סטטי של שכנים קרובים
סריג heavy-hex (דרגה 2.3) או סריג ריבועי (דרגה 3.5–3.6) עם מצמדים על השבב; ההפרעה ההדדית ZZ היא המס.
תקציר ←מקורות מרכזיים
מרחב התכן — תכונות
- (a) זיקת הנושא
- מיוצר
- (b) זמן · שזירה
- —
- (c) קריאה
- —
- (d) ניידות
- חיווט סטטי לשכנים קרובים
- (e) בקרה
- —
- (f) מבנה השגיאה
- קוהרנטית / כיול
- (g) ייצור
- ליתוגרפיה של מוליכי-על
מרחב ההערכה — תכונות מתוארכות
ה-5.5×10⁻⁴ הוא רכיב מותאם בתקציב השגיאות של Willow, לא נתון הפרעה הדדית שנמדד ישירות. EUV הוא נקודת כשל יחידה לענף הספינים בלבד — אף סריג טרנסמונים שהוצב בשטח אינו משתמש ב-EUV. Rigetti: חציון 2Q של 99.5% ב-36 q יורד ל-99.1% ב-108 q (12 שבבונים).
רשומות סטנדרטיות
שחקנים ויעדים — ביאורים
קשתות
בשימוש: 97 מכונות (96 ראשית · 1 חלופית)
- מעגלים מוליכי-על 81
- Academia Sinica 20-qubit superconducting quantum computer Academia Sinica עיתונות ▨ 🔎
- Alice & Bob Boson 4 Alice & Bob עיתונות ▥ 🔎
- Alice & Bob Graphene Alice & Bob עיתונות ▣ Fig. 2 (H×L lattice), Fig. 4 ([136,34,22] layout), Fig. 9; §V Chip layout ✅
- Alice & Bob Helium (on-premise system) Alice & Bob מסמך טכני עיתונות ▥ Fig. 'The Helium Chip' (16 cat qubits connected in a looped line); Fig. 'Surface Code vs Cat Qubit Architecture' (1-D phase-flip correction); §Cats' Hardware Efficiency: Repetition Code and LDPC Connectivity ✅
- Alice & Bob Helium 2 ("Galvanic Cat") Alice & Bob עיתונות ▨ 🔎
- IBM Quantum System Two at Amaravati Quantum Valley Tech Park IBM with TCS and the Government of Andhra Pradesh ◌ 🔎
- Anyon MonarQ Anyon Systems דף מוצר עיתונות ▨ 🔎
- AWS dual-rail transmon erasure line AWS Center for Quantum Computing (named Amazon Center for Quantum Computing in the Apr 2026 paper) מאמר ▣ Fig. 1a-b (coupled transmon pair + shared resonator) ✅
- AWS Ocelot AWS Center for Quantum Computing ▣ Fig. 1a-b,d (5 cats + 4 ancillas, tunable couplers C_ij); §II ✅
- Baihua (Quafu platform) Beijing Academy of Quantum Information Sciences מאמר ▣ Fig. 1c (schematic of the processor lattice) ✅
- Dongling (Quafu platform) Beijing Academy of Quantum Information Sciences ▣ FIG. 11 (topological structure of superconducting chip Dongling) ✅
- Haituo (Quafu platform) Beijing Academy of Quantum Information Sciences ▨ 🔎
- ScQ-136 "Baiwang" Beijing Academy of Quantum Information Sciences ▤ §III.E Backends (ScQ-P136) ✅
- Shenglian (BAQIS) Beijing Academy of Quantum Information Sciences מאמר ▣ App. B, Fig. S2 (topology graph) ✅
- IBM Quantum System Two, Donostia-San Sebastian Basque Government (BasQ) - IBM-Euskadi Quantum Computational Center עיתונות ◌ 🔎
- Quantum Spain quantum computer at BSC Barcelona Supercomputing Center (Quantum Spain; installed by Qilimanjaro-GMV) עיתונות ◌ 🔎
- WACQT quantum computer (Chalmers 25-qubit flip-chip processor) Chalmers University of Technology (WACQT) ▤ abstract ✅
- Tianyan-176 / Tianyan-176 II (and Tianyan-24 sibling) China Telecom Quantum Group + QuantumCTek מאמר מאמר מאמר ▤ §II Tianyan high-performance quantum cloud services 🔎
- Tianyan-287 China Telecom Quantum Group / QuantumCTek / CAS מאמר תיעוד תיעוד ▣ Fig. 1b (qubit/coupler layout); Fig. 2b (74-qubit pattern; inset topology) ✅
- Tianyan-504 / "Xiaohong" chip China Telecom Quantum Group + CAS + QuantumCTek מאמר תיעוד תיעוד ▨ 🔎
- D-Wave gate-model dual-rail system D-Wave Quantum עיתונות ▨ 🔎
- Surface-17 ETH Zurich (Quantum Device Lab) מאמר מאמר ▣ Fig. 1a-b ✅
- IBM Quantum System One, Ehningen Fraunhofer-Gesellschaft ◌ 🔎
- Fujitsu >10,000 physical / ~250 logical (STAR) Fujitsu + AIST + RIKEN עיתונות ▣ Fig. 2 (rotated planar surface code, d=5); §III.A ✅
- Fujitsu 1,000-qubit machine Fujitsu (+ RIKEN) קישור ▨ 🔎
- Sycamore Google Quantum AI מאמר ▣ Fig. 1a (rectangular array, each qubit coupled to four nearest neighbours) ✅
- Sycamore-class 72-qubit processor Google Quantum AI מאמר מאמר ▣ Fig. 1a (square-lattice layout); Fig. 1b (four NN CZs) ✅
- Willow Google Quantum AI מאמר מאמר דף מוצר ▣ Fig. 1a (square-lattice d=7 surface-code layout) ✅
- IBM Quantum Condor IBM בלוג עיתונות ▨ 🔎
- IBM Quantum Eagle r1-r3 IBM מאמר מאמר מאמר ▣ Fig. 3 (Eagle heavy-hex qubit layout); §III.5 ✅
- IBM Quantum Egret IBM תיעוד ▦ 🔎
- IBM Quantum Falcon r5.11 IBM מאמר בלוג ▣ Fig. 1 (distance-3 heavy-hexagon code on 23 qubits); Fig. 4a (Falcon numbering) ✅
- IBM Quantum Flamingo (l-coupler proof of concept) IBM בלוג ▥ Heron R2 paragraph ('156 qubits in a heavy-hex layout') ✅
- IBM Quantum Heron r1 IBM מאמר בלוג עיתונות ▤ 🔎
- IBM Quantum Heron r2 IBM מאמר מאמר עיתונות ▣ Fig. 1b (heavy-hexagon embedding); Fig. 5 (ibm_fez connectivity) ✅
- IBM Quantum Heron r3 (ibm_pittsburgh) IBM בלוג עיתונות ▦ ✅
- IBM Quantum Nighthawk r1 IBM תיעוד בלוג בלוג ▥ Fig. ('Nighthawk's qubit plane includes 120 qubits arranged in a square lattice') ✅
- IBM Quantum Nighthawk r2 IBM בלוג ▤ § IBM Quantum Nighthawk r2—more circuits faster ✅
- IBM Quantum Osprey IBM בלוג עיתונות ▨ 🔎
- IBM Quantum System Two at CSCS (Swiss Quantum Innovation Hub) IBM with ETH Zurich (CSCS) and Lockheed Martin עיתונות ▨ Nighthawk paragraph (four nearest neighbours in a square lattice) ✅
- IQCC superconducting facility Israeli Quantum Computing Center (Quantum Machines + QuantWare + Qolab + ORCA) דף מוצר דף מוצר עיתונות ▨ 🔎
- IQM Emerald (IQM Crystal 54) IQM Quantum Computers בלוג ▥ ✅
- IQM Garnet (IQM Crystal 20) IQM Quantum Computers מאמר ▣ Fig. 1b (20-qubit square-lattice crystal topology); §2.1 Connectivity ✅
- IQM Halocene IQM Quantum Computers עיתונות עיתונות קישור ▣ Fig. 3 (NN directional layers, square grid); §III ✅
- IQM Spark at Eldorado Research Institute IQM Quantum Computers with Instituto de Pesquisas Eldorado עיתונות ▦ specifications (5 qubits, 4 couplers) ✅
- KRISS domestic superconducting QPU Korea Research Institute of Standards and Science עיתונות עיתונות ▨ 🔎
- KRISS 50-qubit-class superconducting system Korea Research Institute of Standards and Science עיתונות ◌ 🔎
- Advanced Quantum Testbed (AQT) Lawrence Berkeley National Laboratory ▦ ✅
- Nord Quantique single-mode GKP Nord Quantique מאמר עיתונות ▣ Fig. 1a (single storage mode; no qubit–qubit coupling) ✅
- Nord Quantique Tesseract Nord Quantique דף מוצר עיתונות ▣ Fig. 1a (single storage mode, one auxiliary transmon) ✅
- OQC GENESIS Oxford Quantum Circuits דף מוצר דף מוצר עיתונות ▦ 🔎
- OQC Toshiko Oxford Quantum Circuits דף מוצר ▣ Fig. 1D (four qubits in a square lattice, 2 mm spacing); §II ✅
- Origin Wukong 102 Origin Quantum ▣ SI Fig. S1 (topology of Wukong and region used); Fig. 1 (deep-blue lines = allowed 2Q gates) ✅
- Origin Wukong-180 (4th gen) Origin Quantum עיתונות ▣ Fig. 1b (2×4 qubit region; blue lines = processor topology / allowed 2Q gates) ✅
- Origin Wukong (3rd gen) Origin Quantum מאמר ▣ Fig. 1 (processor topology, allowed 2Q gates, 2×4 region) ✅
- Aqumen Seeker Quantum Circuits Inc. (acquired by D-Wave, Jan 2026) עיתונות ▣ Fig. 1a (middle SQUID transmon coupler between two dual-rail qubits) ✅
- Qolab devices at the IQCC Qolab ▨ 🔎
- QpiAI Indus QpiAI עיתונות ▨ 🔎
- QpiAI Kaveri QpiAI עיתונות ▨ 🔎
- QuantWare Contralto-A17 QuantWare עיתונות ▦ §Introducing Contralto-A (allows distance-3 surface code implementations) 🔎
- QuantWare Tenor-D64 QuantWare דף מוצר ▨ 🔎
- QuantWare Bass-A10K (VIO-40K) QuantWare עיתונות ▨ ✅
- Rigetti Ankaa-2 Rigetti Computing מאמר מאמר ▣ Fig. 1b (Ankaa-2 sublattice to readout units); Fig. 2 (hardware connectivity edges) ✅
- Rigetti Ankaa-3 Rigetti Computing בלוג עיתונות עיתונות ▨ 🔎
- Rigetti Cepheus-1-108Q Rigetti Computing בלוג ▨ 🔎
- Rigetti Cepheus-1-36Q Rigetti Computing בלוג עיתונות ▨ 🔎
- Rigetti Novera Rigetti Computing דף מוצר עיתונות ▦ specifications (3x3 array, 12 tunable couplers) ✅
- RIKEN 64-qubit superconducting processor RIKEN with AIST, NICT, Osaka University, Fujitsu, NTT עיתונות עיתונות ▥ Fig. 1 (16 basic units of 4 qubits arrayed in a square); Fig. 6 (periodic planar tiling of 4-qubit units) ✅
- RIKEN-Fujitsu 256-qubit superconducting quantum computer RIKEN RQC + Fujitsu עיתונות עיתונות ▥ §Scalable 3D connection structure (4-qubit unit cells arranged in a 3D configuration) ✅
- RIKEN RQC-Fujitsu 64-qubit superconducting quantum computer RIKEN RQC + Fujitsu עיתונות ◌ 🔎
- SEEQC SFQ-controlled 5-qubit system SEEQC מאמר עיתונות ▤ Supp. §A Device Design and Fabrication (centre qubit capacitively coupled to 4 outer qubits); Fig. S1 (Experimental Diagram) ✅
- SpinQ Ursa Major (25 q / 103 q) SpinQ Technology דף מוצר עיתונות עיתונות ▦ spec table: Topology — 2D lattice (C25/C103); §Advantages (enhanced 2D lattice topology) ✅
- SUSTech biased-erasure cavity qubit Southern University of Science and Technology מאמר ▤ 🔎
- SUSTech four-dual-rail-qubit processor Southern University of Science and Technology (Huang et al.) מאמר מאמר ▣ §II, Fig. 1b ✅
- Toshiba double-transmon coupler Toshiba + RIKEN RQC + University of Tokyo מאמר עיתונות ▣ Fig. 1b (false-color picture of the two-qubit device: Q1-Q2 joined by the DTC) ✅
- Zuchongzhi 2.1 USTC / Hefei National Laboratory מאמר ▣ Fig. 1a (11x6 lattice, 110 couplers); Fig. 3a (topology diagram, 60 used qubits) ✅
- Zuchongzhi 3.0 USTC / Hefei National Laboratory מאמר מאמר עיתונות ▣ Fig. 1b (qubit/coupler topology) ✅
- Zuchongzhi 3.2 USTC / Hefei National Laboratory ▣ Fig. 1b (d=3 patches mapped onto qubit lattice) ✅
- VTT Q50 VTT Technical Research Centre of Finland דף מוצר ▨ VTT Q50 section ✅
- Zhuangzi 2.0 (Chuang-tzu 2.0) CAS / Peking University מאמר מאמר עיתונות ▣ Fig. 1a (6-by-13 square lattice, 78 qubits, 137 couplers) ✅
- Zhejiang University 125-qubit surface-code processor Zhejiang University + Graduate School of China Academy of Engineering Physics (Beijing) מאמר ▣ Fig. 1a (connectivity), Fig. 1b (patches on square grid) ✅
- ספינים במוליכים למחצה 10
- Diraq 8-qubit silicon spin quantum computer at Equinix Sydney Diraq (with Equinix) ◌ 🔎
- foundry 8-qubit array Diraq מאמר עיתונות ▣ Fig. 1a (linear 8-dot array schematic); §II.1 Device ✅
- RacQ (Bell-1) Equal1 דף מוצר בלוג בלוג ◌ 🔎
- Groove Quantum 18-qubit germanium spin processor Groove Quantum עיתונות ▨ 🔎
- Hitachi x Intel 18A spin programme Hitachi + Intel K.K. + AIST (G-QuAT) עיתונות עיתונות ▨ 🔎
- HRL exchange-only silicon spin processor (18 EO qubits from 54 quantum dots) HRL Laboratories (IBM since 26 Aug 2026) מאמר עיתונות ▣ Fig. 1c ✅
- Tunnel Falls Intel מאמר עיתונות עיתונות ▨ 🔎
- QM-One Quantum Motion ▨ ✅
- Alloy Pioneer (Quobly) Quobly עיתונות ▨ 🔎
- 11-qubit donor processor Silicon Quantum Computing מאמר עיתונות ▣ Fig. 1a (connectivity of n1–n9 and e1–e2 via hyperfine and exchange coupling); Fig. 3 (local vs non-local Bell states) ✅
- ספיני פגם 4
- Quoll / QB-QDK 2.0 Quantum Brilliance עיתונות ▨ 🔎
- QC2026 Dual Core SaxonQ עיתונות ◌ 🔎
- SXQ4 SaxonQ דף מוצר ◌ 🔎
- Entanglement First modules Photonic Inc. מאמר דף מוצר דף מוצר ▦ 🔎 (חלופית)
- טופולוגי 2
- Majorana 1 Microsoft מאמר עיתונות ▣ Fig. 6 (gate schematic of 4×2 tetron array, columns joined by double-rail quantum dots); Fig. 4 🔎
- Majorana 2 Microsoft בלוג בלוג עיתונות ▥ 🔎
תמונות
כל תמונה מלווה בתיאור של מה שהיא מראה ובשורת הקרדיט שלה.
סריג סטטי של שכנים קרובים
גרף צימוד שנקבע ברמת המסכה, שבו כל קיוביט מקיים אינטראקציה רק עם שכניו הליתוגרפיים; טופולוגיית ברירת המחדל שבבסיס כל מעבד מוליך-על וכל מעבד ספינים שהוצבו בשטח.
Verdict. לא בחירת תכנון אלא שארית של הליתוגרפיה המישורית. מטעמי גאומטריה הוא מגביל את הקודים למשפחת קודי המשטח והצבע, וכל מפלט ממנו שהוכרז הוא מפת דרכים, לא חומרה.
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
פרימיטיב של קישוריות, לא סוג של קיוביט: גרף האינטראקציות מוקפא ברמת המסכה, וכל אתר מצומד רק לשכניו הליתוגרפיים, משום שצימודים קיבוליים/השראתיים וצימודי חילוף דועכים על פני מיקרונים וננומטרים. נקודת העוגן היא Barends et al. (Google/UCSB, 2014-02): חמישה קיוביטי Xmon במערך ליניארי של שכנים קרובים, 2Q עד 99.4%, בסף של קוד המשטח D[284]. סריג ה-heavy-hex של IBM הופיע ב-2019 כבנייה של קוד — הכלאה של קוד המשטח וקוד Bacon–Shor עם קיוביטי דגל, שהפחיתה את התנגשויות התדר בין קיוביטים בתדר קבוע "בכמה סדרי גודל" במחיר מספר התיאום S[476]; מעבד הדגל חזר מאז לסריג ריבועי C[49].
תכונות: זיקה מיוצרת לחלוטין; אין לו קבוע זמן, קריאה או בקרה משלו — טופולוגיה, לא התקן; סטטי, ליתוגרפי, שגיאה קוהרנטית: "סריג heavy-hex (דרגה 2.3) או סריג ריבועי (דרגה 3.5–3.6) עם מצמדים על השבב; ההפרעה ההדדית ZZ היא המס" (רשומת הגרף).
פיזיקה וגבולות
הרצפה אינה רצפת קוהרנטיות. צימוד הפועל תמיד משאיר ZZ שיורי; מצמדים ברי-כוונון מאפסים את החלק הסטטי, אך מוסיפים קו שטף, מסלול דליפה ורגישות לרעש שטף S[476]. בתקציב השגיאות המלא היחיד שפורסם בקנה מידה של קוד — הריצה של Google במרחק d=7 על Willow — ההפרעה ההדדית של ה-CZ תורמת 5.5×10⁻⁴ D[1]. האילוץ המכריע הוא גאומטרי: קוד מייצב עם בדיקות מקומיות דו-ממדיות מקיים את חסם Bravyi–Poulin–Terhal, kd² ≲ n, ולכן הטופולוגיה הזאת מארחת רק את משפחת קודי המשטח והצבע, בסדר גודל של 2d² קיוביטים פיזיים לכל קיוביט לוגי — קצב שאף קיוביט טוב יותר אינו יכול להעלות. המס השני הוא הניתוב: אינטראקציה שרירותית על גרף מדרגה 2.3–3.6 עולה בעומק SWAP הגדל עם קוטר הסריג. רק שבירת המקומיות הדו-ממדית מזיזה את הרצפה.
לסימולציה ספרתית של המילטוניאנים סריגיים שאינם תלויים בזמן ובעלי טווח סופי, בממד קבוע, קישוריות של שכנים קרובים היא כמעט מיטבית: מעגל של שכנים קרובים מגיע לעומק O(T log(nT/ε)) עם O(nT log(nT/ε)) שערים ו-O(n) קיוביטי עזר, עבור n קיוביטים, זמן התפתחות T ושגיאה ε, לעומת חסם תחתון בלתי מותנה של Ω(log n / log log n) לעומק, עבור דינמיקת XXZ אחידה בזמן קבוע P[894]. הספירה מניחה סיבובים חד-קיוביטיים מדויקים; סינתזה מעל ערכת שערים סופית מוסיפה גורם פולי-לוגריתמי.
מצב ההנדסה העדכני
המיטב שהודגם הוא זוג מבודד: CZ של IQM במצמד בר-כוונון בשטף, 99.93% לאורך 40 שעות, עם 1Q של 99.98% וקריאה בו-זמנית של >99.94% באותו התקן D[38]. הטיפוסי בקנה מידה הוא השגיאה לכל שער בשכבה בצי המכונות של IBM, 3.7×10⁻³ טיפוסית ו-1.9×10⁻³ במיטבה (יולי 2026), שנמדדה על כל הרוחב D[33]. הפער של ≈5× בין זוג מאופיין לשכבה ברוחב מלא הוא מס הסריג; בתוכו שולט השער הדו-קיוביטי, כ-40% מתקציב קוד הצבע של Google D[41]. מערכי ספין ממפעלי ייצור נמצאים דור אחד מאחור, 2Q של 99.04–99.56% D[189].
טבלה
| שנה | נתון | מי | תג+מפתח |
|---|---|---|---|
| 2014-02 | מערך ליניארי של חמישה קיוביטים, 2Q עד 99.4% | Google/UCSB | D[284] |
| 2024-12 | קוד משטח d=7, 105 q, Λ=2.14; הפרעה הדדית של CZ 5.5×10⁻⁴ | Google Quantum AI | D[1] |
| 2025-11 | Nighthawk: 120 q, 218 מצמדים, 5,000 שערי 2Q למעגל | IBM | C[49] |
| 2026-04 | שנים-עשר שבבונים בריצוף של 108 q, חציון 2Q 99.1% (99.5% ב-36 q) | Rigetti | C[36] |
ייצור, חומרים ושרשרת האספקה
סריגי מוליכי-על הם שכבות דקות של צמתי Nb/Al המעוצבות בליתוגרפיית DUV או בקרן אלקטרונים; EUV אינו נדרש, ואף סריג טרנסמונים שהוצב בשטח אינו משתמש בו — IBM מייצרת על 300 mm ב-Albany, ו-Google בתוך הבית. מערכי נקודות ספין מתאימים מלכתחילה למפעלי ייצור ותלויים ב-EUV: Intel על 300 mm, >24,000 התקנים לפרוסה D[199] ו-96% הצלחה בכוונון ב-232 התקנים בפרוסה אחת D[766]; GlobalFoundries 22FDX עבור Quantum Motion; FD-SOI של STMicroelectronics עבור Quobly Cfact. האחידות, לא הנאמנות המרבית, היא שמגבילה את הענף הזה: בהתקן שמונת הקיוביטים של imec היה שער דו-קיוביטי מתוקף באחד מארבעת הזוגות D[197]. החשיפה לפיקוח על יצוא נצמדת למכונה, לא לטופולוגיה (ECCN 4A906, 3A904, 3A901.a) G[301].
בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט
הסריג אינו קונה חיסכון בחיווט. Nighthawk נושא 218 מצמדים ברי-כוונון עבור 120 קיוביטים: מספר המצמדים — כ-1.8 קווי שטף לקיוביט מעבר לקווי ההנעה והקריאה — קובע את צמת החיווט C[49]. ב-10³ אפשר לבנות את צמת החיווט; ב-10⁴ היא נתקלת במגבלות השטח והעומס התרמי של הקריוסטט, שלפיהן מתוכננים שטח החיווט של 0.53 m² ונפח הוואקום של 2.75 m³ לכל תא מודולרי של IBM C[50]; ב-10⁶ שום פתרון בטמפרטורת החדר אינו סוגר את החשבון. שתי דרכי ההפחתה נמצאות הרחק מתחת לקנה המידה של סריג: בקרת ה-SFQ של SEEQC בטמפרטורת מיליקלווין, המשולבת עם הקיוביטים בשיטת השבב ההפוך, 1Q עד 99.9% D[304], ומתזמן ה-CMOS הקריוגני של HRL ב-4 K, המריץ 18 קיוביטים ללא אלקטרוניקת זמן אמת בטמפרטורת החדר D[190].
תפקיד במחסנית
הוא עומד בבסיס ארכיטקטורת הטרנסמונים (IBM, Google, Rigetti, IQM, Fujitsu), הארכיטקטורה הבוזונית וארכיטקטורת המסילה הכפולה במוליכי-על, ארכיטקטורת הספינים בנקודות קוונטיות בצורן ובגרמניום (Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL→IBM), ארכיטקטורת ספיני התורמים בצורן, צומתי ספיני הפגם וארכיטקטורת הטטרון הטופולוגית (מיורנה). הוא מספק את הבדיקות המקומיות הדו-ממדיות שקוד המשטח המסובב וקוד הצבע צריכים, והוא החלופה למצמדים לטווח ארוך על השבב, לספינים מוסעים ול-crossbar בקווים משותפים; המעבר עולה בתכנון מחדש של המסכה. הוא מתנגש עם קודי qLDPC מדרגה ≥6, קודים בעלי קצב גבוה בקישוריות כל-לכל, סכמות של תמורות טרנסוורסליות ומהודים תלת-ממדיים בסדר גודל של cm. מאחר שאין בו שלב הובלה, הוא מוסיף אפס לאיבר ההובלה של השעון הנגזר (= סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס); העלות שלו מסתתרת באיבר השערים כעומק SWAP. המשבצת הריקה הסמוכה היא סריג סטטי מדרגה ≥6 בנאמנות שווה לזו של דרגה 3.5.
ראיות — כיצד נמדדו המספרים
נתוני ההפרעה ההדדית והמצמדים מגיעים מבחינת ביצועים אקראית או מבחינת ביצועים באנטרופיה צולבת על זוגות או על תת-קבוצות קטנות. ההפרעה ההדדית של ה-CZ, 5.5×10⁻⁴, היא רכיב מותאם בתקציב השגיאות של ההתקן כולו של Google, לא מדידה עצמאית; אף ספק אינו מפרסם הפרעה הדדית בו-זמנית על פני הסריג כולו. השגיאה לכל שער בשכבה היא המדד היחיד ברוחב מלא שבשימוש בצי מכונות, ורק IBM מדווחת עליו, ולכן השוואה בין ספקים של מס הסריג אינה אפשרית כיום. הירידה בחציון של Rigetti, 99.5%→99.1%, לאורך הריצוף 36→108 קיוביטים, אינה מיוחסת לגורם כלשהו C[36].
ספירות הפטנטים של PatSnap לקוחות ממקורות משניים.
שחקנים וכלכלה
מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה בדיוק הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| IBM | מפתח | ארה״ב | סריגי heavy-hex ואחריהם סריגים ריבועיים; Nighthawk עם 120 q | C[49] |
| Google | מפתח | ארה״ב | סריגים ריבועיים; קוד d=7 על 105 קיוביטים | D[1] |
| Rigetti | מפתח | ארה״ב | מרצפת שבבונים ל-108 קיוביטים | C[36] |
| IQM | מפתח | פינלנד | קו טרנסמונים; CZ של 99.93% בזוג מבודד | D[38] |
| GlobalFoundries | ספק | ארה״ב | פרוסות 22FDX לנקודות ספין | Cfact |
כספים.
- 2026-05-21 · US Dept of Commerce · מכתבי כוונות של CHIPS, תשע חברות (IBM/Anderon $1 B, GlobalFoundries $375 M, Diraq ≤$38 M) · $2.013 B · מכתבי כוונות, לא מחייבים fact
- 2026-06-02 · IBM · התחייבות קוונטית לחמש שנים · >$10 B · הוכרזה Cfact
- 2026-07-02 · IQM · רישום למסחר ב-Nasdaq/Helsinki · מזומנים €337 M פרו-פורמה · נסגר Cfact
- 2026-08 · Rigetti · תוצאות הרבעון השני של 2026 · הכנסות $5.1 M, מזומנים $541.3 M · דווחו Cfact
שוק ושרשרת אספקה. סריגי טרנסמונים צורכים כלי DUV וקרן אלקטרונים, מכונות הדבקה בשיטת השבב ההפוך, מגברי TWPA ומסדי בקרה; סריגי ספינים צורכים EUV של ASML בתוך Intel, GlobalFoundries ו-STMicroelectronics — נקודת כשל יחידה שענף מוליכי-העל אינו חולק. G1–G3 משלמים על הסריג; G4 הוא היעד שהסריג אינו יכול להשיג בכוחות עצמו.
קניין רוחני ותקנים. הקניין הרוחני הוא ברמת המצמד: US 11,727,297 B2 של IBM (הוענק 2023-08-15) תובע מסלול צימוד שני בסימן הפוך המבטל שגיאה קוהרנטית Pfact. סך משפחות הפטנטים הקוונטיים בסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30: IBM 4,388, Google 2,385 P[312]. אין תקן לטופולוגיה.
מפות דרכים ועמידה בהבטחות. IBM Nighthawk (הובטח 2025-06-10, ל-2025, סופק 2025-12) Cfact; Kookaburra, הצעד הראשון אל מחוץ לקישוריות טהורה של שכנים קרובים (הובטח 2022-05-10 ל-2025, הוגדר מחדש ל-2026, לא סופק נכון ל-2026-09-04) Rfact; Rigetti, חציון של 99.5% ב-108 q (הובטח לסוף 2025, נדחה ל"מאוחר יותר ב-2026", לא קוים) Rfact. IBM מספקת את הסריג הבסיסי בזמן ומחטיאה כל תאריך שמעבר לו.
פרשנות אסטרטגית. אם הטופולוגיה הזאת תישאר היחידה שניתן לייצר, המנצחים יהיו מי שמחזיקים בפענוח המקומי הדו-ממדי ובשיעור התקינות — IBM ו-Google במוליכי-על, מפעלי CMOS בספינים — והמפסידות יהיו חברות הזנק של קודים בעלי קצב גבוה, המהמרות על קישוריות שאיש אינו יכול לייצר. אם הדרגה תעלה, המנוף יעבור לקניין הרוחני של המצמדים והזיווד — מה שהפטנטים של IBM על מצמדים ורכישת HRL קונים.
תחזית ושאלות פתוחות
לאשר או להוריד בדרגה בתוך 12–24 חודשים: האם Kookaburra יסופק עם זיכרון qLDPC על חומרה עם מצמדי c, או יידחה שוב; האם Rigetti תגיע לחציון של 99.5% ב-108 קיוביטים; האם ספק כלשהו יפרסם נתון של הפרעה הדדית בו-זמנית על פני הסריג כולו. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: ניתוב מדרגה 6 על השבב מסופק ללא פגיעה בנאמנות, וסריג מישורי מארח זיכרון בעל קצב גבוה. התרחיש הגרוע ביותר: מספר התיאום נשאר סביב 3.5, וקנה המידה נקנה בתקורה של 2d². פתוח: האם הפער בין זוג לרוחב מלא הוא מהותי.
מקורות
- [1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. [D]
- [33] IBM, “IBM Quantum Computing — Hardware and roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ [D]hardware - [36] Rigetti Computing, Inc., “Rigetti Announces General Availability of 108-Qubit System,” Apr. 7, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/
news-releases/ [C]news-release-details/ rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system - [38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437. [D]
- [41] N. Lacroix et al., “Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 614–619, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09061-4. arXiv:2412.14256. [D]
- [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/
2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance [C] - [50] C. Dundon, S. Hall, M. Hollister, and A. Lindler, “IBM's new modular architecture for cryogenic systems,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ [C]blog/ modular-cryogenics - [189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fidelity,” Nature, vol. 646, no. 8083, pp. 81–87, Sep. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09531-9. [D]
- [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. [D]
- [197] A. Nickl et al., “Eight-qubit operation of a 300 mm SiMOS foundry-fabricated device,” Nat. Commun., vol. 17, no. 1, Art. no. 5878, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41467-026-74597-6. [D]
- [199] H. C. George et al., “12-spin-qubit arrays fabricated on a 300 mm semiconductor manufacturing line,” Nano Lett., vol. 25, no. 2, pp. 793–799, Dec. 2024, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c05205. arXiv:2410.16583. [D]
- [284] R. Barends et al., “Superconducting quantum circuits at the surface code threshold for fault tolerance,” Nature, vol. 508, no. 7497, pp. 500–503, Apr. 2014, doi: 10.1038/nature13171. arXiv:1402.4848. [D]
- [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 - [304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. [D]
- [312] PatSnap, “Quantum Computing Patent Landscape 2026,” Jun. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/
resources/ [P]blog/ rd-blog/ quantum-computing-patent-landscape/ - [476] C. Chamberland, G. Zhu, T. J. Yoder, J. B. Hertzberg, and A. W. Cross, “Topological and subsystem codes on low-degree graphs with flag qubits,” arXiv:1907.09528, Jul. 2019. [S]
- [766] S. F. Neyens et al., “Probing single electrons across 300-mm spin qubit wafers,” Nature, vol. 629, no. 8010, pp. 80–85, May 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07275-6. [D]
- [894] Z. Shen, Y. Wu, P. Yao, X. Yuan, and Y. Zhang, “Toward optimal circuit depth for geometrically local Hamiltonian simulation,” arXiv:2610.01839, Oct. 2026. [P]