→ Quantum Technology Atlasטכנולוגיות · מכונות · ארכיטקטורות · ארגוניםEnglishРусский

מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm) fab_pic

זרימת תהליך במפעל CMOS המציבה על פרוסה אחת של 300 mm מוליכי גל מניטריד בעלי אובדן נמוך, מתגים אלקטרו-אופטיים, גלאי פוטון בודד וחיבור סיבים.

מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm)

fab_pic · שכבה 10 ייצור · הודגם · מאז 2015
פתח במפה

GlobalFoundries Fab 8 עבור PsiQuantum (SiN: 0.5 dB/m רב-אופני אך 1.8(2) dB/m חד-אופני, מתגי BTO, SNSPD על השבב בחציון 93.4%); TFLN/SiN עבור Xanadu; וגם פוטוניקה משולבת ליונים ומלכודות PIC לאטומים.

סימוני המפה
טכנולוגיה חוצה — נושא טבעי + ייצור מוליכים למחצה / שבבים פוטוניים
תקציר ←

מקורות מרכזיים

[169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, v… · 2025
[811] C. Wang et al., “Integrated lithium niobate electro-optic modulators operating at CMOS-com… · 2018
[810] M. W. Puckett et al., “422 Million intrinsic quality factor planar integrated all-waveguid… · 2021
[172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun.… · 2026

מרחב התכן — תכונות

(a) זיקת הנושא
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים)
(b) זמן · שזירה
—
(c) קריאה
—
(d) ניידות
—
(e) בקרה
—
(f) מבנה השגיאה
אובדן (מחיקה)
(g) ייצור
מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים

מרחב ההערכה — תכונות מתוארכות

SiN waveguide loss (multimode) → 0.5 dB/m
מגדירה: ערוץ השגיאה · 2025-02 · מקור
SiN waveguide loss (single-mode) → 1.8(2) dB/m
מגדירה: ערוץ השגיאה · 2025-02 · מקור
wafer-scale median on-chip SNSPD efficiency → 93.4% at ~2 K, 300 mm
מגדירה: ערוץ השגיאה · 2025-02 · מקור

הנתון 0.5 dB/m הוא של מוליך הגל הרב-אופני; מוליך הגל החד-אופני לניתוב ב-Omega הוא 1.8(2) dB/m — שני מוליכי גל שונים, לא סתירה. נצילות ה-SNSPD החציונית של 98.9% המצוטטת לעתים הוחלפה ב-93.4%.

רשומות סטנדרטיות

שיעור התקינות של ההתקנים → לא פורסם · טיפוסי
No wafer-level yield: Omega gives 'Testing of screened SNSPDs yielded a median on-chip efficiency of 93.4%', not the screening pass rate · 2025-02 · מקור [D] ⓘ
פיזור הפרמטרים → 0.039 · טיפוסי
Omega 300 mm: SNSPD efficiency 88.9% +/- 3.5% mean (93.4% median) = 3.9% relative sigma; BTO 3-sigma thickness uniformity < 3% wafer-wide · 2025-02 · מקור [D] ⓘ

שחקנים ויעדים — ביאורים

פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC) — PsiQuantum (Omega), Quandela, QuiX · G4 G6
פוטוניקה של משתנה רציף — GKP — Xanadu (Aurora) · G4 G6
יונים לכודים — QCCD (הובלה בין אזורים) (חלופית) — Quantinuum (H1, H2, Helios, Sol), Universal Quantum · G2 G3 G6 G7
יונים לכודים — מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר פרטני (חלופית) — IonQ (Aria, Forte, Tempo), AQT, Qudoor, Maryland/Duke (EURIQA), Innsbruck · G2 G3 G6 G7
מערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג — אלקליים (Rb/Cs) (חלופית) — Harvard/MIT, QuEra (Gemini), Pasqal (Orion), Infleqtion, Google (2026; species not stated) · G1 G3 G7
דוגם בוזונים (חלופית) — USTC (Jiuzhang), Xanadu (Borealis), ORCA · G1
ספינים במרכזי צבע — צומתי רשת (NV/SiV/T) (חלופית) — QuTech/Fujitsu, Harvard, Photonic Inc, Quantum Brilliance · G6

קשתות

נחוצה עבור: מיתוג / ניתוב פוטוני (אלקטרו-אופטי, הזנה קדימה), מלקחיים אופטיים הנוצרים ב-PIC / אופטיקה משולבת לאטומים, בקרת לייזר בפוטוניקה משולבת (יונים), הנעה אלקטרו-אופטית + אלקטרוניקת הזנה קדימה (טמפרטורת החדר)°, מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית), קישורי סיב בין מודולים פוטוניים, פוטון בודד (משתנה בדיד)°, אופן של אור סחוט (CV)°
חלופות: הרכבה של אופטיקה נפחית וסיבים (דוגמים פוטוניים)
° אחת מכמה שהיו מתאימות · הדרך המקובלת, לא דרישה מחייבת

בשימוש: 7 מכונות (4 ראשית · 3 חלופית)

↗ 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. 1 — Figure 1: Heterogeneous III-V-on-SiN platform. (a) Illustration of our scalable nonlinear quantum photonics platform, which includes quantum entangl…
Composite of renders, a chart, photographs and a drawing on a black background (a flattened transparent image; some labels and axis titles are lost). Top: a rendered wafer with chip tiles for lasers and gain, photodetectors, tunable circuits, quantum sources and nonlinear conversion, and a loss chart for InGaP and silicon-nitride waveguides and III-V-to-SiN coupling under application icons (solid-state and neutral-atom qubits, networks); bottom: a flow from CAD layout to photos of a bare wafer, a gold-patterned wafer and a probe station, plus a layer cross-section. From arXiv 2605.17738 by Lillian Thiel, Boqiang Shen and co-authors. Wafer-scale III-V (InGaP) devices add light sources, detectors and nonlinearity to foundry silicon-nitride photonics. “Fig. 1 — Figure 1: Heterogeneous III-V-on-SiN platform. (a) Illustration of our scalable nonlinear quantum photonics platform, which includes quantum entanglement…” by Lillian Thiel et al., arxiv.org/abs/2605.17738, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Fig. 1 — Fig. 1: Integrated broadband TW optical isolator.a, Graphical illustration of the isolator, showing three functional regions: the left side for powe…
Six-panel figure of a chip-scale optical isolator. The drawing (a) shows light entering by fibre, passing heater-controlled power and phase sections (H1–H6) in silicon-nitride waveguides and a travelling-wave electro-optic section of flip-chip-bonded lithium niobate. (b) is a photograph of a 100 mm silicon-nitride photonic wafer with bonded thin-film lithium niobate pieces and one 22 mm × 20 mm chip outlined; (c)–(e) add a simulated mode and micrographs. (f) plots 25–30 dB isolation over 770–800 nm, with rubidium and potassium lines marked. It is Fig. 1 of Han et al., Nature Photonics (2026). It is an isolator for laser systems at atomic wavelengths, not optics that trap or address atoms. “Fig. 1 — Fig. 1: Integrated broadband TW optical isolator.a, Graphical illustration of the isolator, showing three functional regions: the left side for power control…” by Han et al., www.nature.com/articles/s41566-026-01978-0, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Fig. 2 — Figure 2: InGaP nonlinear frequency generation and entanglement sources on SiN. (a) Images of an InGaP-on-SiN singulated chip under test, including…
A paper figure on a black background that hides its axis titles and most panel letters. (a) Photograph of a small indium-gallium-phosphide-on-silicon-nitride (InGaP-on-SiN) chip edge-coupled on both sides to glass fibre arrays, and a micrograph of its racetrack microresonators and folded waveguides; middle plots show resonance dips and loss data; right charts compare second-harmonic-generation efficiency and entangled-pair brightness with other silicon-nitride and lithium-niobate platforms. It is Fig. 2 of arXiv 2605.17738 (May 2026) by Lillian Thiel, Boqiang Shen and colleagues. A strongly nonlinear III-V layer on low-loss silicon nitride lets one chip make entangled photon pairs and convert frequencies; the caption reports loss as low as 0.7 dB/cm. “Fig. 2 — Figure 2: InGaP nonlinear frequency generation and entanglement sources on SiN. (a) Images of an InGaP-on-SiN singulated chip under test, including (bottom)…” by Lillian Thiel et al., arxiv.org/abs/2605.17738, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
fab_pic · layer 10 ייצור · centrality 13.2 · demonstrated · since 2015 · updated 2026-09-30

מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים (SiN, BTO, TFLN, SNSPD על 300 mm)

זרימת תהליך במפעל CMOS המציבה על פרוסה אחת של 300 mm מוליכי גל מניטריד בעלי אובדן נמוך, מתגים אלקטרו-אופטיים, גלאי פוטון בודד וחיבור סיבים.

Verdict. הודגם פעם אחת, בקו אחד (GlobalFoundries Fab 8 עבור PsiQuantum, 2025): האחידות ברמת הפרוסה פורסמה, אך לא שיעור התקינות של הפיסות ולא נתון סטטיסטי על הזדקנות; הסיכון שבמקור אספקה יחיד הוא שמגדיר את השכבה.

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

מפעל הייצור למעגלים פוטוניים משולבים (PIC) מספק את האופטיקה שממנה עשוי מחשב קוונטי פוטוני — מוליכי גל וקווי השהיה מניטריד צורן (SiN), מתגים אלקטרו-אופטיים מבריום-טיטנאט (BTO) או מליתיום ניובט בשכבה דקה (TFLN), גלאי פוטון בודד מננו-תיל מוליך-על (SNSPD) על הפיסה, וחיבור סיבים התואם לקריוגניקה — על קו CMOS של 300 mm עם בקרת תהליך בקנה מידה של פרוסה. קיוביט פוטוני לעולם אינו מאוחסן, רק מועבר, ולכן מדד הטיב הוא תקציב אובדן בדציבלים, לא זמן קוהרנטיות. שושלת: מוליכי גל דיאלקטריים בעלי אובדן נמוך במיוחד (תחילת שנות ה-2010, LioniX ו-UCSB), גישה למפעלי ייצור מסביבות 2015 (AIM Photonics, imec), והמחסנית הקוונטית המלאה הראשונה על 300 mm ב-2025 D[169].

תכונות: זיקה לנושא נוטה לצד הטבעי (0.25), שכן הקו אינו מארח קיוביט אלא את האופנים הנושאים אותו; זמן אופייני לא ישים, והשזירה במורד הזרם מבושרת, לא דטרמיניסטית; קריאה אין מטבעו, אך הקו מספק את ה-SNSPD שעל השבב, והמנייה בהם הורסת את הפוטון; ניידות אין — הליתוגרפיה הקבועה היא שקונה לפוטונים את ניידותם; אופן הבקרה אין, אף שהקו מספק את המתגים; מבנה השגיאה אובדן, שהקוד רואה בו מחיקה מבושרת; ייצור קו תהליך של מעגלים פוטוניים משולבים.

פיזיקה וגבולות

הכול מומר למטבע אחד. ניתוב חד-אופני ב-SiN, ב-1.8 ± 0.2 dB/m D[169], עולה 34% מהפוטונים לכל מטר של השהיה על השבב; מוליך הגל הרב-אופני הרחב יותר, באותו תהליך, מגיע ל-0.5 dB/m D[169]. מול תקציב ארכיטקטוני של כ-0.5 dB לנתיב היתוך שלם, מתג BTO אחד של 100 mdB מוציא חמישית ממנו, מעבר סיב–שבב של 52 ± 12 mdB מוציא עשירית, ו-SNSPD חציוני על השבב, בנצילות של 93.4%, מוציא לבדו 0.30 dB D[169]. הרצפה הדיאלקטרית היא פיזור ריילי מחספוס הדפנות, הגדל עם חפיפת האופן עם הממשק המאוכל, ועוד בליעה של קשרי N–H סביב 1520 nm, שריפוי ב-1150 °C מסלק. את שניהם מנצחים בהחלשת הכליאה: שיא ה-0.060 dB/m הושג בליבה דקה, בעובי 40 nm, על פרוסה של 100 mm D[810], בגאומטריה עם רדיוסי כיפוף של מילימטרים. זו הפשרה — אובדן נקנה בשטח, ושטח נקנה בפרוסות — ולכן מוליך גל לניתוב במפעל ייצור מאבד פי שלושים יותר מן השיא, ואין לו ברירה אחרת. אופן הכשל האחר הוא הפאזה: גרדיאנטים תרמיים ושבירה כפולה הנגרמת ממאמצים מכניים משבשים את כיוונון האינטרפרומטרים, ולכן קו שאינו מסוגל לשמור על עובי שכבה אחיד שולח שבבים הזקוקים לגיזום לכל פיסה בנפרד. הזזת הרצפה דורשת חומר אלקטרו-אופטי שמקדם פוקלס שלו מקטין את המתגים מהר יותר משגדל האובדן שלהם — המקדם של BTO עולה על 1,000 pm/V, לעומת כ-30 pm/V בליתיום ניובט D[169], ולכן PsiQuantum ו-DARPA מהמרות עליו P[181].

מצב ההנדסה העדכני

המיטב שהודגם הוא הרצת פרוסות אחת; הטיפוסי בקנה מידה מוגדר רק בחלקו, שכן מאמר Omega מדווח על פיזורים אך לא על שיעור התקינות של הפיסות D[169].

ציר הזמן של השיאים
תאריך נתון מי תג
2018-09-24 מאפנן TFLN: Vπ של 1.4 V באורך 20 mm, אובדן החדרה < 0.5 dB, 210 Gbit/s Harvard (הקבוצה של Lončar) D[811]
2021-02-10 אובדן SiN של 0.060 dB/m, Q פנימי של 422 M (פרוסה של 100 mm, ליבה של 40 nm) UCSB / Honeywell D[810]
2025-02-26 PIC קוונטי על 300 mm: SiN חד-אופני 1.8 ± 0.2 dB/m ורב-אופני 0.5 dB/m, מפצל 0.5 ± 0.2 mdB, מתג BTO 100 mdB, SNSPD חציוני 93.4%, סיב–שבב 52 ± 12 mdB, נאמנות בל בהיתוך 99.22 ± 0.12%, ב-~2 K PsiQuantum + GlobalFoundries D[169]
2026-06 צימוד קצה 0.085 dB לפאה Xanadu C[172]

האיבר השולט בתקציב אינו מוליך הגל, אלא אובדן ההחדרה של המתגים, הצימוד בפאות ואי-הנצילות של הגלאים — כל מה שקורה במקום שבו הפוטון מחליף תווך. האיבר השני בלתי נראה: בלי נתון סטטיסטי של שיעור תקינות, איש אינו יכול להבחין בין תהליך לבין פיסה טובה אחת.

ייצור, חומרים ושרשרת האספקה

זרימת התהליך שהודגמה היא קו CMOS של 300 mm עם ניטריד בשיקוע אדים כימי בלחץ נמוך (LPCVD) וריפוי בטמפרטורה גבוהה, BTO כשכבה פעילה משולבת, SNSPD שתבניתם נוצרת בתוך הזרימה עצמה, וחיבור סיבים התואם לקריוגניקה, והכול פועל ב-~2 K ולא בטמפרטורת מיליקלווין D[169]. TFLN מיוצר אחרת — ליתיום ניובט נפחי, הנפרס לשכבה דקה בהשתלת יונים ומודבק על תחמוצת — ולכן HyperLight ו-Lightium הן חברות נפרדות ולא מודולים בקו הזה P[518]. מלבד זאת, השוק המסחרי הוא של 200 mm ומטה: LIGENTEC מייצרת ניטריד על קו ה-200 mm של X-FAB, המוסמך לתעשיית הרכב, והוסיפה ב-2026 את פלטפורמת ה-SOI של X-FAB C[812]; LioniX מספקת מודולי TriPleX; imec ו-AIM Photonics מפעילות קווי מחקר.

Omega כן מפרסם פיזורים: נצילות ה-SNSPD שעל השבב היא בממוצע 88.9 ± 3.5% לעומת חציון של 93.4% (גלאים שעברו מיון), עובי שכבת ה-BTO נשמר בתחום 3σ < 3% לאורך כל פרוסת ה-300 mm, והאובדן במוליכי הגל הוא 0.5 ± 0.3 dB/m ברב-אופני ו-1.8 ± 0.2 dB/m בחד-אופני D[169]. אין נתונים על שיעור התקינות של הפיסות ואין נתוני הזדקנות במחזורים תרמיים ל-2 K, ואף מפעל ייצור אינו מפרסם מחירים לפרוסות רב-פרויקטיות (MPW) קוונטיות או לערכות מסכות, ולכן נכון ל-3 בספטמבר 2026 אי אפשר לנקוב בעלות לאופן. נקודות כשל יחידות: קו אחד של 300 mm הדגים את המחסנית המלאה; לציוד השיקוע של BTO אין שוק מסחרי; אספקת פרוסות ה-TFLN דלה ומרוכזת; SNSPD משולבים קיימים אצל ספק אחד. החשיפה לפיקוח על יצוא עקיפה אך ממשית — התקנה הסופית-הזמנית של BIS מ-2024-09-06 יצרה את ECCN 3A901 (CMOS קריוגני מתחת ל-4.5 K), 3A904 (מקררים קריוגניים של ≥ 600 µW מתחת ל-0.1 K), 3B904 (בדיקת פרוסות קריוגנית), 3D901/3E901 ו-4A906, עם חריגת הרישוי IEC G[301]. תהליכי PIC ו-SNSPD אינם נזכרים בה בשמם; ציוד הבדיקה הקריוגני — כן.

קו שני, קטן יותר, משרת את התחום הקרוב לנראה שבקרת אטומים ויונים זקוקה לו: ב-780 nm, מיקרו-מהודים של ניטריד צורן (Si₃N₄) מתהליך פרוסות רב-פרויקטיות של 150 mm התואם CMOS (ליתוגרפיה באולטרה-סגול עמוק, ריפוי ב-1,200 °C) מגיעים לגורם איכות פנימי Q₀ = 9.5 × 10⁶ בערכו השכיח ביותר, על פני 721 תהודות שנמדדו — הפסד התפשטות של 6.3 dB/m P[886].

בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט

עומס הקלט-פלט הוא סיבים וקווי ממתח. ב-52 mdB לפאה D[169] האובדן לכל ערוץ נסבל; החומה היא תפוקת ההרכבה, שכן 10⁶ אופנים דורשים סדר גודל של 10⁵–10⁶ צעדי יישור. הגילוי מוסיף קו ממתח ומגבר לכל SNSPD ב-2 K, וב-10⁴ ערוצים זה כבר מחייב רכיבי ASIC קריוגניים לקריאה — ה-CMOS הקריוגני שבפיקוח לפי 3A901 G[301], הנמכר כעת כקו מוצרים של GlobalFoundries C[353]. ההזנה קדימה חייבת להניע את המתג בתוך זמן החיים של קו ההשהיה, בקצבי MHz–GHz; מתג ה-BTO של 100 mdB ב-2 K הוא גם ההתקן המאפשר וגם הפריט ש-DARPA משלמת כדי לתקף P[181]. ב-10³ אופנים שום דבר אינו מגביל; ב-10⁴ מגבילים חיבור הסיבים ומספר הערוצים; ב-10⁶ האילוצים הם אינטגרציה בקנה מידה של פרוסה, המתקן הקריוגני ושיעור תקינות שלא פורסם.

תפקיד במחסנית

השכבה משמשת בסיס לשתי ארכיטקטורות כתהליך הראשי שלהן: חישוב פוטוני מבוסס-היתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX) וחישוב במשתנה רציף/GKP (Xanadu); בחמש ארכיטקטורות נוספות היא חלופית — דוגם הבוזונים, צומתי רשת של ספינים במרכזי צבע, יונים לכודים ב-QCCD, מלכודת פאול ליניארית עם מיעון לייזר, ומערך מלקחיים אופטיים לאטומי רידברג אלקליים. היא מספקת פוטונים בודדים ואופנים סחוטים, מתגים לניתוב ולהזנה קדימה, מאפננים, צימוד שבב–סיב, ואת השבבים האלקטרו-אופטיים שמהם בנויים מתמרים. הטווח שלה על פני משפחות הפלטפורמה הוא עדיין אפשרות, לא הישג מתועד: הולכת אור לייזר ליונים ומלקחיים אופטיים לאטומים הנוצרים בשבב הם גם הם מוצרים של מעגלים פוטוניים משולבים, ו-GlobalFoundries מונה יונים לכודים בין המודאליות שהיחידה הקוונטית שלה משרתת C[353], אך מוליכי הגל ליונים של Quantinuum מגיעים ממתחם המחקר של Sandia (ct_ionlaser), ושבבי האטומים המתועדים משתמשים במוליכי גל מזכוכית או בניטריד צורן של Aeponyx, בלי שמפעל ייצור נקוב בשמו (ct_pic_trap). אם קו של 300 mm ייקח אותם על עצמו, ההון המושקע כאן יפסיק להיות מחויב למודאליות אחת — ההימור בעל המתאם הנמוך ביותר בשכבת הייצור. היא מחליפה את שולחן האופטיקה הנפחית, והחזרה אליו עולה בשטח, בסחיפת יישור ובכל מסלול אל מעבר לכמה מאות אופנים. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס — אינו מוגדר בארכיטקטורת היתוך, שאינה מריצה סבב כזה; השכבה הזו תורמת רק הובלה, כ-5 ns לכל מטר של השהיה על השבב, זניח לעומת ההזנה קדימה ממחלקת ה-100 ns שהארכיטקטורה צריכה D[169]. משבצות ריקות שכנות: תהליך מסחרי של 300 mm למתגי BTO, מקור שני ל-SNSPD משולבים, וכל נתון סטטיסטי שפורסם על בדיקות קבלה ברמת הפרוסה.

ראיות — כיצד נמדדו המספרים

האובדן נמדד בשתי דרכים שאינן בנות השוואה. Q פנימי של מהוד טבעתי נותן את שיא ה-0.060 dB/m D[810] — אופן אחד, גאומטריה אחת, ללא ניתוב. מדידת קיצוץ (cut-back) של ספירלות על רטיקל ייצור נותנת 1.8 dB/m D[169] — מוליך הגל שהמכונה משתמשת בו, והמספר היחיד מעולם הייצור. יש לשים לב: הנתון "0.5 dB/m" של הדוח הראשי הוא הנתון הרב-אופני ממאמר Omega, ואילו מוליך הגל החד-אופני לניתוב באותו מאמר הוא 1.8 ± 0.2 dB/m; יש לציין את שניהם, ואין אלה מדידות מתחרות D[169]. נאמנות בל בהיתוך, נראות HOM (התאבכות הונג–או–מנדל) ונצילות הגלאים הם מדדי רכיבים על פיסות נבחרות, ללא פרוטוקול ההופך אותם לתקציב אובדן שלפיו אפשר לדרג ארכיטקטורה, וללא נתוני הזדקנות. אף קבוצה שנייה לא שחזרה נתון כלשהו של Omega בקו שני; הבדיקה היחידה בידי צד שלישי היא התיקוף של DARPA בשלב C למתגי ה-BTO, לזיווד ולקריוגניקה, ותוצאותיו אינן פומביות P[181]. הסתירה היחידה בין מקורות היא תקציב PIXEurope: ≈€400 M לפי imec/ICFO G[582] לעומת €380 M בעיתונות המקצועית P[813]; יש לסמוך על הודעת הקונסורציום.

התקציב של PIXEurope הוא ≈€400 M לפי G[582] ו-€380 M לפי הודעת הקונסורציום P[813]. הדומיננטיות של ספק סיני יחיד של פרוסות TFLN בשיטת קילוף יונים מצוטטת רבות, אך מתוארת באופן איכותי בלבד. לא פורסם: נתוני מימון, קיבולת או אובדן מתוארכים ל-2025–2026 של LioniX International; המענק הפדרלי המייסד של AIM Photonics וקוטר הפרוסות של קו אולבני שלה; מחירי MPW קוונטי וערכות מסכות ב-300 mm, מאף מפעל, ולכן אין עלות לאופן; ותפוקה ברמת הפרוסה או הזדקנות במחזורי קירור ל-2 K למתגי BTO ול-SNSPD משולבים, מאף שחקן — האחידות פומבית רק כפיזורי עובי השכבה, היעילות והאובדן של Omega.

שחקנים וכלכלה

מי.
ארגון תפקיד מדינה מה בדיוק הם עושים ראיות
GlobalFoundries ספק (מפעל ייצור) ארה״ב Fab 8, Malta NY: קו ה-300 mm שעליו מיוצר Omega; יחידת Quantum Technology Solutions הושקה ב-2026-05-21 C[353]D[169]
PsiQuantum מפתח / לקוח ארה״ב, אוסטרליה הסמיכה את מחסנית SiN + BTO + SNSPD + חיבור סיבים ב-2 K D[169]
imec מפעל ייצור מחקרי בלגיה CMOS ופוטוניקה על 300 mm, מורשת של BTO על SOI, שותפה ב-PIXEurope D[189]G[582]
LIGENTEC ספק שווייץ, צרפת, בלגיה SiN על קו ה-200 mm של X-FAB; הוסיפה SOI ב-2026 C[812]
LioniX International ספק הולנד מוליכי גל TriPleX מ-SiN, הרכבת מודולים Cfact
HyperLight ספק ארה״ב מאפנני TFLN; חברה שיצאה מ-Harvard P[518]
AIM Photonics מחקר / מפעל ייצור ארה״ב מכון ManTech של משרד ההגנה האמריקני (DoD); ערכת תכנון תהליך (PDK) וערכת תכנון להרכבה (Assembly Design Kit), 2026-05-25 C[814]
Xanadu מפתח קנדה שבבי משתנה רציף (CV) מ-TFLN/SiN; זיווד ב-0.085 dB לפאה; מפעל ב-Toronto C[172]C[178]
Quandela מפתח צרפת מקורות מנקודות קוונטיות של GaAs; Lucy סופקה ל-CEA/TGCC C[176]fact
QuiX Quantum מפתח הולנד מעבדי SiN; Carina סופקה ל-DLR, 2026-07 C[177]

כספים.

  • 2024-09 · HyperLight · סבב B · $37 M · Summit Partners · נסגר P[518]
  • 2024-09 · Lightium · סבב סיד · $7 M · Vsquared Ventures, Lakestar · נסגר P[518]
  • 2024-11-24 · PIXEurope · קו ייצור ניסיוני של האיחוד האירופי · ≈€400 M · Chips JU, ספרד, קטלוניה · הוכרז G[582]
  • 2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · $1 B לפי שווי של $7 B · BlackRock, Temasek, Baillie Gifford · נסגר fact
  • 2026-03-26 · Xanadu · מיזוג SPAC עם Crane Harbor · ≈$302 M ברוטו · Nasdaq/TSX XNDU · נסגר fact
  • 2026-05-21 · GlobalFoundries · מכתב כוונות של CHIPS · $375 M · US Dept of Commerce · מכתב כוונות, לא מחייב G[300]
  • 2026-05-21 · PsiQuantum · מכתב כוונות של CHIPS · $100 M · US Dept of Commerce · מכתב כוונות, לא מחייב G[300]
  • 2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבה בשלב C של QBI (מתגי BTO, זיווד, קריוגניקה) · $125 M · DARPA · סופי fact
  • 2026-08-28 · Xanadu · מימון פדרלי, מפעל ב-Toronto · CAD 195 M · Government of Canada · הוכרז C[178]

שוק ושרשרת אספקה. הציוד המאפשר הוא ציוד הון רגיל של תעשיית המוליכים למחצה (LPCVD/PECVD, ליתוגרפיית טבילה, ליטוש CMP, הדבקת פרוסות, MBE/PLD) מ-ASML, Lam, ASM, EVG ו-SUSS, בשוק שבו הקוונטים הם שגיאת עיגול: טוב לעלות, רע להשפעה. סיכון הריכוזיות יושב בתהליך, לא בכלי; אי אפשר לנקוב במספרים של כלכלת היחידה. G3 ו-G4 משלמים על השכבה הזו, G6 — דרך קישורי סיב ושבבי מתמרים, G7 — דרך העבודה ב-2 K במקום במיליקלווין; G1 ו-G2 — רק דרך האופטיקה ליונים ולאטומים, ו-G5 — כלל לא.

קניין רוחני ותקנים. לא אותרה ספירת פטנטים מתוארכת ממאגר נתונים מזוהה עבור משפחות הפטנטים של מפעלי הייצור ל-PIC; משפחת הפטנטים הפוטונית היחידה שאומתה עבור הדוח הזה היא US 12,437,225 של ORCA Computing, על מדידות GHZ באופטיקה ליניארית, שהוענק ב-2025-10-07 fact. אין תקן PDK משותף למפעלי הייצור — כל ערכת תכנון קניינית ואינה תואמת לאחרות, וזו הסיבה המעשית לכך שלקוח אינו יכול להשיג מקור שני. AIM Photonics מפרסמת את הערכה הפתוחה ביותר C[814].

מפות דרכים ועמידה בהבטחות. PsiQuantum, מכונה שימושית מסחרית ב-Brisbane (הובטח 2024-04 · לסוף 2027 · טקס הנחת אבן הפינה נדחה ל-2026-06-17 ועבר ל-Moreton Bay, אספקת המתקן הקריוגני צפויה במחצית השנייה של 2027 Cfact, אין פרסום חומרה מ-2026) Pfactfact; במשימה מטעם DARPA מ-2026-07-22 אותה מטרה מנוסחת כמכונה סובלנית לתקלות "לפני 2033" P[181]. Xanadu, אובדן של 24.1× מעל הסף → 1.0× ב-2030 (הובטח 2026-08-31 · טרם הגיע מועדו של שום יעד) C[178]. קו הייצור הניסיוני PIXEurope (הובטח 2024-11 · מ-2025 ואילך · לא דווחה הרצה בגישה פתוחה) G[582]. Quantum Technology Solutions של GlobalFoundries (הובטח 2026-05-21 · מכתב הכוונות עדיין אינו סופי) C[353]G[300]. רק ל-GlobalFoundries יש היסטוריה מוכחת של הסמכת תהליך עד למשמעת של ייצור; ל-PsiQuantum יש מאמר אחד ואין קו שני; הספקים האירופיים מספקים ב-200 mm, לא במכפלת האובדן בקנה המידה שהסבילות לתקלות דורשת.

פרשנות אסטרטגית. אם השכבה תצליח, המנצח יהיה מפעל הייצור, לא המודאליות: GlobalFoundries תגבה הכנסה שוטפת לכל פרוסה על פני חמש טכנולוגיות קיוביט C[353], בעוד הבידול של PsiQuantum יצטמצם לארכיטקטורה ולקריוגניקה. אם האובדן החד-אופני ייתקע סביב 1–2 dB/m, שתי הארכיטקטורות ייעצרו והערך יעבור להולכת אור לייזר ליונים, למלקחיים אופטיים לאטומים ולרישות — ולכן כדאי לממן אותה בכל מקרה. תחליף: אופטיקה נפחית מתחת לכמה מאות אופנים. כוח המיקוח בידי מפעל הייצור: מעבר בין קווים פירושו הסמכה מחדש מלאה ו-PDK חדש.

תחזית ושאלות פתוחות

לאשר אם עד סוף 2027 שחקן כלשהו יפרסם התפלגות ברמת הפרוסה של שיעור תקינות למתגי BTO או ל-SNSPD משולבים על 300 mm; אם קו שני (imec, AIM Photonics, חבר ב-PIXEurope) יפרסם אובדן SiN חד-אופני ≤ 1.8 dB/m עם גלאים מונוליתיים; או אם מקדם האובדן של Xanadu ירד מתחת ל-10× הסף. להוריד בדרגה אם PsiQuantum לא תפרסם תוצאת חומרה מעבר ל-Omega עד אמצע 2027, או אם מכתב הכוונות של CHIPS על $375 M יפקע. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: שני קווי 300 mm מוסמכים, ניתוב מתחת ל-1 dB/m, מתגים מתחת ל-50 mdB, מפות פרוסה שפורסמו. התרחיש הגרוע ביותר: ספק אחד, מאמר אחד, מכתב כוונות שלעולם אינו הופך להענקה.

שאלות פתוחות. (1) מהו שיעור התקינות של הפיסות במערך SNSPD משולב על 300 mm, ומדוע איש לא פרסם אותו? (2) האם BTO ניתן לייצור בכמויות, או שזהו חומר של פיסות שיא ש-DARPA משלמת כדי לברר את טיבו? (3) מי יהיה מקור שני לשכבה הזו אם GlobalFoundries תשנה את סדרי העדיפויות שלה?

מקורות
  1. [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. [D]
  2. [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/news-releases/xanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html [C]
  3. [176] Quandela, “Quandela delivers Lucy, the most advanced photonic quantum computer worldwide, to EuroHPC and GENCI at CEA's TGCC,” Oct. 23, 2025. [Online]. Available: https://www.quandela.com/about-us/newsroom/quandela-delivers-lucy-the-most-advanced-photonic-quantum-computer-worldwide-to-eurohpc-and-genci-at-ceas-tgcc/ [C]
  4. [177] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Delivers Carina Core Hardware Platform to DLR QCI, Advancing Europe's Universal Photonic Quantum Computing Roadmap,” Jul. 14, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/news/quix-quantum-delivers-carina-core-hardware-platformto-dlr-qci [C]
  5. [178] Xanadu Quantum Technologies Limited, “Xanadu Charts Path to Over 1,000 Logical Qubits by 2031,” GlobeNewswire, Aug. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.globenewswire.com/news-release/2026/08/31/3353211/0/en/xanadu-charts-path-to-over-1-000-logical-qubits-by-2031.html [C]
  6. [181] M. Abdel-Kareem, “PsiQuantum Secures $125 Million Expanded Agreement with DARPA under QBI Program,” Quantum Computing Report, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/psiquantum-secures-125-million-expanded-agreement-with-darpa-under-qbi-program/ [P]
  7. [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]
  8. [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/news-events/news/2026/05/department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion [G]
  9. [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/2024/09/06/2024-19633/commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies [G]
  10. [353] GlobalFoundries, “GlobalFoundries launches Quantum Technology Solutions to scale U.S. quantum manufacturing,” May 21, 2026. [Online]. Available: https://gf.com/gf-press-release/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-to-scale-us-quantum-manufacturing/ Also https://investors.gf.com/news-releases/news-release-details/globalfoundries-launches-quantum-technology-solutions-scale-us. [C]
  11. [518] optics.org, “Lithium niobate in vogue as thin-film developers raise cash,” Sep. 24, 2024. [Online]. Available: https://optics.org/news/lithium-niobate-in-vogue-as-thin-film-developers-raise-cash [P]
  12. [582] imec, “The European Commission and Chips JU select the PIXEurope consortium to lead the European Pilot Line on Advanced Photonic Integrated Circuits,” Nov. 24, 2024. [Online]. Available: https://www.imec-int.com/en/press/european-commission-and-chips-ju-select-pixeurope-consortium-lead-european-pilot-line [G]
  13. [810] M. W. Puckett et al., “422 Million intrinsic quality factor planar integrated all-waveguide resonator with sub-MHz linewidth,” Nat. Commun., vol. 12, no. 1, Art. no. 934, Feb. 2021, doi: 10.1038/s41467-021-21205-4. [D]
  14. [811] C. Wang et al., “Integrated lithium niobate electro-optic modulators operating at CMOS-compatible voltages,” Nature, vol. 562, no. 7725, pp. 101–104, Oct. 2018, doi: 10.1038/s41586-018-0551-y. [D]
  15. [812] LIGENTEC, “About us_2026 - LIGENTEC.” [Online]. Available: https://www.ligentec.com/about-our-story/ [C]
  16. [813] PIC Magazine, “EU to establish €380 million pilot line for photonic integrated circuits,” Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://picmagazine.net/article/123220/EU_to_establish_%E2%82%AC380_million_pilot_line_for_photonic_integrated_circuits [P]
  17. [814] AIM Photonics, “News — AIM Photonics.” [Online]. Available: https://www.aimphotonics.com/news [C]
  18. [886] W. Sun et al., “A photonic integrated comb engine for ultracold quantum gases,” arXiv:2609.28294, Sep. 2026. [P]