הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית)

Raveh Neeman

doi:10.5281/zenodo.22674814

הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית) g_anneal

התפתחות המילטוניאנית בזמן רציף (הרפיה חטופה קוהרנטית, 3.6–27 ns) המובילה ספיני איזינג או רידברג לעבר מצב יסוד; לא שער בדיד.

g_anneal · שכבה 3 מנגנון השער · הודגם · מאז 2011

פתח במפה

הרפיות חטופות קוהרנטיות של 3.6–27 ns על 1,222–5,627 קיוביטים; אינה שער.

תקציר ←

מקורות מרכזיים

[221] A. D. King et al., “Beyond-classical computation in quantum simulation,” Science, vol. 388… · 2025

[222] J. Tindall, A. Mello, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Dynamics of disordered qua… · 2026

[223] L. Mauron and G. Carleo, “Challenging the Quantum Advantage Frontier with Large-Scale Clas… · 2025

[225] T. I. Andersen et al., “Thermalization and criticality on an analogue–digital quantum simu… · 2025

[226] D. González-Cuadra et al., “Observation of string breaking on a (2 + 1)D Rydberg quantum s… · 2025

מרחב התכן — תכונות

(a) זיקת הנושא: מיוצר
(b) זמן · שזירה: 4.0 ns
(c) קריאה: —
(d) ניידות: מצמדים סטטיים לטווח ארוך
(e) בקרה: חשמלית בתדר נמוך @ שלב המיליקלווין
(f) מבנה השגיאה: קוהרנטית / כיול, פאולי סטוכסטית
(g) ייצור: ליתוגרפיה של מוליכי-על

מרחב ההערכה — תכונות מתוארכות

coherent quench → 3.6–27 ns

מגדירה: שעון (זמן מחזור) · 2025-03 · מקור

10,000 הקיוביטים הפיזיים של Pasqal נדחו מ-2026 ל-2028 (100 לוגיים ב-2029); הרחבת סבב B של QuEra נסגרה ב-2025-09-09 (Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures); תוצאת המגנטיות של Quantinuum היא סימולציה *ספרתית* בפירוק טרוטר, לא התפתחות אנלוגית.

רשומות סטנדרטיות

שגיאת 2Q בפעולה מקבילית על כל הרוחב → לא פורסם · טיפוסי

Annealing evolution is not a gate; no two-qubit error rate is defined or published for D-Wave hardware · 2025-05 · מקור [C] ⓘ

הפרעה הדדית → 0.0121 · טיפוסי

D-Wave ICE: delta-J std ~0.0095-0.0155 and delta-h std ~0.010-0.026 through the anneal; background susceptibility chi -0.04 to -0.015 · 2026-09 · מקור [C] ⓘ

שחקנים ויעדים — ביאורים

מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף — D-Wave · G1 G5

קשתות

דורשת: קיוביט שטף rf-SQUID (מחשב הרפיה), ריבוב DAC-שטף על השבב

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

בשימוש: 4 מכונות (4 ראשית · 0 חלופית)

מחשבי הרפיה קוונטית 4
Advantage D-Wave Quantum תיעוד ▣ §Quantum annealing (Methods); Fig. 5 (dynamical scaling, ta = 7 ns and 20 ns quenches) ✅
Advantage2 D-Wave Quantum מאמר תיעוד תיעוד ▣ §Quantum annealing (Methods); Fig. 1 (sampling post-quench states); Fig. 5 (ta = 7 ns and 20 ns) ✅
Advantage3 D-Wave Quantum עיתונות קישור ▨ 'to scale the annealing architectures to multi-chip fabrics' ✅
Qilimanjaro AQPU (Adiabatic Quantum Processing Unit) at BSC Qilimanjaro Quantum Tech מאמר ▤ §2 Full-stack coherent quantum annealing technology ✅

↗ 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: Realizing false vacuum decay on a quantum annealer. a The semi-classical energy landscape VV as a function of magnetization MM of a ferrom… — A five-panel figure of diagrams and data, not a hardware photograph: a double-well energy landscape, the anneal schedule, a drawing of the annealer's qubit graph with a spin chain embedded, a sunburst chart of bubble configurations, and a magnetization map. It is Figure 1 of "Stirring the false vacuum via interacting quantized bubbles on a 5564-qubit quantum annealer" by Vodeb, Desaules, Hallam and co-authors. It shows an annealer used as an analog simulator: spins start in a metastable 'false vacuum' and decay by forming bubbles of flipped spins. “Fig. 1 — Figure 1: Realizing false vacuum decay on a quantum annealer. a The semi-classical energy landscape VV as a function of magnetization MM of a ferromagnetic…” by Jaka Vodeb et al., arxiv.org/abs/2406.14718, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

A data plot in two panels: coloured maps showing whether a quantum-annealer run behaves as a refrigerator, engine or accelerator, plotted against the annealing parameter and the starting temperature. It comes from the paper arXiv 2608.04564 by Pawłowski, Deffner, Mzaouali and co-authors, using D-Wave Advantage2 data per the caption. It shows analog annealing evolution used as a tunable thermal machine; notice how the boundaries move with the annealing parameter. “Fig. 9 — Figure 9: Advantage2 operating mode maps for two dimensional RAU and CBFM instances. The thermodynamic label is shown in the (β1,sp)(,s) plane for…” by Jakub Pawłowski, Tomasz Śmierzchalski, Fengping Jin, Bartłomiej Gardas, Sebastian Deffner, Zakaria Mzaouali, arxiv.org/abs/2608.04564, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Fig. 1 — Fig. 1: The PUD model and its solution using theory and quantum annealing.a The PUD model is an Ising model with a tunable degree of frustration. De… — Four-panel figure about a frustrated Ising magnet studied on a quantum annealer. Panel (a) draws the model, a square lattice whose vertical bonds alternate between two strengths set by a parameter s; (b) is the exact phase diagram with ferromagnetic, antiferromagnetic and paramagnetic regions; (c) and (d) are maps of the two order parameters measured from annealer samples, which follow the same regions. From Nature Communications (2026), Fig. 1, by Sathe, King, Nisoli, Caravelli and co-authors; per the caption the samples came from D-Wave's Advantage2_prototype2.6 device on a 12×12 torus. It shows analog quantum annealing used as a sampler of classical critical behaviour. “Fig. 1 — Fig. 1: The PUD model and its solution using theory and quantum annealing.a The PUD model is an Ising model with a tunable degree of frustration. Defined on a…” by Sathe et al., www.nature.com/articles/s41467-025-67568-w, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

g_anneal · layer 3 מנגנון השער · centrality 4.2 · demonstrated · since 2011 · updated 2026-09-30

הרפיה קוונטית (התפתחות אנלוגית)

התפתחות המילטוניאנית בזמן רציף (הרפיה חטופה קוהרנטית, 3.6–27 ns) המובילה ספיני איזינג או רידברג לעבר מצב יסוד; לא שער בדיד.

Verdict. נכון ל-4 בספטמבר 2026 לאף פלטפורמה אין טענת יתרון שלא ערערו עליה; הפסק יופרך אם טענה אחת תשרוד סבב מלא של הפרכה קלאסית עד 2028, והיעדר היתרון יאושר אם השחיקה תמשיך לחזור.

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

התפתחות המילטוניאנית בזמן רציף — סריקה של שדה רוחבי, של ההיסט מהתהודה של הלייזר או של רדיוס החסימה — המובילה מערכת רבת-גופים לעבר מצב יסוד ללא שער בדיד. Kadowaki–Nishimori (1998) ו-Farhi ועמיתיו (2000) נתנו לה את צורתה; D-Wave מסחרה אותה מ-2011, ומערכי רידברג מריצים אותה באופטיקה במקום בשטף.
נושאים מיוצרים; הרפיה חטופה אופיינית של ~4 ns, אין פעולת שזירה דטרמיניסטית; אין קריאה משלו — מנגנון, לא קיוביט.
אינטראקציה ארוכת טווח; בקרה בתדר נמוך או בקרה אופטית, ב-mK או בוואקום; שגיאה קוהרנטית ועוד פאולי; ליתוגרפיה של מוליכי-על או אופטיקת מלקחיים.

פיזיקה וגבולות

שני שעונים תוחמים את לוח הזמנים. מלמטה — רוחב הפס של הבקרה (קצב השינוי של ה-DAC בשטף, זמן המיתוג של ה-AOM ברידברג): ההרפיות החטופות הקוהרנטיות המהירות ביותר של D-Wave נמשכות 3.6–27 ns על פני 1,222–5,627 קיוביטים D[221]. מלמעלה — הדה-קוהרנטיות. ביניהם ניצב תנאי האדיאבטיות, שבמופעים קשים דורש זמן הגדל ביחס הפוך לריבוע של פער הנסגר בעצמו באופן מעריכי — ולכן המשטר השימושי הוא הרפיה חטופה דיאבטית מהירה שהפלט שלה הוא דגימה, לא מינימום מאושר. רידברג מוסיף פליטה ספונטנית, והשטף מוסיף רעש 1/f. הרצפה זזה לא בזכות אלקטרוניקה מהירה יותר, אלא בזכות דרך לאשר את נכונות הדגימה.

מצב ההנדסה העדכני

טבלה

שנה	נתון	מי	תג+מפתח
2025-03	הרפיה חטופה קוהרנטית של 3.6–27 ns, עד 5,627 קיוביטים; טענה ליכולת שמעבר לקלאסית	D-Wave	D[221]
2025–26	הטענה נשחקה בידי רשתות טנזורים ו-t-VMC	Tindall; Mauron & Carleo	D[222], [223]
2025	סימולטור אנלוגי-ספרתי של 69 קיוביטים, מעבר לקלאסי ב-XEB בלבד	Google	D[225]
2025	Aquila, 256 אטומים, התפתחות רידברג אנלוגית: שבירת מיתר בתורת כיול, ללא טענה	QuEra	D[226]

המגבלה השולטת: אין אישור מקובל לכך שהפלט האנלוגי תואם את ההמילטוניאן.

המימון המצטבר של QuEra (">$250 M") ורשימת המשקיעים המלאה יותר שלה (Valor Equity, Rakuten, Commonwealth of Massachusetts) מופיעים רק בדיווחים משניים; ההודעה הראשונית מ-2025-09-09 נוקבת ב-Google, ב-SoftBank Vision Fund 2 וב-NVentures. ההכנסות של Pasqal ב-2025, €16.5 M, באות מהעיתונות המקצועית, לא מדוח רשמי. לא פורסם: תאריך רכישת Aeponyx על ידי Pasqal, באף מקור ראשוני, ומבחן קלאסי נוסף ל-"most frustrated instances" של D-Wave מעבר ל-Tindall ול-Mauron/Carleo.

ייצור, חומרים ושרשרת האספקה

שתי שרשראות אספקה נושאות מנגנון אחד: ליתוגרפיה של מוליכי-על מסוג Nb/Al (D-Wave), ומערכות מלקחיים אופטיים של ואקום, לייזרים ו-AOM (QuEra, Pasqal). עומסי הקלט-פלט גדלים בכיוונים הפוכים: מחשבי הרפיה בשטף מעבירים הכול דרך שלב mK אחד, ב-DAC בריבוב על השבב, ואילו מכונות מלקחיים אופטיים מוסיפות הספק לייזר, מסיטים ודימות לכל אטום — השולחן האופטי הוא האילוץ. Pasqal החלה להחליף אופטיקה נפחית במעגל פוטוני משולב של ניטריד צורן: ארבע מלכודות משבב אחד, זמן חיים של אטום ~27.5 s Cfact. אף כלל יצוא אינו מזכיר התפתחות אנלוגית: החשיפה עוברת בירושה מהנושא — ECCN 4A906 ו-3A904 לקו השטף, ודבר לאופטיקת המלקחיים.

תפקיד במחסנית

ארכיטקטורה: "מחשב הרפיה קוונטית — קיוביטי שטף", שבה הוא מנגנון השער היחיד. המרשם מונה 4 מכונות המשתמשות בו, ביניהן Advantage2 ו-Advantage של D-Wave ו-AQPU של Qilimanjaro. הוא רץ על נושא קיוביט השטף בלבד — מערכי רידברג משתמשים בטכנולוגיה הנפרדת של התפתחות המילטוניאן רידברג אנלוגית — ואינו מספק דבר למחסנית של מודל השערים; הטעות המקובלת בתחום היא לקרוא טענת דגימה אנלוגית כיתרון של מודל השערים. תוצאת המגנטיות של Quantinuum מצוטטת לצד אלה, אך היא סימולציה ספרתית בפירוק טרוטר המתחרה על אותו תקציב D[227]. אין כאן שעון נגזר; הנתון הוא זמן ההרפיה החטופה, מ-~4 ns ועד µs, ועוד מדידה אחת. האימות הוא השוואה מול פותרים קלאסיים, לעולם לא בחינת ביצועים אקראית, והמטרה נעה: הטענה של D-Wave ממרץ 2025 נשחקה בתוך שבועות [222], [223], והתשובה שלה טוענת שהגדלת רשתות הטנזורים ששימשה נגדה לא תוקפה P[224]. לא הוכרע נכון ל-4 בספטמבר 2026.

שחקנים וכלכלה

מי.
| ארגון | תפקיד | מדינה | מה הם עושים | ראיות |
|---|---|---|---|---|
| D-Wave Quantum | מפתח | ארה״ב/קנדה | מחשב הרפיה בהרפיה חטופה קוהרנטית; הטענה השנויה במחלוקת | D[221] |
| QuEra Computing | מפתח | ארה״ב | Aquila, מכונת רידברג ב-Braket (התפתחות רידברג אנלוגית, לא הרפיה); Libra ל-2028 | D[226] |
| Pasqal | מפתח | צרפת | מערכי רידברג אנלוגיים; ב-Nasdaq מאז 2026-08 | P[156] |
| Google Quantum AI | מפתח | ארה״ב | סימולטור אנלוגי-ספרתי; מסלול אטומים מ-2026-03 | fact |

כספים. 2025-09-09 · QuEra · הרחבת סבב B · $230 M+ USD · Google, SoftBank Vision Fund 2, NVentures · נסגר C[153]. 2026-08-28 · Pasqal · מיזוג SPAC · ~$360 M USD מזומנים · Nasdaq PSQL · נסגר P[156]. 2026-08-06 · D-Wave · הכנסות המחצית הראשונה של 2026, $5.9 M (−67% משנה לשנה) · דווח Cfact.

שוק ושרשרת אספקה. רידברג קונה לייזרים, מסיטים, ואקום ומצלמות מבסיס ספקים דל; השטף קונה ריצות במפעל ייצור ומקררים. הכסף כאן הוא הוצאה על מכשור מדעי ב-G1, ועוד קו הפותרים ההיברידיים של D-Wave ב-G5; G3/G4 אינם משלמים דבר.

קניין רוחני ותקנים. אין משפחת פטנטים או גוף תקינה ייחודיים למנגנון, מעבר לחומרת הנושא.

מפות דרכים ועמידה בהבטחות. (2024-01 · ל-2026 · QuEra, 100 קיוביטים לוגיים · הוחמץ, הוחלף ב-Libra ל-2028 עם >256 לוגיים) R[162]; (2024 · ל-2026 · Pasqal, 10,000 פיזיים · הוחמץ, נוסח מחדש ל-2028) P[156]; (2025-05 · ל-2029 · D-Wave, 20,000 קיוביטים · פתוח) Rfact. שתי ספקיות האטומים דחו יעד דגל בשנתיים; רק D-Wave מספקת לפי לוח הזמנים.

פרשנות אסטרטגית. אם טענה אנלוגית אחת תשרוד סבב קלאסי מלא, ספקיות המלקחיים האופטיים ילכדו את הערך, משום שבידיהן דרך למחשוב ספרתי; אחרת זהו מוצר גישור, ומי שיגיע ראשון להפעלת שערים ינצח. ספקי הלייזרים ומתקני הקירור שומרים על כוח התמחור.

תחזית ושאלות פתוחות

לאשר אם פלטפורמה כלשהי תגן לאורך 2028 על טענה שלא תופרך; להוריד בדרגה אם השחיקה תחזור. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: ספקיות הרידברג הופכות מערכים אנלוגיים למכונות ספרתיות עם תיקון שגיאות. התרחיש הגרוע ביותר: האנלוגי נשאר מכשיר לפיזיקה. פתוח: האם Pasqal תגיע ל-10,000 פיזיים עד 2028; האם Libra תעמוד ביעד של >256 לוגיים?

מקורות

[153] QuEra Computing, “QuEra Expands $230 Million Financing Round Advancing Quantum-Accelerated Supercomputing,” Sep. 9, 2025. [Online]. Available: https://www.quera.com/press-releases/quera-expands-230-million-financing-round-advancing-quantum-accelerated-supercomputing [C]
[156] M. Swayne, “Pasqal Completes SPAC Merger With $360 Million in Cash,” The Quantum Insider, Aug. 28, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/2026/08/28/pasqal-completes-spac-merger-with-360-million-in-cash/ [P]
[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 [R]
[221] A. D. King et al., “Beyond-classical computation in quantum simulation,” Science, vol. 388, pp. 199–204, 2025, doi: 10.1126/science.ado6285. arXiv:2403.00910. [D]
[222] J. Tindall, A. Mello, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Dynamics of disordered quantum systems with two- and three-dimensional tensor networks,” Science, vol. 392, pp. 868–872, 2026, doi: 10.1126/science.adx2728. arXiv:2503.05693. [D]
[223] L. Mauron and G. Carleo, “Challenging the Quantum Advantage Frontier with Large-Scale Classical Simulations of Annealing Dynamics,” arXiv:2503.08247, Mar. 2025. [D]
[224] A. Nocera, J. Raymond, W. Bernoudy, M. H. Amin, and A. D. King, “Evaluating classical simulations with a quantum processor,” arXiv:2508.15759, Aug. 2025. [P]
[225] T. I. Andersen et al., “Thermalization and criticality on an analogue–digital quantum simulator,” Nature, vol. 638, no. 8049, pp. 79–85, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08460-3. [D]
[226] D. González-Cuadra et al., “Observation of string breaking on a (2 + 1)D Rydberg quantum simulator,” Nature, vol. 642, no. 8067, pp. 321–326, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09051-6. [D]
[227] R. Haghshenas et al., “Digital quantum magnetism on a trapped-ion quantum computer,” Nature, vol. 653, pp. 56–62, 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10445-3. arXiv:2503.20870. [D]