→ Quantum Technology Atlasטכנולוגיות · מכונות · ארכיטקטורות · ארגוניםEnglishРусский

ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge) qd_spin

ספין של אלקטרון או של חור בנקודה שאלקטרודות השער שלה מוגדרות בליתוגרפיה; החילוף נותן שערים דו-קיוביטיים דטרמיניסטיים בסדר גודל של ns על פיסת CMOS.

ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge)

qd_spin · שכבה 1 נושא הקיוביט · הודגם · מאז 2012
פתח במפה

ספין של אלקטרון/חור בנקודה המיוצרת ב-CMOS; צימוד החילוף (10–100 MHz) מאפשר שערים של ns–100 ns; קריאה באמצעות חיישן מטען.

תקציר ←

מקורות מרכזיים

[346] X. Xue et al., “Quantum logic with spin qubits crossing the surface code threshold,” Natur… · 2022
[194] J. Y. Huang et al., “High-fidelity spin qubit operation and algorithmic initialization abo… · 2024
[189] P. Steinacker et al., “Industry-compatible silicon spin-qubit unit cells exceeding 99% fid… · 2025
[195] J. Dijkema et al., “Simultaneous operation of an 18-qubit modular array in germanium,” arX… · 2026
[193] Y. Matsumoto et al., “Two-qubit logic and teleportation with mobile spin qubits in silicon… · 2026

מרחב התכן — תכונות

(a) זיקת הנושא
מיוצר
(b) זמן · שזירה
50 ns · דטרמיניסטית
(c) קריאה
ספין-למטען + רפלקטומטריית rf · 6.3 µs · לא הרסנית · mid-circuit
(d) ניידות
חיווט סטטי לשכנים קרובים
(e) בקרה
חשמלית בתדר נמוך @ טמפרטורת החדר
(f) מבנה השגיאה
קוהרנטית / כיול, פאולי סטוכסטית, דליפה
(g) ייצור
מפעל CMOS 300 mm

מרחב ההערכה — תכונות מתוארכות

2Q on 300 mm foundry wafer → 99.04–99.56% (Diraq/imec)
מגדירה: ערוץ השגיאה · 2025-09 · מקור
largest arrays → 18 qubits (Groove/QuTech Ge; HRL EO)
מגדירה: מספר הקיוביטים ואיכותם · 2026-04 · מקור

Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL→IBM, QuTech, Quobly, Equal1.

רשומות סטנדרטיות

רלקסציית T1 → 9.5 s · טיפוסי
300 mm foundry Si/SiGe (Diraq/imec), device A: spin relaxation T1 = 9.5 s · 2025-09 · מקור [D] ⓘ
קוהרנטיות T2 (הד/DD) → 1.9 ms · טיפוסי
300 mm foundry Si/SiGe device A: Hahn-echo T2 = 1.9 ms; Ramsey T2* = 40.6 us. No CPMG reported · 2025-09 · מקור [D] ⓘ
זמן שער 1Q → 400 ns · טיפוסי
300 mm foundry Si/SiGe: single-qubit (EDSR) gates ~400 ns at 99.45-99.97% fidelity; CZ 100-500 ns · 2025-09 · מקור [D] ⓘ
שגיאת סרק / זיכרון לסבב → לא פורסם · טיפוסי
No spin-qubit QEC round has been run; no idle/memory error per round is published · 2025-09 · מקור [D] ⓘ
דליפה לשער → לא פורסם · טיפוסי
Leakage to valley or triplet states per gate is not reported in the 300 mm foundry paper or its device tables · 2025-09 · מקור [D] ⓘ

שחקנים ויעדים — ביאורים

ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום — Intel, Diraq, Quantum Motion, HRL→IBM, QuTech/Groove, Quobly, Equal1 · G4 G7

קשתות

דורשת: מפעל CMOS של 300 mm (ספינים, CMOS קריוגני, חיווט מוליך-על)·
נחוצה עבור: שער חילוף (ספינים; כולל CZ בספינים מוסעים)°, קידוד ספין בחילוף בלבד / סינגלט-טריפלט, הסעת ספינים (מצב מסוע), בקרת crossbar בקווים משותפים (ספינים), המרת ספין-למטען + רפלקטומטריית rf°, קידוד בספין יחיד (לוס–דיווינצ'נזו) / בספין גרעיני°, שערי ספין במיקרוגל / אופטיים (מרכזי פגם, ספינים 1Q)°
חלופות: ספין של אטום תורם (P ב-²⁸Si)
° אחת מכמה שהיו מתאימות · הדרך המקובלת, לא דרישה מחייבת

בשימוש: 9 מכונות (9 ראשית · 0 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 — Fig. 1: Device and measurement protocol of the 18-qubit modular array. a, False-colored scanning electron microscope image of the 18-qubit device. O…
A composite figure: a false-coloured scanning electron micrograph of an 18-qubit gate-defined quantum-dot array (100 nm scale bar), plus charge-stability maps and calibration plots. It is Fig. 1 of "Simultaneous operation of an 18-qubit modular array in germanium" by J.J. Dijkema, N.W. Hendrickx and colleagues. Each spin qubit sits under a blue plunger gate, with red barrier gates tuning the coupling between neighbours; the arrowed panels show the tune-up chain, from charge stability and Pauli spin blockade to Rabi and two-qubit spectroscopy. “Fig. 1 — Fig. 1: Device and measurement protocol of the 18-qubit modular array. a, False-colored scanning electron microscope image of the 18-qubit device. Ohmic…” by J.J. Dijkema et al., arxiv.org/abs/2604.01063, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Fig. 2 — Fig. 2: Statistical analysis of single-qubit coherence and gate fidelities across the array. a, Chevron pattern measurements for all 18 spin-qubits,…
A data figure for 18 spin qubits in gate-defined germanium quantum dots. (a) Rabi chevrons, one colour map per qubit: spin-flip probability versus drive frequency (about 200–370 MHz across the array) and number of rotations; (b) grids of each qubit's driving efficiency and g-factor (0.29–0.51); (c)–(e) distributions across the array of dephasing time T2* (average 6.2 µs), coherence time T2 under CPMG decoupling, and single-qubit gate error (average fidelity near 99.8%). It comes from Dijkema, Zhang, Hendrickx and co-authors, 'Simultaneous operation of an 18-qubit modular array in germanium'; all were measured without changing the dc voltage settings. The g-factor spread gives each qubit its own drive frequency. “Fig. 2 — Fig. 2: Statistical analysis of single-qubit coherence and gate fidelities across the array. a, Chevron pattern measurements for all 18 spin-qubits, showing…” by J.J. Dijkema et al., arxiv.org/abs/2604.01063, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Fig. 1 — Figure 1: a 3D model of the device. 3-layer TiN gate architecture (orange, blue, red) on the SiGe heterostructure (cyan and green). SiO2 (grey) insu…
Five-panel paper figure: (a) a cut-away 3-D model of a silicon/silicon-germanium spin-qubit device with three layers of titanium-nitride gates, an encapsulated cobalt micromagnet and vias above two quantum dots in the buried silicon layer; (b) a false-coloured scanning electron micrograph with gate labels and a 100 nm scale bar; (c) Coulomb oscillations; (d) a 1/f charge-noise spectrum; (e) a charge-stability diagram with occupations (0,0) to (2,2). It is Figure 1 of arXiv 2409.12731 by Koch, Godfrin, Adam and co-authors, on spin qubits processed on industrial 300 mm wafers. Notice that the micromagnet and vias belong to the same layered stack. “Fig. 1 — Figure 1: a 3D model of the device. 3-layer TiN gate architecture (orange, blue, red) on the SiGe heterostructure (cyan and green). SiO2 (grey) insulates the…” by Thomas Koch et al., arxiv.org/abs/2409.12731, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
qd_spin · layer 1 נושא הקיוביט · centrality 9.9 · demonstrated · since 2012 · updated 2026-09-30

ספין בנקודה קוונטית המוגדרת באלקטרודות שער (Si/SiGe, SiMOS, Ge)

ספין של אלקטרון או של חור בנקודה שאלקטרודות השער שלה מוגדרות בליתוגרפיה; החילוף נותן שערים דו-קיוביטיים דטרמיניסטיים בסדר גודל של ns על פיסת CMOS.

Verdict. הנושא היחיד המיוצר בקנה מידה על קו של 300 mm, אך הנאמנות הדו-קיוביטית תקועה זה שנה על 99.0-99.6% בהתקני מפעל ייצור, ואף מערך של יותר מ-12 קיוביטים לא פרסם נתונים לכל הזוגות.

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

אלקטרון או חור לכודים בבור אלקטרוסטטי שקוטרו ~50 nm, הנוצר בידי אלקטרודות שער מתכתיות מעל בור קוונטי של Si/SiGe, שכבת הצטברות אלקטרונים בממשק Si/SiO₂ של SiMOS או גז חורים של Ge/SiGe. הספין הוא דרגת החופש החישובית; המחסום בין נקודות שכנות קובע צימוד חילוף J, ופולס של J למשך ħπ/J נותן שער שזירה דטרמיניסטי. Loss ו-DiVincenzo הציעו את הארכיטקטורה ב-1998; קיוביטי הספין היחיד והסינגלט–טריפלט הראשונים בצורן הופיעו ב-2010–2012, וזהו תאריך השושלת שבו משתמשים כאן.

תכונות, כפי שרשומת הגרף רושמת אותן:

  • a — זיקה: 1.0, מיוצר לחלוטין; כל נקודה היא תוצר של ליתוגרפיה.
  • b — זמן אופייני: ~50 ns לפעולה, שזירה דטרמיניסטית דרך החילוף, לא מבושרת.
  • c — קריאה: המרת ספין-למטען בחיישן מטען rf, ~6 µs, לא הרסנית, אפשרית באמצע המעגל.
  • d — ניידות: סטטי, אלא אם מופעל מנגנון הסעה נפרד.
  • e — בקרה: מתחי שער בפס בסיס ועוד הנעת מיקרוגל או EDSR, והאלקטרוניקה בדרך כלל בטמפרטורת החדר.
  • f — מבנה השגיאה כפי שהקוד רואה אותו: קוהרנטית, פאולי, ודליפה למצבי עמק או מטען.
  • g — ייצור: CMOS.

פיזיקה וגבולות

שלושה סולמות אנרגיה שולטים בכול. פיצול זימן (~10–100 µeV ב-0.3–1 T) מגדיר את הקיוביט; החילוף J, הניתן לכוונון בטווח 10–100 MHz, מגדיר את השער; פיצול העמקים בצורן (0.1–0.3 meV, לא אחיד משום שהוא עוקב אחר חספוס הממשק) מגדיר את רצפת הדליפה. בנקודות חורים ב-Ge אין ניוון עמקים ואין צורך במיקרו-מגנט, אך צימוד הספין–מסלול שלהן הופך רעש חשמלי ישירות לדה-פאזה.

שני אמבטים קובעים את רצפת הקוהרנטיות. את הספינים הגרעיניים אפשר לדכא: העשרת ²⁸Si נותנת T2 בהד האן של 1.31(4) ms בחומר של מפעל ייצור ו-T2 בניסוי ראמזי של 41(2) µs D[197]. את רעש המטען אי אפשר — מקורות תנודות 1/f בתחמוצת מצטמדים דרך החילוף, ולכן הנאמנות יורדת בדיוק כאשר J פועל: אינטראקציית השזירה היא גם ערוץ הרעש השולט. השגיאות מגיעות לקוד כסיבוב-יתר/סיבוב-חסר קוהרנטי, כדה-פאזה מסוג פאולי וכדליפה שקודי חזרה וקודי משטח מחמיצים בלי יחידות להפחתת דליפה. הפירוק של HRL הוא האמירה היחידה המועילה ביותר על מקומה של השגיאה: כ-80% משגיאת ה-CNOT שלה חיצוניים — בקרה וכיול, לא פיזיקה* D[190]. הזזת הרצפה מחייבת דיאלקטריקים שקטים יותר, פיצול עמקים אחיד יותר וכיול טוב יותר — בסדר הזה של קושי, ובסדר ההפוך של עלות.

מצב ההנדסה העדכני

המיטב שהודגם נכון ל-3 בספטמבר 2026: נאמנות דו-קיוביטית של 99.04–99.56% בהתקן SiMOS ממפעל ייצור של 300 mm D[189]; 18 קיוביטים במערך אחד, פעמיים, על חומרים שונים D[190]D[195]. הטיפוסי בקנה מידה גרוע יותר, והפער הוא העיקר — ההתקן של imec בן שמונת הקיוביטים על 300 mm אימת שער דו-קיוביטי באחד מתוך ארבעה זוגות של נקודות כפולות D[197]. אף התקן של יותר מ-12 קיוביטים בפלטפורמה זו לא פרסם נאמנויות דו-קיוביטיות לכל הזוגות.

טבלה
שנה נתון מי תג+מפתח
2022-01 2Q 99.5% (טומוגרפיית ערכת שערים), Si/SiGe — החצייה הראשונה של סף קוד המשטח QuTech/TU Delft D[346]
2024-03 2Q 98.9% בטמפרטורת פעולה של 1 K Diraq/UNSW D[194]
2025-09 2Q 99.04–99.56%, SPAM 99.9%, על SiMOS ממפעל ייצור של 300 mm Diraq + imec D[189]
2026-04 מערך Ge של 2×N בן 18 קיוביטים; 1Q ממוצע 99.8%, חציון 99.9% Groove Quantum + QuTech D[195]
2026-05 CZ בין שני ספינים נעים, 98.86 ± 0.29%, 58 ns QuTech/TU Delft D[193]
2026-07 התקן 300 mm בן 8 קיוביטים; T2 בהד האן 1.31 ms; 2Q ב-1 מתוך 4 זוגות imec + Diraq D[197]
2026-07 18 קיוביטים בחילוף בלבד מ-54 נקודות; 1Q 2×10⁻⁴, CNOT 3×10⁻³; קוד חזרה ב-d=5, 200 סבבים, Λ₅/₃ = 4.7 HRL Laboratories D[190]

איבר השגיאה השולט כיום אינו דה-קוהרנטיות, אלא סחיפת כיול: 54 נקודות דורשות מאות מתחים התלויים זה בזה, ומרחב הכוונון — לא T2 — הוא שמגביל את גודל המערך.

מערך הגרמניום הראשון שחורג מפריסה כמעט חד-ממדית, סריג 6×6 של נקודות חורים עם שער מחסום משותף אחד ("ממוזג") ושערי בוכנה (plunger) נפרדים (QuTech, אוקטובר 2026), יצר 34 מתוך 36 הנקודות שלו, הגיע לשליטה קוהרנטית ב-30 מהן והריץ 10 קיוביטים בפריסה דלילה, שהונעו ונקראו חמישה בכל פעם; הפריסה הדלילה הפחיתה את ההפרעה ההדדית פי 42 ונתנה נאמנויות קליפורד חד-קיוביטיות בו-זמניות מעל 99% P[898].

ייצור, חומרים ושרשרת האספקה

הטענה המבדלת היא ייצור בקווי CMOS שלא שונו — Intel מדווחת על >24,000 התקנים לפרוסת EUV של 300 mm D[199] ועל 96% הצלחה בכוונון ב-232 התקנים בני שתים-עשרה נקודות בפרוסה אחת D[766], ו-Quantum Motion אפיינה 1,024 נקודות בחמש דקות על 22FDX של GlobalFoundries C[200]. פרטי התהליך שייכים לתקציר על מפעל CMOS של 300 mm; סטטיסטיקה בקנה מידה של פרוסה קיימת כאן, ואינה קיימת לאף נושא אחר.

החומרים הם נקודת החשיפה. ²⁸Si מועשר הוא נקודת כשל יחידה של ממש: ASP Isotopes החלה בייצור מסחרי של צורן-28 מועשר במתקן השני שלה ב-Pretoria ב-2025-03-27, עם שני לקוחות אמריקאים שזהותם לא נמסרה C[347]. ב-2026-07-16 הודיע ה-US DOE Office of Isotope R&D and Production כי ORNL ו-PNNL מייצרות כעת סילאן ב-99.9999% ²⁸Si וגרמאן עם Ge-73 מתחת ל-1 ppm, מדולדל "לפחות 100×" יותר מכל חומר מסחרי — החזרה מכוונת של הייצור לארה״ב G[348]. הטרו-מבנים של Ge/SiGe מגיעים מקומץ כורי גידול אקדמיים (הקבוצה של Scappucci ב-Delft) — צוואר בקבוק צר יותר מן המפעל. החשיפה לפיקוח יצוא עקיפה: הפיסות הן CMOS רגיל, אך איזוטופים מועשרים ומקררי דילול כפופים למגבלות הקוונטים הרב-צדדיות של 2024 (US ECCN 3A901/3A904).

בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט

מתחים בפס בסיס ועוד הנעת מיקרוגל או EDSR לכל קיוביט, וחיישן רפלקטומטריית rf אחד לכל נקודה אחת עד כמה נקודות. אין לייזרים — בעיית הקלט-פלט היא מספר הקווים והחום. הבקר של HRL ב-4 K (≤3.5 W באופן טיפוסי, 366 DAC, 296 קווים) תזמן ניסוי QEC מלא של 18 קיוביטים בלי אלקטרוניקת זמן אמת בטמפרטורת החדר D[190]; UNSW/Diraq הראו CMOS קריוגני ב-mK לצד הקיוביטים D[203]. הבקרים האלה הם נושאו של התקציר על בקרת CMOS קריוגני.

הקיר הוא הקריאה, לא השערים. עם ~6 µs של המרת ספין-למטען ועוד זמן התייצבות, המחזור מגיע למאות מיקרו-שניות — שלושה סדרי גודל איטי יותר מן השער של 50 ns, ולכן סבב הסינדרום קובע את השעון הלוגי. ב-10³ קיוביטים אפשר לשרוד את מספר הקווים רק במיעון crossbar בקווים משותפים; ב-10⁴ שולטים מספר החיישנים ופיזור החום; ב-10⁶ לא שורדים לא קווים ייעודיים ולא חיישנים לכל קיוביט.

תפקיד במחסנית

הטכנולוגיה יושבת על ארכיטקטורה אחת, ספינים בנקודות קוונטיות בצורן / גרמניום. היא דורשת מפעל CMOS של 300 mm; היא מספקת את הנקודות שצורכים שערי החילוף, קידוד החילוף-בלבד והסינגלט–טריפלט, הסעת הספינים במצב מסוע, בקרת ה-crossbar בקווים משותפים וקריאת הספין-למטען. היא מחליפה ספיני תורמים (הזרחן הממוקם בדיוק של SQC), הקונים שערים של 99.10–99.99% על 11 קיוביטים D[192] במחיר של היעדר מסלול למפעל ייצור — מחיר המעבר בשורה אחת.

השעון הנגזר של הארכיטקטורה = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס = 8.5 µs, מהם 6.3 µs קריאה ו-1 µs איפוס. כל מה שהטכנולוגיה מאפשרת נמצא במורד הזרם ממנה, ולכן לכשל כאן אין חלופה במקום אחר. המשבצת הריקה השכנה היא קריאה מהירה ללא חיישן — חסימת ספין פאולי מתחת ל-1 µs, בנאמנות >99.9%; דבר בגרף אינו ממלא אותה.

ראיות — כיצד נמדדו המספרים

המספרים הדו-קיוביטיים שבכותרות מגיעים מבחינת ביצועים אקראית משולבת (interleaved RB) או מטומוגרפיית ערכת שערים על הזוג הטוב ביותר בפיסה — פרוטוקול לגיטימי המדווח סיכום לא לגיטימי, שאינו לוכד לא הפרעה הדדית ולא סחיפת כיול. קוד החזרה של HRL ב-d=5 לאורך 200 סבבים הוא תוצאת הספין היחידה המודדת שגיאה באתרה, תחת פעולה רציפה, וה-Λ₅/₃ = 4.7 שלו D[190] נוגע להיפוך ביט בלבד, ואינו זיכרון לוגי מתחת לסף — דבר שאף פלטפורמת ספין לא הראתה.

סתירות. המסרים של Diraq סותרים זה את זה בעניין קנה המידה: הודעה מ-2026-07-09 אמרה "אלפי קיוביטים עד 2029", ומפת הדרכים מ-2026-08-27 אומרת 150,000 פיזיים ו-1,000 לוגיים עד 2029 R[211]fact; יש לקבל את מפת הדרכים כעמדת החברה, ואת הפער כראיה על החברה. אין שחזור של התוצאה הדו-קיוביטית על 300 mm מחוץ לקו של imec.

על קיוביט Ge/SiGe של חור יחיד (T2 = 136 ns, תדירות ראבי 19 MHz) אותו שער סרק מקבל 99.21(3)% בבחינת ביצועים אקראית משולבת, אך 97.48(9)% בטומוגרפיית ערכת שערים, שרצפיה כוללים שרשראות ארוכות של שערי סרק רצופים שמשכן עולה על T2, ואילו השערים X/2 ו-Y/2 מתאימים זה לזה בתוך 0.3 נקודות אחוז (99.81% ו-99.88% בטומוגרפיית ערכת שערים) P[888]. לנתון סרק או זיכרון של נושא זה יש משמעות רק כשהפרוטוקול שלו נקוב בשמו.

נתון ה-€17.5 M של SemiQon מקורו בעיתונות מקצועית מאחורי חומת תשלום, וסוג הסבב לא צוין P[354]P[352], ול-€16 M של Groove Quantum (2026-04-30) אין מקור ראשוני Pfact. מערך הנתונים של PatSnap (~60 רשומות) משמיט את HRL, imec, Diraq ו-Quantum Motion, ולכן הוא מדגם, לא מפקד P[356]. לא פורסם: המימון המצטבר של SemiQon וסכום ההשקעה של PostScriptum; המשקיעים ב-Groove Quantum; שווי העסקה בין IBM ל-HRL, וכל אבן דרך מתוארכת של ספינים במפת הדרכים של IBM C[204]; ורמת ההעשרה, כושר הייצור והלקוחות של ASP Isotopes, וכן הכמויות והמימון של DOE C[347]G[348].

שחקנים וכלכלה

מי.
ארגון תפקיד מדינה מה בדיוק הם עושים ראיות
Diraq מפתח אוסטרליה קיוביטי SiMOS על 300 mm של imec; 2Q 99.04–99.56%; פעולה ב-1 K D[189]D[194]
HRL Laboratories מפתח ארה״ב SiGe בחילוף בלבד, 18 קיוביטים, QEC ב-d=5 בתזמון עצמי D[190]
IBM משקיע ארה״ב רכשה את HRL; מוסיפה ספינים למפת דרכים של מוליכי-על C[204]
Intel מפתח ארה״ב התקני ספין ב-EUV על 300 mm; Tunnel Falls בן 12 קיוביטים ב-Argonne D[199]P[207]
Quantum Motion מפתח בריטניה נקודות ב-22FDX; מערכת CMOS שלמה, בכל שכבותיה, סופקה ל-NQCC C[200]
QuTech (TU Delft) מחקר הולנד שערים בספינים מוסעים, בדיקות זוגיות, הטרו-מבנים של Ge D[193]D[349]
Groove Quantum מפתח הולנד מערך Ge בן 18 קיוביטים; יצאה מתוכנית ה-Ge של Delft D[195]
Quobly מפתח צרפת אצוות FD-SOI של ²⁸Si ב-ST Crolles מאז 2025-12 C[350]
Equal1 מפתח אירלנד יחידת מסד בת שישה קיוביטים, שנמכרה בשם Bell-1 ומאז מאי 2026 בשם RacQ; הותקנה ב-ESA Frascati ביולי 2026 C[351] fact fact
SemiQon ספק פינלנד חברה שיצאה מ-VTT; שבבי CMOS קריוגני המיוצרים ב-Espoo P[352]
GlobalFoundries ספק ארה״ב יחידת Quantum Technology Solutions; פרוסות 22FDX C[353]

כספים.

  • 2025-02-24 · SemiQon · סבב · €17.5 M (€15 M הון + €2.5 M מענק) · European Innovation Council · נסגר P[354]
  • 2025-11-06 · Diraq, Quantum Motion, SQC · שלב B של DARPA QBI · עד $15 M לכל אחת · DARPA · שלוש מתוך אחת-עשרה · הוכרז fact[65]
  • 2026-01-15 · Equal1 · סבב · $60 M · ISIF · >$85 M במצטבר · נסגר Cfact[351]
  • 2026-04-30 · Groove Quantum · סבב · €16 M · לא נמסר · €26 M במצטבר · נסגר Pfact
  • 2026-05-07 · Quantum Motion · סבב C · $160 M · DCVC, Kembara · נסגר C[355]
  • 2026-05-21 · Diraq · מכתב כוונות של US CHIPS · עד $38 M · Dept of Commerce · LOI G[300]
  • 2026-05-21 · GlobalFoundries · LOI של US CHIPS, מפעל ייצור קוונטי רב-מודאלי · $375 M · Dept of Commerce · LOI G[300]C[353]
  • 2026-06-03 · Quobly · סבב A · €115 M · Bpifrance, SEALSQ, STMicroelectronics · €134 M במצטבר · נסגר C[350]
  • 2026-06 · Silicon Quantum Computing · NRFC (מסלול התורמים) · A$60 M · Australia NRFC · נסגר fact
  • 2026-07-03 · SemiQon · השקעה אסטרטגית · לא נמסר · PostScriptum · נסגר P[352]
  • 2026-08-26 · IBM / HRL · מיזוג ורכישה הושלמו (הוכרזו ב-2026-07-23) · התנאים לא נמסרו · המוכרות Boeing ו-General Motors, שעדיין שותפות ליישומים · סופי C[204]

שוק ושרשרת אספקה. איש אינו מוכר קיוביטי ספין; הסחורות הנמכרות הן הרצות במפעל ייצור, איזוטופים מועשרים ואלקטרוניקה קריוגנית. גישה למפעל ייצור נקנית מ-imec, מ-GlobalFoundries ומ-STMicroelectronics, כאשר GF הפכה אותה ב-2026 למוצר של יחידה עסקית ומונה את Diraq, Equal1 ו-Quantum Motion כלקוחות C[353]. אספקת האיזוטופים היא הסיכון המרוכז — יצרן מסחרי אחד בקנה מידה, ועוד יכולת מחודשת של המעבדות הלאומיות בארה״ב C[347]G[348]. ה-"<$1 לקיוביט בשני מיליון קיוביטים" של Diraq R[211] הוא תחזית, לא מחיר. מה שמשלם כיום הוא G3 (עבודת ה-QEC של HRL, שלב B של QBI) ו-G7 (Quantum Motion ב-NQCC, Equal1 ב-ESA); דבר כאן אינו נקנה עבור G1, G2 או G5.

קניין רוחני ותקנים. המבט המתוארך היחיד ממאגר נתונים שזמין — ניתוח של PatSnap מ-2026-06-02, שעודכן ב-2026-08-21 — דל: ~60 רשומות בשנים 2005–2026, ו-NewSouth Innovations (UNSW, שורש הרישוי של Diraq) היא הגדולה, עם חמש בקשות, לפני SIAT/SIMIT, MIT, Intel ו-SQC P[356]. קטן מכדי להיות מפקד. לא נרשמה התדיינות משפטית, אין גוף תקינה ייעודי לספינים, והקניין הרוחני של הבקר של HRL אינו מתפרסם עוד, בתוך IBM.

מפות דרכים ועמידה בהבטחות. Diraq (הובטח 2026-08-27 · ל-2029 · 150 k פיזיים / 1 k לוגיים, >2 M עד 2031) — שישה שבועות קודם לכן אמרה "אלפים עד 2029" R[211]: לקבל את הנאמנויות, ולייחס משקל מופחת לספירות. Quobly (2026-06 · ל-2032 · מיליוני קיוביטים) — ממומנת ומייצרת ב-ST, אך ללא התקן מרובה קיוביטים שפורסם: כוונה. SQC (ל-2033 · קנה מידה מסחרי) — תוצאה אמיתית של 11 קיוביטי תורמים D[192], שאינה ניתנת להפרכה עד 2030. Quantum Motion — השחקן היחיד שסיפק מערכת ללקוח בזמן C[200]. Intel — 12 קיוביטים ב-Argonne, ללא שבב ממשיך וללא מפת דרכים מתוארכת נכון ל-3 בספטמבר 2026 P[207]: חיה, אך ללא הכוונה. IBM/HRL — עדיין אין אבן דרך של ספינים ב-Starling (2029) או ב-Blue Jay (אמצע שנות ה-2030) C[204].

פרשנות אסטרטגית. אם הפלטפורמה תצליח, המנצחים יהיו מפעלי הייצור וספקי האיזוטופים, לא מתכנני הקיוביטים: קיוביט SiMOS הוא מתכון תהליך, ומשהוסמך, הפיסה השולית זולה והבידול עובר לתוכנת הכיול. לכן רכשה IBM את HRL — לא בשביל 18 קיוביטים, אלא בשביל מערך בקרה של CMOS קריוגני וזיווד הניתנים לשימוש חוזר בכל סוגי הקיוביטים: רכישת ספק בתחפושת של הימור על פלטפורמה. המפסידות הן חברות הזנק העוסקות בספינים בלבד, שכוח המיקוח שלהן מול מפעל ייצור שזה עתה הפך ייצור קוונטי למוצר הולך ונחלש. יכולת הייצור היא הטיעון היחיד של הפלטפורמה שניתן להגן עליו, ואם נאמנות ה-2Q תעמוד עדיין על 99.0–99.6% לאורך 2027, עם מערכים של פחות מ-20 קיוביטים, היא תחדל להספיק.

תחזית ושאלות פתוחות

לאשר אם עד סוף 2027 קבוצה כלשהי תפרסם נאמנויות דו-קיוביטיות מעל 99% לכל הזוגות במערך של ≥16 קיוביטים, או שהתקן ספין יראה זיכרון לוגי מתחת לסף בקוד משטח במרחק 3 עד 5, או ש-IBM תציב אבן דרך מתוארכת של ספינים במפת הדרכים הפומבית שלה. להוריד בדרגה אם נאמנות השער הדו-קיוביטי במפעל ייצור תעמוד עדיין על 99.0–99.6% באמצע 2027, אם Intel לא תפרסם הודעת ספין נוספת, או אם Diraq תתקן את נתון ה-2029 שלה כלפי מטה בפעם השנייה.

התרחיש הטוב ביותר עד 2029: כמה מאות קיוביטים פיזיים בתהליך 300 mm מוסמך, עם בקרה בקווים משותפים וזיכרון לוגי עובד — שני סדרי גודל מתחת ל-150 k של Diraq. התרחיש הגרוע ביותר: הפלטפורמה נשארת הדגמה של מפעל ייצור, חברות ההזנק מתאחדות לתוך IBM, GlobalFoundries ו-STMicroelectronics, וקיוביטי הספין הופכים לעסק של אלקטרוניקת בקרה שמוצמדים אליו קיוביטים.

שאלות פתוחות. (1) האם נאמנות דו-קיוביטית ברמה של 99.5% ניתנת לשחזור בכל הזוגות של פיסה, או רק בזוג שמצליחים לכוונן? (2) האם אפשר להפוך את פיצול העמקים לאחיד דיו כדי שהדליפה תחדל להיות הגרלה של כל התקן לעצמו? (3) האם הקריאה תרד מתחת ל-1 µs בלי חיישן מטען לכל קיוביט? (4) האם IBM קנתה קיוביט או מערך בקרה?

מקורות
  1. [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/research/programs/quantum-benchmarking-initiative/stage-b-selection [G]
  2. [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]
  3. [190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. [D]
  4. [192] H. Edlbauer et al., “An 11-qubit atom processor in silicon,” Nature, vol. 648, no. 8094, pp. 569–575, Dec. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09827-w. arXiv:2506.03567. [D]
  5. [193] Y. Matsumoto et al., “Two-qubit logic and teleportation with mobile spin qubits in silicon,” Nature, vol. 653, no. 8114, pp. 391–397, May 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10423-9. [D]
  6. [194] J. Y. Huang et al., “High-fidelity spin qubit operation and algorithmic initialization above 1 K,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 772–777, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07160-2. [D]
  7. [195] J. Dijkema et al., “Simultaneous operation of an 18-qubit modular array in germanium,” arXiv:2604.01063, Apr. 2026. [D]
  8. [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]
  9. [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]
  10. [200] Quantum Motion, “Quantum Motion Delivers the Industry's First Full-Stack Silicon CMOS Quantum Computer,” Sep. 15, 2025. [Online]. Available: https://quantummotion.com/quantum-motion-delivers-the-industrys-first-full-stack-silicon-cmos-quantum-computer/ [C]
  11. [203] UNSW, “UNSW engineers help crack key challenge in scaling quantum computers,” Jun. 26, 2025. [Online]. Available: https://www.unsw.edu.au/newsroom/news/2025/06/unsw-engineers-crack-challenge-scaling-quantum-computers [D]
  12. [204] IBM, “IBM Completes Acquisition of HRL Laboratories to Accelerate the Future of Quantum,” Aug. 26, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/2026-08-26-ibm-completes-acquisition-of-hrl-laboratories-to-accelerate-the-future-of-quantum [C]
  13. [207] L. Hesla, “Argonne launches silicon quantum processor collaboration with Intel,” Argonne National Laboratory, Jan. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.anl.gov/article/argonne-launches-silicon-quantum-processor-collaboration-with-intel [P]
  14. [211] F. Elliott, “Diraq charts course to utility-scale quantum computing with millions of spin qubits on a single silicon chip,” Diraq, Aug. 27, 2026. [Online]. Available: https://www.diraq.com/newsdesk/diraq-sets-roadmap-for-utility-scale-quantum-computing-with-millions-of-qubits-on-a-single-silicon-chip [R]
  15. [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]
  16. [346] X. Xue et al., “Quantum logic with spin qubits crossing the surface code threshold,” Nature, vol. 601, no. 7893, pp. 343–347, Jan. 2022, doi: 10.1038/s41586-021-04273-w. arXiv:2107.00628. [D]
  17. [347] ASP Isotopes Inc., “ASP Isotopes Inc. Commences Commercial Production of Enriched Silicon-28 at its Second Aerodynamic Separation Process (ASP) Enrichment Facility,” Mar. 27, 2025. [Online]. Available: https://ir.aspisotopes.com/news-events/press-releases/detail/56/asp-isotopes-inc-commences-commercial-production-of [C]
  18. [348] U.S. Department of Energy, “DOE Advances Domestic Supply of Silicon, Germanium Isotopes for Quantum Computing,” HPCwire, Jul. 16, 2026. [Online]. Available: https://www.hpcwire.com/off-the-wire/doe-advances-domestic-supply-of-silicon-germanium-isotopes-for-quantum-computing/ [G]
  19. [349] B. Undseth et al., “Weight-four parity checks in a spin-shuttling architecture,” Nature, vol. 655, no. 8125, pp. 1160–1166, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10766-3. [D]
  20. [350] Quobly, “Quobly secures €115 million Series A to bring silicon-based quantum computers to market,” Jun. 3, 2026. [Online]. Available: https://www.quobly.io/press-releases/quobly-secures-e115-million-series-a-to-bring-silicon-based-quantum-computers-to-market [C]
  21. [351] Equal1, “Equal1 raises $60M to accelerate quantum computing using existing semiconductor manufacturing,” Jan. 15, 2026. [Online]. Available: https://www.equal1.com/insights/equal1-raises-60m-to-accelerate-quantum-computing-using-existing-semiconductor-manufacturing [C]
  22. [352] M. Swayne, “PostScriptum Invests in Quantum Hardware Developer SemiQon,” The Quantum Insider, Jul. 3, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/2026/07/03/postscriptum-invests-in-quantum-hardware-developer-semiqon/ [P]
  23. [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]
  24. [354] M. Abdel-Kareem, “SemiQon Secures €17.5M ($18.3M USD) to Develop Cryogenic CMOS Technology for Quantum Systems,” Quantum Computing Report, Feb. 24, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/semiqon-secures-e17-5m-18-3m-usd-to-develop-cryogenic-cmos-technology-for-quantum-systems/ [P]
  25. [355] Quantum Motion, “Quantum Motion Raises $160 Million Series C to Deliver Quantum Computing's "Transistor Moment,” May 7, 2026. [Online]. Available: https://quantummotion.com/quantum-motion-raises-160-million-series-c-to-deliver-quantum-computings-transistor-moment/ [C]
  26. [356] PatSnap, “Spin Qubit Silicon Quantum Dot Arrays 2026 — PatSnap Eureka,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/resources/blog/rd-blog/spin-qubit-silicon-quantum-dot-arrays-2026-patsnap-eureka/ [P]
  27. [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]
  28. [888] Y.-C. Zhou et al., “High-fidelity geometric quantum gates exceeding 99.9% in germanium quantum dots,” arXiv:2609.33251, Sep. 2026. [P]
  29. [898] A. S. Ivlev et al., “Sparse qubit operation in a 6×6 quantum dot array,” arXiv:2610.07683, Oct. 2026. [P]