→ Quantum Technology Atlasטכנולוגיות · מכונות · ארכיטקטורות · ארגוניםEnglishРусский

גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES) ro_spd

גלאים קריוגניים מוליכי-על ההורסים פוטון כדי לרשום אותו; איבר הקריאה המשותף של כל פלטפורמה פוטונית ושל כל פלטפורמה המקושרת בפוטונים.

גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES)

ro_spd · שכבה 6 קריאה · הודגם · מאז 2001
פתח במפה

הורס מטבעו; מחציון של 93.4% בקנה מידה של פרוסה עד 99.73% בהתקן שיא, ריצוד של 3 ps, 1–4 K; נדרשים אלפי ערוצים.

תקציר ←

מקורות מרכזיים

[626] G. N. Gol'tsman et al., “Picosecond superconducting single-photon optical detector,” Appl.… · 2001
[627] K. D. Irwin, “An application of electrothermal feedback for high resolution cryogenic part… · 1995
[632] A. E. Lita, A. J. Miller, and S. W. Nam, “Counting near-infrared single-photons with 95% e… · 2008
[618] D. V. Reddy, R. R. Nerem, S. W. Nam, R. P. Mirin, and V. B. Verma, “Superconducting nanowi… · 2020
[629] B. A. Korzh et al., “Demonstration of sub-3 ps temporal resolution with a superconducting … · 2020

מרחב התכן — תכונות

(a) זיקת הנושא
פוטון (חלקיק טבעי, אופנים מהונדסים)
(b) זמן · שזירה
—
(c) קריאה
גילוי פוטון בודד · 10 ns · הרסנית · ללא mid-circuit
(d) ניידות
—
(e) בקרה
אלקטרו-אופטית @ שלב 4 K
(f) מבנה השגיאה
אובדן (מחיקה)
(g) ייצור
מפעל ייצור למעגלים פוטוניים משולבים

מרחב ההערכה — תכונות מתוארכות

wafer-scale median on-chip efficiency (PsiQuantum Omega, 300 mm) → 93.4% at ~2 K
מגדירה: ערוץ השגיאה · 2025-02 · מקור
best on-chip efficiency (laboratory device) → 99.73%
מגדירה: ערוץ השגיאה · 2025-10 · מקור

הנתון "חציון 98.9% (PsiQuantum)" המצוטט לעתים הוחלף: מאמר ה-Omega מדווח על נצילות חציונית של 93.4% על השבב — 0.30 dB לגילוי ולא 0.05 dB.

רשומות סטנדרטיות

זמן איפוס / אתחול → 20 ns · טיפוסי
SNSPD dead time, not a qubit reset: 'recovery time tau_rec,exp is suppressed from 20.3 ns at Ih = 0 uA to 7.1 ns'; 120 Mcps · 2025-08 · מקור [D] ⓘ
שגיאת איפוס → לא פורסם · טיפוסי
Not defined for a photon detector; the analogue is latching/afterpulsing, unquantified in the Omega paper · 2025-02 · מקור [D] ⓘ
שגיאת SPAM → 0.066 · טיפוסי
PsiQuantum Omega 300 mm: SNSPD 'median on-chip efficiency of 93.4% and average value of 88.9% +/- 3.5%'; PNRDs 98.9% median · 2025-02 · מקור [D] ⓘ
נאמנות QND / הישרדות → לא פורסם · טיפוסי
QND survival is undefined: SNSPD/TES detection absorbs the photon (the node's own coordinate marks it destructive) · 2025-02 · מקור [D] ⓘ

שחקנים ויעדים — ביאורים

פוטוניקה מבוססת-היתוך (FBQC) — PsiQuantum (Omega), Quandela, QuiX · G4 G6
דוגם בוזונים — USTC (Jiuzhang), Xanadu (Borealis), ORCA · G1
פוטוניקה של משתנה רציף — GKP (חלופית) — Xanadu (Aurora) · G4 G6

קשתות

דורשת: פוטון בודד (משתנה בדיד)°, אופן של אור סחוט (CV)°
נחוצה עבור: היתוך באופטיקה ליניארית (מבושר), קישור יון–פוטון, קישור ספין–פוטון במצב מוצק (SiV, NV, מרכז T), מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית), קידוד מסילה כפולה (מחיקה)°
חלופות: גילוי קוודרטורה הומודיני (CV)
מתנגשת עם:
קוד המשטח המסובב (+ גרסאות רתומות) נעקפת בבחירת טכנולוגיה אחרת במקום אחת משתיהן
גילוי הורס מונע מיצוי סינדרום חוזר על אותו פוטון
מחיר פוטון שהתגלה אבד: אין מיצוי סינדרום חוזר על אותו נושא, ולכן אי אפשר להריץ מחזור זיכרון של קוד המשטח על קיוביטים מעופפים
הפחתה סבילות לתקלות מבוססת-היתוך / מבוססת-מדידה, שבה כל פוטון נמדד בדיוק פעם אחת מעצם התכנון · 2023-02
° אחת מכמה שהיו מתאימות · הדרך המקובלת, לא דרישה מחייבת

בשימוש: 14 מכונות (13 ראשית · 1 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. 2 — Fig. 2: Hybrid integration of two comb nanowire detectors on one optical waveguide.a Etching processes for the suspended SNSPD membranes are present…
Seven-panel figure on moving superconducting nanowire single-photon detectors onto a silicon waveguide chip: (a) etch steps freeing each detector as a membrane; (b) six rendered transfer steps via a soft silicone (PDMS) stamp and thermal-release tape, flipped, pressed onto the chip and heated to 80 °C; (c)–(e) optical micrographs of membranes on the source chip, stamp and tape; (f) detectors D1 and D2 in series on one waveguide between gold electrodes; (g) electron micrograph of the meandering nanowire over the 700 nm waveguide. From Light: Science & Applications (2025), Li, Mao, Zhou and co-authors. The second detector catches photons the first misses; the title reports over 99% detection efficiency. “Fig. 2 — Fig. 2: Hybrid integration of two comb nanowire detectors on one optical waveguide.a Etching processes for the suspended SNSPD membranes are presented. It…” by Li et al., www.nature.com/articles/s41377-025-02031-5, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Fig. 7 — Figure 7: Experimental setup for the fidelity characterization of the entangled photon source. The EPS generates polarization-entangled photon pairs…
A clean illustrated drawing (not a photograph) of a fibre test bench: an entangled photon source sends its two photons on telecom channels 24 and 44 through polarization analyzers and controllers to superconducting nanowire detectors and a time tagger. It is Figure 7 of arXiv 2609.11387 by d'Avossa, Salvoni, Cacciapuoti and Caleffi. It shows how a rack-mountable source of polarization-entangled photon pairs is checked for fidelity by counting coincidences; note it is a two-photon source, not a multi-photon resource-state factory. “Fig. 7 — Figure 7: Experimental setup for the fidelity characterization of the entangled photon source. The EPS generates polarization-entangled photon pairs at ITU…” by Laura d'Avossa, Daniela Salvoni, Angela Sara Cacciapuoti, Marcello Caleffi, arxiv.org/abs/2609.11387, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
File:Single-Photon Detector (14914818924).jpg
A close-up photograph of a small keyhole-shaped chip made by the National Institute of Standards and Technology, holding a single-photon detector made of superconducting nanowires; the gold pad at the round end carries the active area, and the nanowire is too fine to see. According to NIST (2014), four chips like this were used in an experiment that entangled three photons. Such detectors, cooled to cryogenic temperatures, register single photons efficiently, which makes them central to photonic quantum experiments. “Single-Photon Detector (14914818924)” — National Institute of Standards and Technology, public domain (US federal work). Source: commons.wikimedia.org/wiki/File:Single-Photon_Detector_%2814…
ro_spd · layer 6 קריאה · centrality 13.2 · demonstrated · since 2001 · updated 2026-09-30

גילוי פוטון בודד (SNSPD / TES)

גלאים קריוגניים מוליכי-על ההורסים פוטון כדי לרשום אותו; איבר הקריאה המשותף של כל פלטפורמה פוטונית ושל כל פלטפורמה המקושרת בפוטונים.

Verdict. הנצילות פתורה במעבדה (99.73% על השבב) אך לא בקנה מידה של פרוסה (חציון של 93.4% ב-Omega); מספר הערוצים והקריוגניקה, לא הפיזיקה, מכריעים אם סבילות לתקלות פוטונית ניתנת לבנייה.

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

ננו-תיל מוליך-על בממתח זרם בולע פוטון אחד, יוצר נקודה חמה התנגדותית ופולט פולס מתח; חיישן קצה-מעבר (TES) מודד במקום זאת את האנרגיה הנבלעת קלורימטרית, וכך מבחין במספר הפוטונים. הקבוצה של Gol'tsman ב-Moscow State Pedagogical University הדגימה את התקן ה-NbN הראשון ב-2001 D[626]; ה-TES בממתח מתח מתוארך ל-Irwin (1995) D[627]. Scontel, שעודנה ב-Moscow, יורשת ישירה של אותה קבוצה ראשונה.

תכונות. זיקת הנושא: מיוצרת — שכבה דקה ליתוגרפית, לא מערכת קוונטית טבעית. זמן אופייני ושזירה: לא ישים; הטכנולוגיה אינה מארחת קיוביט ואינה מבצעת פעולת שזירה. קריאה: גילוי פוטון בודד, ~1.0×10⁻⁸ s לאירוע כולל איפוס, הורסת, לא באמצע המעגל — הפוטון נצרך. ניידות: אין; נקודת קצה קבועה. אופן הבקרה ומיקומה: ממתח והגברה אלקטרו-אופטיים בשלב ה-1–4 K. מבנה השגיאה השולט כפי שהקוד רואה אותו: אובדן — גילוי שהוחמץ הוא מחיקה במיקום ידוע, וספירת חושך היא חיובי שגוי שהמפענח אינו יכול להבחין בינו לבין קליק אמיתי. ייצור: תהליך של מעגלים פוטוניים משולבים, יותר ויותר אותו תהליך הנושא את מוליכי הגל.

פיזיקה וגבולות

פוטון של 1550 nm נושא 0.80 eV מול פער NbN של כמה meV, ולכן הבליעה שוברת כ-10³ זוגות קופר; האות עצום ביחס לפער, ולכן נצילות הגילוי הפנימית רוויה קרוב לאחד (99.99% בממתח של 5.5 µA D[628]). הנצילות היא לפיכך בעיה של אופטיקה, לא של מוליכות-על: היא מתפרקת לצימוד סיב × בליעה × נצילות פנימית, והאמנות היא סילוק האיבר הראשון (שילוב במוליך גל) או הנדוס השני (מראות דיאלקטריות D[618]). הרצפות האמיתיות הן תזמון וקצב: האיפוס הוא השראות קינטית חלקי עומס, כ-10 ns, המגביל את הקצב לפיקסל לעשרות Mcps, ואילו לריצוד יש רצפת פאנו מסטטיסטיקת הנקודה החמה ועוד איבר גאומטרי לאורך החוט — ולכן 2.7 ± 0.2 ps FWHM ב-400 nm מידרדר ל-4.6 ± 0.2 ps ב-1550 nm D[629]. TES מוותר על שניהם: הבחנה במספר הפוטונים תמורת התאוששות של ~µs ב-~100 mK, מקרר דילול ולא ראש קר של 2–4 K.

במטבע שבו משתמשת הסבילות לתקלות הפוטונית, 1% של אי-נצילות עולה 0.044 dB. הנצילות החציונית על השבב של PsiQuantum, 93.4% D[169], עולה 0.30 dB מול תקציב היתוך לפוטון הקרוב ל-0.5 dB, ואי-הנצילות שלה, 6.6%, היא לבדה פי 2.4 מסף האובדן של 2.7% בסכמות היתוך של טבעת-6 S[179]. שום דבר אחר כאן אינו חשוב כמו החשבון הזה.

מצב ההנדסה העדכני

ההדגמה הטובה ביותר היא זוג מוליכי גל בטור בנצילות של 99.73% על השבב, 1.5 K, NbN, ברוחב 100 nm ובעובי 5 nm D[628]. הטיפוסי בקנה מידה גדול שונה: חציון של 93.4% על השבב על פני פרוסות ה-Omega של PsiQuantum ב-300 mm ב-~2 K D[169], ומערכות קטלוג המצטטות רק ">90% סמוך ל-1550 nm" עם ריצוד מתחת ל-100 ps C[630], [631]. הפער בין התקן שיא לחציון של פרוסה הוא הבעיה ההנדסית. האיבר השולט היום הוא אי-נצילות הכרוכה באובדן במוליכי הגל ובמתגים; במכונת רשת אלה ספירות החושך והריצוד מול חלון צירוף המקרים.

טבלה
שנה נתון מי תג+מפתח
2001 גלאי הפוטון הבודד הראשון מננו-תיל NbN Moscow State Pedagogical University D[626]
2008 TES בנצילות של 95% ב-1556 nm, מבחין במספר הפוטונים NIST Boulder D[632]
2020-11 נצילות גילוי מערכתית 98.0 ± 0.5% ב-1550 nm, מצומד לסיב NIST D[618]
2020 ריצוד תזמון 2.7 ± 0.2 ps FWHM ב-400 nm; 4.6 ± 0.2 ps ב-1550 nm JPL D[629]
2023-10 מצלמה של 400,000 פיקסלים, 4 × 2.5 mm, קריאת שורה–עמודה תרמית NIST Boulder D[339]
2025-02 נצילות חציונית על השבב 93.4% ב-~2 K, קו מפעל ייצור של 300 mm PsiQuantum D[169]
2025-10 נצילות על השבב 99.73% בטור (97.33% יחיד), 1.5 K Nanjing University D[628]

ייצור, חומרים ושרשרת האספקה

ארבע מערכות חומרים מתחרות: NbN ו-NbTiN (מהירים, 2–4 K, ברירת המחדל המסחרית), WSi אמורפי (הנצילות הגבוהה ביותר, ~1 K, בחירתה של NIST לשיאים) ו-MoSi. שכבות אמורפיות אחידות יותר על פני פרוסה, וזה מה שקו של 300 mm צריך; NbN רב-גבישי מהיר יותר. שילוב הגלאים של PsiQuantum בזרימת 300 mm של GlobalFoundries לצד מוליכי גל מ-SiN ומתגים מבריום-טיטנאט הוא נקודת הנתונים היחידה בקנה מידה של פרוסה, והחציון שפרסמה — לא הפיסה הטובה ביותר שלה — הוא הצהרת התקינות הכנה D[169].

שרשרת האספקה קצרה ומרוכזת. הספקים העצמאיים הם Single Quantum (Delft), ID Quantique (Geneva, בבעלות IonQ מאז 2025), Photon Spot (Monrovia, CA), Quantum Opus (Michigan) ו-Scontel (Moscow); NIST ו-JPL קובעות את השיאים אך אינן מוכרות דבר. כל אחד מהם משווק בתוך קריוסטט במחזור סגור, ולכן נקודת הכשל היחידה נמצאת במעלה הזרם: ראשים קרים מסוג Gifford-McMahon וצינור פולסים מקומץ יצרנים (Sumitomo Heavy Industries, Cryomech, ומשלבים כמו Bluefors), ועוד הליום-4, כבלים קואקסיאליים קריוגניים ומעברי סיב. Photon Spot מפחיתה זאת במכירת קריוסטטים Cryospot משלה C[630].

החשיפה לפיקוח על יצוא יושבת על הקריוגניקה, לא על הגלאי. כלל הביניים הסופי של BIS מ-2024-09-06 יצר את ECCN 3A904 לקירור קריוגני מתחת ל-4.5 K, עם 3A901.b למגברים בגבול הקוונטי fact[301]; גלאי פוטון בודד אינם נקובים, אך הקופסה שהם חיים בה מפוקחת. מיקומה של Scontel ב-Moscow הופך אותה לבלתי זמינה בפועל לתוכניות מערביות אחרי 2022 — שיפוט, לא עובדה ממקור.

בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט

לכל ערוץ: זרם ממתח, מגבר, קו קואקסיאלי מ-1–4 K לטמפרטורת החדר, וכניסה של מתייג זמן. נסבל ב-10¹–10² ערוצים — השוק המסחרי כולו — ומגביל מעליהם. ב-10³ עומס החום של הכבלים הקואקסיאליים ותקציב הקירור ב-2–4 K שולטים; KIDE של Bluefors, עם תשעה מקררי צינור פולסים ו"יותר מ-4,000 קווי RF" Cfact[303], הוא בקירוב תקרת מה שניתן לשווק. ב-10⁴ החיווט חייב לפנות את מקומו לריבוב: סכמת השורה–עמודה התרמית של מצלמת 400,000 הפיקסלים D[339] מראה שזה עובד כשאפשר להקריב את התזמון, אך רשתות היתוך זקוקות להזנה קדימה ב-MHz–GHz מהקליק אל המתג ואינן יכולות להקריב אותו. ב-10⁶ הגלאי, המגבר ומפריד הריבוב חייבים להיות מונוליתיים בתהליך הפוטוני, ומתקן הקירור הופך לדרגת קילוואט ב-2–4 K; עבודת שלב C של PsiQuantum ב-DARPA מכסה במפורש זיווד ותיקוף קריוגניקה Pfact[181], ואספקת מתקן הקירור של Linde לאתר שלה ב-Moreton Bay אינה צפויה לפני המחצית השנייה של 2027 Cfact.

תפקיד במחסנית

הטכנולוגיה יושבת על ארכיטקטורת המשתנה הבדיד מבוססת-ההיתוך (PsiQuantum, Quandela, QuiX), על ארכיטקטורת המשתנה הרציף/GKP (Xanadu) ועל דוגם הבוזונים. היא דורשת פוטונים בודדים ומספקת בישור להיתוך באופטיקה ליניארית ועוד גילוי פוטונים לחיבורים הבין-מודוליים יון–פוטון וספין–פוטון: חלק אחד הוא איבר הקריאה של שלוש מודאליות שאינן קשורות זו לזו בשום דבר אחר. שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס — אין סבב כזה בארכיטקטורה פוטונית; הגלאי תורם ~1.0×10⁻⁸ s, ולכן הוא לעולם אינו האיבר האיטי בקישורי יונים או פגמים (קצבים של 10–250 s⁻¹ D[115], [116]), ורק בשוליים כזה בהיתוך, שבו השהיית ההזנה קדימה שולטת.

היא מתנגשת בקוד המשטח במיוחד: גילוי הורס שולל חילוץ סינדרום חוזר על אותו פוטון, ולכן תיקון שגיאות פוטוני חייב לחולל נושאים מחדש בין סבבים. המעבר ממנה אינו סימטרי — ארכיטקטורת המשתנה הרציף של Xanadu משתמשת בגילוי הומודיני בטמפרטורת החדר לרוב המדידות וזקוקה להבחנה במספר הפוטונים רק להכנת GKP D[173], [174]. משבצות ריקות סמוכות: גלאי בטמפרטורת החדר המבחין במספר הפוטונים ב->99%, וכל מונה פוטונים לא-הורס בתחום הטלקום, שהיה ממוסס את ההתנגשות שלעיל.

ראיות — כיצד נמדדו המספרים

נצילות הגילוי המערכתית נמדדת מול לייזר מונחת מאוד ומד הספק מכויל, שאת אי-הוודאות שלו מחברי Nanjing מעמידים על 2–5% D[628] — בר-השוואה לפער בין הכותרות 98.0 ± 0.5% D[618] ו-99.73% D[628]. השתיים הן גם גדלים שונים: נצילות על השבב אינה כוללת צימוד סיב-לשבב, ולכן אסור לעולם לטבל שיאים משולבים במוליך גל לצד שיאים מצומדי-סיב ללא ההסתייגות הזאת. לא נלכד: פולסי המשך (afterpulsing), נעילה (latching), התקפות סנוור, וההתפלגות המשותפת של נצילות וריצוד על פני פרוסה, שהיא מה שמשלב צריך.

סתירה. נתון של "חציון 98.9% (PsiQuantum)" מצוטט במקום אחר; מאמר ה-Omega ורשומת העובדה המשותפת נותנים שניהם חציון של 93.4% על השבב D[169]fact. נתון המקור הראשוני, 93.4%, הוא העומד בתוקף; ההבדל הוא 0.30 dB לעומת 0.05 dB לגילוי.

פוטודיודות מפולת מצורן, שעדיין משמשות לאפיון מקורות במקום גלאי ננו-תיל מוליכי-על או חיישני קצה-מעבר, פולטות הבזקי פריצה הדולפים בין שני הגלאים של מערך Hanbury Brown–Twiss (מפצל אלומה המזין שני גלאים, שצירופי המקרים שלהם מודדים את החלק הרב-פוטוני) ומגביהים את שיא צירופי המקרים בהשהיה אפס בתחום התת-אדום הקרוב; מתאם מסדר שני g⁽²⁾(0) הנמדד כך הוא חסם עליון לחלק הרב-פוטוני P[887].

ריכוזיות ספקי הראשים הקרים (Sumitomo Heavy Industries, Cryomech) ואי-הזמינות של Scontel לתוכניות מערביות אחרי 2022 הם שיפוטים של אנליסט, לא עובדות ממקור. התמצית של Korzh ועמיתיו נותנת את נתוני הריצוד, אך לא את טמפרטורת הפעולה ונצילות הגילוי של אותו התקן. לא פורסם: התמורה ברכישת ID Quantique, וכן מחירי מערכות SNSPD או הכנסות של Single Quantum, Photon Spot, Quantum Opus ו-Scontel, ולכן אי אפשר לבדוק את כלכלת היחידה.

שחקנים וכלכלה

מי.
ארגון תפקיד מדינה מה בדיוק הם עושים ראיות
PsiQuantum מפתח ארה״ב SNSPD עצמיים מונוליתיים ב-Omega על 300 mm של GlobalFoundries, חציון 93.4% D[169]
Single Quantum ספק הולנד מערכות SNSPD מוכנות להפעלה; המערכת ה-400 נשלחה ל-Q*Bird ב-2026-07 P[621]
ID Quantique ספק שווייץ גלאי SNSPD ו-InGaAs ועוד QKD; נרכשה בידי IonQ ב-2025-05-06 P[633]
Photon Spot ספק ארה״ב SNSPD ועוד קריוסטטים Cryospot משלה; נצילות קוונטית >90%, ריצוד מתחת ל-100 ps C[630]
Quantum Opus ספק ארה״ב Opus One, ≥90% ב-1310/1550 nm, >2 K, הבחנה במספר הפוטונים ברישיון C[631]
Scontel ספק רוסיה קווי SSPD בשטח גדול, ברעש נמוך במיוחד ובהבחנה במספר הפוטונים C[634]
NIST Boulder מחקר ארה״ב שיא נצילות של 98.0%, שכבות WSi, מצלמה של 400 kpixel, כיול D[339], [618]
JPL מחקר ארה״ב שיא ריצוד של 2.7 ps; מערכים לתקשורת אופטית בחלל העמוק D[629]
Nanjing University מחקר סין נצילות של 99.73% על השבב בטור D[628]
Xanadu משתמש קנדה ארכיטקטורת המשתנה הרציף נשענת על גילוי הומודיני; הבחנה במספר הפוטונים רק ל-GKP D[173]
Bluefors ספק פינלנד פלטפורמות קריוגניות; KIDE, תשעה מקררי צינור פולסים, >4,000 קווי RF C[303]

כספים.

  • 2025-05-06 · IonQ / ID Quantique · מיזוג ורכישה · התמורה לא נחשפה בהודעות המצוטטות · — · נסגר P[633]
  • 2025-09-10 · PsiQuantum · סבב E · $1 B לפי שווי של $7 B · BlackRock, Temasek, Baillie Gifford · נסגר fact
  • 2025-11-06 · שלב B של DARPA QBI · תוכנית · עד $15 M לכל אחד, 11 מבצעים ובהם Xanadu, Photonic Inc. · DARPA · הוענק fact[65]
  • 2026-03-26 · Xanadu · סגירת SPAC · ~$302 M ברוטו, ~40% מתחת לתוכנית · Crane Harbor · נסגר fact
  • 2026-05-21 · PsiQuantum · מכתב כוונות של CHIPS · $100 M · US Dept of Commerce · מכתב כוונות (לא מחייב) fact[300]
  • 2026-06-16 · Quandela · שלב A של DARPA QBIT · הסכום לא נחשף · DARPA · הוכרז fact
  • 2026-07-04 · Single Quantum · מערכת ה-SNSPD ה-400 סופקה · ההכנסות לא נחשפו · Q*Bird · דווח P[621]
  • 2026-07-22 · PsiQuantum · הרחבת שלב C של DARPA QBI (מתגים, זיווד, אימות ותיקוף קריוגניקה) · $125 M, אחרי $31.8 M ב-2025-09 · DARPA · הוכרז Pfact[181]
  • 2026-08-28 · Xanadu · מימון מפעל קנדי · CAD 195 M · תוכנית פדרלית · הוכרז C[178]

אף ספק גלאים אינו מופיע בפנקס הזה עם סבב שנחשף: בסיס האספקה העצמאי פרטי, אטום, וקטן בסדר גודל מספקי הפלטפורמות התלויים בו.

שוק ושרשרת אספקה. אף ספק אינו מפרסם מחירים C[630], [631], [634], ולכן כלכלת היחידה אינה ניתנת לאימות. הביקוש המשלם היום הוא רשתות G6 — QKD, שבו חיים 400 המערכות של Single Quantum וקו המוצרים של ID Quantique — ועוד עוגן לא-קוונטי במערכות G7 הניתנות לפריסה (תקשורת אופטית בחלל העמוק ולירח; NASA, NIST, Fermilab, Sandia ו-Argonne הם לקוחות נקובים C[630], [631]). G3/G4 משלמים רק דרך PsiQuantum, Xanadu, Quandela, QuiX ו-Photonic Inc. סיכון הריכוזיות במעלה הזרם: ראשים קרים, הליום, כבלים קואקסיאליים קריוגניים.

קניין רוחני ותקנים. Quantum Opus מחזיקה ברישיון בלעדי ל-US 11,274,962 B2 להבחנה במספר הפוטונים C[631]. נכון ל-2026-09-03 לא נמצא לטכנולוגיה זו נתון מתוארך של ספירת פטנטים ממאגר נקוב. אין תקן ייחודי ל-SNSPD; עקיבות הכיול היא בפועל של NIST D[339], [618].

מפות דרכים ועמידה בהבטחות. PsiQuantum (מובטח מאז 2021 · מערכת שימושית עד סוף 2027 · בסיכון: הנחת אבן הפינה ב-Moreton Bay רק ב-2026-06, אספקת מתקן הקירור צפויה במחצית השנייה של 2027 Cfact, לא פורסמה הדגמת חומרה ב-2026) P[181]. Xanadu (הובטח ב-2026-08-31 · אובדן פי 24.1 מעל הסף ב-2026 → פי 1.0 ב-2030, 1,000+ קיוביטים לוגיים עד 2031 · מפת דרכים על הנייר בלבד) C[178]. Single Quantum (אין מפת דרכים פומבית; 400 מערכות שסופקו הן המדד המתוארך היחיד) P[621]. אמינות: ספקי הגלאים מבטיחים פחות ומספקים; פיזיקת הגלאים של PsiQuantum אמינה ולוח הזמנים שלה לא; מפת הדרכים של Xanadu בת שלושה שבועות ולא נבחנה.

פרשנות אסטרטגית. אם חישוב פוטוני מבוסס-היתוך יתרחב, מספר הגלאים למכונה יעלה מ-10² ל-10⁶, והספקים העצמאיים יצטרכו להפוך למעניקי רישיונות קניין רוחני המשולבים במפעלי ייצור או להידחק בידי גלאים מונוליתיים עצמיים — PsiQuantum כבר בחרה לעצמה בתוצאה השנייה. כוח המיקוח של הספקים חלש מול ספקי הפלטפורמות וחזק רק ב-QKD ובתקשורת חלל, שבהם הכמויות אמיתיות והשילוב לא. איום התחליף הוא גילוי הומודיני בארכיטקטורת המשתנה הרציף: זול ובטמפרטורת החדר. המנצח השקט בכל תרחיש הוא תעשיית המקררים הקריוגניים.

תחזית ושאלות פתוחות

לאשר בתוך 12–24 חודשים אם מפת פרוסה שפורסמה תראה נצילות חציונית על השבב של >99% על פני קו של 300 mm; אם תודגם קריאה קריוגנית של >10³ ערוצים עם ריצוד לערוץ והשהיית הזנה קדימה; אם מתקן הקירור של PsiQuantum ב-Moreton Bay יסופק במחצית השנייה של 2027, כמובטח Cfact. להוריד בדרגה אם PsiQuantum לא תפרסם נתוני גלאים עד סוף 2027, או אם חציוני הפרוסות יישארו מתחת ל-95% בעוד אובדני המתגים והצימוד יורדים. התרחיש הטוב ביותר עד 2029: גלאים משולבים במוליך גל מעל חציון של 99% עם אלפי ערוצים מרובבים על השבב. התרחיש הגרוע ביותר: שיאים ממשיכים להיקבע בהתקני מעבדה של שני גלאים, בעוד חציוני הפרוסות נתקעים סביב 93–95% וסף האובדן של 2.7% נשאר בלתי מושג.

שאלות פתוחות. (1) מהי ההתפלגות המשותפת של נצילות וריצוד על פני פרוסה של 300 mm, ומהו קריטריון התקינות? (2) האם אפשר להשיג הבחנה במספר הפוטונים ב-2 K, או ש-GKP דורש לצמיתות TES סמוך ל-100 mK? (3) לאיזה הספק קירור לערוץ ב-2 K זקוקה מכונה של 10⁵ ערוצים, ומי בונה מתקן כזה? (4) האם סכמה לא-הורסת כלשהי מגיעה לאורכי גל של טלקום בנצילות שמישה? (5) האם לספקים העצמאיים יש מסלול תואם-מפעל-ייצור? יש לעקוב אחר מאמר החומרה הבא של PsiQuantum ואחר אבני הדרך של שלב C, ואחר כל סבב שייחשף ב-Single Quantum, ב-Photon Spot או ב-Quantum Opus — האות הראשון לכך שהביקוש עבר מעבר ל-QKD.

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. [115] D. Main et al., “Distributed quantum computing across an optical network link,” Nature, vol. 638, no. 8050, pp. 383–388, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08404-x. [D]
  3. [116] J. O'Reilly et al., “Fast photon-mediated entanglement of continuously-cooled trapped ions for quantum networking,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, Art. no. 090802, Aug. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.090802. arXiv:2404.16167. [D]
  4. [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]
  5. [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. [D]
  6. [174] M. V. Larsen et al., “Integrated photonic source of Gottesman–Kitaev–Preskill qubits,” Nature, vol. 642, no. 8068, pp. 587–591, Jun. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09044-5. [D]
  7. [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]
  8. [179] S. Bartolucci et al., “Fusion-based quantum computation,” Nat. Commun., vol. 14, Art. no. 912, Feb. 2023, doi: 10.1038/s41467-023-36493-1. arXiv:2101.09310. [S]
  9. [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]
  10. [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]
  11. [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]
  12. [303] Bluefors, “KIDE Cryogenic Platform — For Large-Scale Quantum Computing,” Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/products/kide-cryogenic-platform/ [C]
  13. [339] B. G. Oripov et al., “A superconducting nanowire single-photon camera with 400,000 pixels,” Nature, vol. 622, no. 7984, pp. 730–734, Oct. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06550-2. [D]
  14. [618] D. V. Reddy, R. R. Nerem, S. W. Nam, R. P. Mirin, and V. B. Verma, “Superconducting nanowire single-photon detectors with 98% system detection efficiency at 1550 nm,” Optica, vol. 7, no. 12, p. 1649, Dec. 2020, doi: 10.1364/OPTICA.400751. [D]
  15. [621] TipRanks, “Single Quantum Hits 400-System Milestone as It Deepens European Quantum Partnerships,” Jul. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.tipranks.com/news/private-companies/single-quantum-hits-400-system-milestone-as-it-deepens-european-quantum-partnerships [P]
  16. [626] G. N. Gol'tsman et al., “Picosecond superconducting single-photon optical detector,” Appl. Phys. Lett., vol. 79, no. 6, pp. 705–707, Aug. 2001, doi: 10.1063/1.1388868. [D]
  17. [627] K. D. Irwin, “An application of electrothermal feedback for high resolution cryogenic particle detection,” Appl. Phys. Lett., vol. 66, no. 15, pp. 1998–2000, Apr. 1995, doi: 10.1063/1.113674. [D]
  18. [628] Z.-G. Li et al., “Surpassing 99% detection efficiency by cascading two superconducting nanowires on one waveguide with self-calibration,” Light: Science & Applications, vol. 14, no. 1, Art. no. 369, Oct. 2025, doi: 10.1038/s41377-025-02031-5. [D]
  19. [629] B. A. Korzh et al., “Demonstration of sub-3 ps temporal resolution with a superconducting nanowire single-photon detector,” Nat. Photon., vol. 14, no. 4, pp. 250–255, Mar. 2020, doi: 10.1038/s41566-020-0589-x. arXiv:1804.06839. [D]
  20. [630] Photon Spot, “Photon Spot — Cryogenic & Quantum Detection Systems.” [Online]. Available: https://www.photonspot.com/ [C]
  21. [631] Quantum Opus, “World-Class Photon Detection. Simplified.” [Online]. Available: https://www.quantumopus.com/ [C]
  22. [632] A. E. Lita, A. J. Miller, and S. W. Nam, “Counting near-infrared single-photons with 95% efficiency,” Optics Express, vol. 16, no. 5, Art. no. 3032, 2008, doi: 10.1364/OE.16.003032. [D]
  23. [633] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of ID Quantique, Cementing Leadership in Quantum Networking and Secure Communications,” May 6, 2025. [Online]. Available: https://investors.ionq.com/news/news-details/2025/IonQ-Completes-Acquisition-of-ID-Quantique-Cementing-Leadership-in-Quantum-Networking-and-Secure-Communications/default.aspx [P]
  24. [634] SCONTEL, “SCONTEL: SSPD SNSPD HEB CRYOGENICS – DETECT EVERYTHING YOU WANT.” [Online]. Available: https://www.scontel.ru/ [C]
  25. [887] S. Luo et al., “100 million photons per second from a single organic molecule,” arXiv:2609.29736, Sep. 2026. [P]