טרנסמון

Raveh Neeman

doi:10.5281/zenodo.22674814

טרנסמון transmon

צומת ג'וזפסון המחובר במקביל לקבל (Koch 2007); נושא הקיוביט של Willow, Heron/Nighthawk ו-Zuchongzhi, עם השער הדטרמיניסטי ומחזור תיקון השגיאות המהירים ביותר מכל קיוביט שהודגם.

transmon · שכבה 1 נושא הקיוביט · הודגם · מאז 2007

פתח במפה

מתנד LC אנהרמוני; אנהרמוניות של ~200–300 MHz מגבילה את משך השערים מלמטה ל-~10 ns; T1 ~70–100 µs.

תקציר ←

מקורות מרכזיים

[282] J. Koch et al., “Charge-insensitive qubit design derived from the Cooper pair box,” Phys. … · 2007

[283] H. Paik et al., “Observation of High Coherence in Josephson Junction Qubits Measured in a … · 2011

[284] R. Barends et al., “Superconducting quantum circuits at the surface code threshold for fau… · 2014

[291] F. Arute et al., “Quantum supremacy using a programmable superconducting processor,” Natur… · 2019

[292] J. Gambetta, “The hardware and software for the era of quantum utility is here,” IBM Quant… · 2023

מרחב התכן — תכונות

(a) זיקת הנושא: מיוצר
(b) זמן · שזירה: 10 ns · דטרמיניסטית
(c) קריאה: דיספרסיבית במיקרוגל · 316 ns · לא הרסנית · mid-circuit
(d) ניידות: חיווט סטטי לשכנים קרובים
(e) בקרה: מיקרוגל @ טמפרטורת החדר
(f) מבנה השגיאה: דליפה, פאולי סטוכסטית, פרצים מתואמים, קוהרנטית / כיול
(g) ייצור: ליתוגרפיה של מוליכי-על

מרחב ההערכה — תכונות מתוארכות

Willow mean T1 / T2,CPMG → 68 µs / 89 µs (QEC chip)

מגדירה: ערוץ השגיאה · 2024-12 · מקור

Willow mean simultaneous CZ error → 0.33 ± 0.18% (spec sheet)

מגדירה: ערוץ השגיאה · 2024-12 · מקור

correlated burst rate → ~1 per hour on the 72-qubit processor (d=29 repetition code, 3×10⁹ cycles); decay ~400 µs; 10⁻¹⁰ logical floor

מגדירה: ערוץ השגיאה · 2024-12 · מקור

Willow 105 q; IBM Heron/Nighthawk 156/120 q; Zuchongzhi 3.x 105–107 q.

רשומות סטנדרטיות

רלקסציית T1 → 68 µs · טיפוסי

Willow 105-qubit QEC chip: mean operating T1 = 68 us (spec sheet: 68 +/- 13 us; RCS chip 98 +/- 32 us) · 2024-12 · מקור [D] ⓘ

רלקסציית T1 → 1.7 ms · הטוב ביותר

Princeton Ta-on-Si 2D transmons: T1 up to 1.68 ms; median time-averaged Q_avg 9.7e6 across 45 qubits · 2025-11 · מקור [D] ⓘ

קוהרנטיות T2 (הד/DD) → 89 µs · טיפוסי

Willow 105-qubit QEC chip: mean T2,CPMG = 89 us · 2024-12 · מקור [D] ⓘ

זמן שער 1Q → 25 ns · טיפוסי

Willow 105 q: all XY single-qubit rotations 25 ns (72-q processor: pi 35 ns, pi/2 18 ns) · 2024-08 · מקור [D] ⓘ

שגיאת סרק / זיכרון לסבב → 9.00e-3 · טיפוסי

Google 72-q surface-code error budget: data-qubit idle error 0.9e-2 per cycle, weight 10, 20% of 1/Lambda · 2024-08 · מקור [D] ⓘ

דליפה לשער → 2.00e-4 · טיפוסי

Google error budget: CZ leakage 2.0e-4 per gate; a separate 'leakage (heating)' term is 2.5e-4 · 2024-08 · מקור [D] ⓘ

קצב פרצים מתואמים → 2.8e-4 Hz · טיפוסי

72-q processor, distance-29 repetition code: correlated error bursts approx. once an hour (3e9 cycles), decay ~400 us · 2024-08 · מקור [D] ⓘ

שחקנים ויעדים — ביאורים

סריג טרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון — IBM (Heron, Nighthawk), Google (Willow), Rigetti, IQM, OQC, USTC/Zhejiang, Fujitsu/RIKEN, QuantWare · G2 G3 G4

קיוביטי מחיקה במסילה כפולה (חלופית) — D-Wave/QCI, AWS, SUSTech · G3 G4

קשתות

דורשת: ליתוגרפיה של קיוביטים מוליכי-על (צמתי Al/AlOx/Al, חיווט Nb, 300 mm)

נחוצה עבור: CZ / iSWAP במצמד בר-כוונון°, תהודה צולבת (תדר קבוע, מיקרוגל בלבד), שערים בוזוניים בתיווך קיוביט עזר (CX חתול, CZ מסילה כפולה, מפצל אלומה)·, קיוביט פיזי חשוף (ללא קידוד)°, קריאה דיספרסיבית במיקרוגל (+TWPA, מסנן פרסל)°, מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית), איפוס קיוביט מהיר בלתי מותנה / דיסיפטיבי, קידוד מסילה כפולה (מחיקה)°

חלופות: פלוקסוניום

מתנגשת עם:

בקרה ספרתית SFQ (4 K / mK) פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה

פוטוני המיתוג של SFQ גורמים להרעלת קוואזי-חלקיקים אלא אם יש מיגון (מקור שגיאה של 0.96% ב-MCM של 2023)

מחיר פוטונים הנפלטים מצמתים ממותגים נמצאים מעל הפער של האלומיניום (2Δ ≈ 90 GHz) ושוברים זוגות קופר בסרט של הקיוביט: רלקסציית T₁ ועוד פרצים מתואמים שאינם פאולי; 0.96(2)% מתוך שגיאה של 1.2(1)% לקליפורד במודול מרובה-השבבים של 2023

הפחתה מעגל ההנעה על פיסה נפרדת, הגבלת רוחב הסרט של הפולס (צפי: 0.1%), מלכודות קוואזי-חלקיקים / הנדסת פער, מיגון מפני גלים מילימטריים; SEEQC מדווחת ב-2026 על היעדר הרעלה ניתנת לגילוי ב-5 קיוביטים (הודעה לעיתונות, לא נמדד באופן בלתי תלוי) · 2023-09

פענוח ב-GPU דרך NVQLink פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה

פענוח ב-GPU דרך NVQLink מוסיף זמן הלוך-ושוב של ~4 µs למחזור קוד משטח של ~1 µs

מחיר זמן ההלוך-ושוב הנמדד של NVQLink הוא 3.84 µs בממוצע / 3.96 µs מרבי, כלומר 3–4 מחזורי קוד משטח של טרנסמון ממעמד Willow (~1.1 µs): הסינדרומים מצטברים בתור מהר יותר מכל תגובה בתוך מחזור אחד, ולכן הזנה קדימה בזמן אמת (לא-קליפורדית, טלפורטציה) חייבת להמתין

הפחתה פענוח בחלונות / פענוח זורם עם מפענח מקדים ב-FPGA ליד המקרר, הדוחה רק את ההחלטות הקריטיות לתגובה; נושאים איטיים יותר (אטומים, יונים: מחזורים של ms) אינם חווים את ההתנגשות · 2025-11

מתמר מיקרוגל–אופטי (בנצילות שימושית) פתוחה — לא הוצגה הפחתה בקנה מידה

המשאבה האופטית של המתמר בשלב המיליקלווין יוצרת קוואזי-חלקיקים ומחממת את שבב הקיוביטים

מחיר אור המשאבה האופטית המניע את ההמרה מגיע לתא הערבול: האור התועה שלו שובר זוגות קופר ומחמם את השלב, ולכן ההתמרה הראשונה מקיוביט לפוטון הפעילה את המשאבה בפולסים במחזור עבודה נמוך

הפחתה שאיבה בפולסים במחזור עבודה נמוך; המתמר על שבב או מודול נפרד עם גישה אופטית מסוננת · 2020-12

בקר CMOS קריוגני (4 K / mK) הוצגה הפחתה בקנה מידה קטן

דיסיפציה של CMOS ברמת מיליוואטים בתא הערבול, מול תקציב קירור של עשרות מיקרוואטים

מחיר בקר CMOS מלא מפזר הספק של מיליוואטים; תא הערבול של מקרר דילול מציע עשרות מיקרוואטים, ולכן הבקר יושב ב-3–4 K (< 2 mW לסט ערוצים, 2019) ורק רכיבים ברמת מיקרוואטים — מרבבים, מתגים — מוצבים לצד הטרנסמונים

הפחתה הבקר בשלב ה-4 K עם חיווט עד הקיוביטים; מרבב במיליקלווין המנתב פולסים בלי לחולל אותם; קיוביטי ספין הפועלים ב-~1 K אינם חווים את ההתנגשות · 2019-11

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

בשימוש: 84 מכונות (84 ראשית · 0 חלופית)

מעגלים מוליכי-על 84
Academia Sinica 20-qubit superconducting quantum computer Academia Sinica עיתונות ▨ ✅
IBM Quantum System Two at Amaravati Quantum Valley Tech Park IBM with TCS and the Government of Andhra Pradesh ◌ 🔎
Anyon MonarQ Anyon Systems דף מוצר עיתונות ▦ §Qube (24-qubit integrated superconducting quantum computer, deployed at Calcul Québec) ✅
AWS dual-rail transmon erasure line AWS Center for Quantum Computing (named Amazon Center for Quantum Computing in the Apr 2026 paper) מאמר ▣ Fig. 1a-b (two coupled transmons); §II ✅
Baihua (Quafu platform) Beijing Academy of Quantum Information Sciences מאמר ▣ Fig. 1d (156-qubit processor photograph); Fig. 1c (processor schematic) ✅
Dongling (Quafu platform) Beijing Academy of Quantum Information Sciences ▣ FIG. 11 (topological structure of superconducting chip Dongling) ✅
Haituo (Quafu platform) Beijing Academy of Quantum Information Sciences ▨ 🔎
ScQ-136 "Baiwang" Beijing Academy of Quantum Information Sciences ▤ §III.E Backends (ScQ-P136) ✅
Shenglian (BAQIS) Beijing Academy of Quantum Information Sciences מאמר ▣ §I; App. B, Fig. S2 (optical image of the processor) ✅
IBM Quantum System Two, Donostia-San Sebastian Basque Government (BasQ) - IBM-Euskadi Quantum Computational Center עיתונות ▨ 🔎
Quantum Spain quantum computer at BSC Barcelona Supercomputing Center (Quantum Spain; installed by Qilimanjaro-GMV) עיתונות ▨ 🔎
WACQT quantum computer (Chalmers 25-qubit flip-chip processor) Chalmers University of Technology (WACQT) ▤ abstract ✅
Tianyan-176 / Tianyan-176 II (and Tianyan-24 sibling) China Telecom Quantum Group + QuantumCTek מאמר מאמר מאמר ▤ §II Tianyan high-performance quantum cloud services; Fig. 1a ✅
Tianyan-287 China Telecom Quantum Group / QuantumCTek / CAS מאמר תיעוד תיעוד ▣ Fig. 1b (processor layout heat map, Zuchongzhi 3.0-like); Fig. S1 (parameters of 104 working qubits) ✅
Tianyan-504 / "Xiaohong" chip China Telecom Quantum Group + CAS + QuantumCTek מאמר תיעוד תיעוד ▨ 🔎
6-qubit superconducting quantum processor DRDO DYSL-QT with TIFR and TCS ▨ 🔎
Surface-17 ETH Zurich (Quantum Device Lab) מאמר מאמר ▣ Fig. 1b-c; Methods A; Table I ✅
IBM Quantum System One, Ehningen Fraunhofer-Gesellschaft ▨ 🔎
Fujitsu >10,000 physical / ~250 logical (STAR) Fujitsu + AIST + RIKEN עיתונות ▨ 🔎
Fujitsu 1,000-qubit machine Fujitsu (+ RIKEN) קישור ▨ closing paragraph (1,000-qubit plan) 🔎
Sycamore Google Quantum AI מאמר ▣ Fig. 1a-b (54-qubit layout; chip photograph); SI §II Fabrication and layout ✅
Sycamore-class 72-qubit processor Google Quantum AI מאמר מאמר ▣ Fig. 1a (72-qubit Sycamore device, d=5 embedding) ✅
Willow Google Quantum AI מאמר מאמר דף מוצר ▣ Fig. 1a (105-qubit processor, d=7 layout); SI §IV.B (qubit lifetime) ✅
IBM Quantum Blue Jay IBM בלוג ▦ 🔎
IBM Quantum Cockatoo IBM עיתונות ▥ 🔎
IBM Quantum Condor IBM בלוג עיתונות ▥ §Breaking the 1,000-qubit barrier with Condor (1,121 superconducting qubits) ✅
IBM Quantum Eagle r1-r3 IBM מאמר מאמר מאמר ▣ Fig. 4 (ibm_sherbrooke layout + readout error map); §III.5 ✅
IBM Quantum Egret IBM תיעוד ▦ 🔎
IBM Quantum Falcon r5.11 IBM מאמר בלוג ▣ Fig. 4 (Falcon qubit numbering, static ZZ); Methods: IBM_Peekskill and experimental details ✅
IBM Quantum Flamingo (l-coupler proof of concept) IBM בלוג ▥ 🔎
IBM Quantum Heron r1 IBM מאמר בלוג עיתונות ▤ §III.7 (Heron) ✅
IBM Quantum Heron r2 IBM מאמר מאמר עיתונות ▤ Methods: IBM hardware 🔎
IBM Quantum Heron r3 (ibm_pittsburgh) IBM בלוג עיתונות ▨ ✅
IBM Quantum Kookaburra IBM תיעוד ▥ 🔎
IBM Quantum Loon IBM בלוג ▥ Fig. (chip photos: 'IBM Quantum Loon (Credit: IBM)', 3 images); §Building our fault-tolerant architecture ✅
IBM Quantum Nighthawk r1 IBM תיעוד בלוג בלוג ▥ Fig. (chip photo: 'IBM Quantum Nighthawk chip'); text: 120-qubit Nighthawk unveiled ✅
IBM Quantum Nighthawk r2 IBM בלוג ▤ § IBM Quantum Nighthawk r2—more circuits faster ✅
IBM Quantum Osprey IBM בלוג עיתונות ▥ Fig. (chip photo: 'IBM introduced the 433-qubit IBM Osprey quantum processor') ✅
IBM Quantum Starling IBM בלוג ▨ ✅
IBM Quantum System Two at CSCS (Swiss Quantum Innovation Hub) IBM with ETH Zurich (CSCS) and Lockheed Martin עיתונות ◌ 🔎
IQCC superconducting facility Israeli Quantum Computing Center (Quantum Machines + QuantWare + Qolab + ORCA) דף מוצר דף מוצר עיתונות ▨ 🔎
IQM Emerald (IQM Crystal 54) IQM Quantum Computers בלוג ▣ Fig. 1a (quasi-lumped circuit: two transmons + floating coupler) ✅
IQM Garnet (IQM Crystal 20) IQM Quantum Computers מאמר ▣ Fig. 1b (20-qubit crystal QPU topology: computational qubits (blue) with tunable couplers (green)); §2 QPU Architecture ✅
IQM Halocene IQM Quantum Computers עיתונות עיתונות קישור ▨ ✅
IQM Spark at Eldorado Research Institute IQM Quantum Computers with Instituto de Pesquisas Eldorado עיתונות ▦ education section (transmon qubit, multi-level nature) ✅
IQM Star 24 IQM Quantum Computers קישור ▣ Fig. 1a (QPU schematic: 4 data + 2 ancilla qubits around central resonator); App. G (qubit specifications) ✅
IQM six-qubit star QPU (Deneb-class) IQM Quantum Computers מאמר מאמר תיעוד ▤ §II (QPU description) ✅
VLQ IT4Innovations National Supercomputing Center (VSB - Technical University of Ostrava) עיתונות ▨ 🔎
KRISS domestic superconducting QPU Korea Research Institute of Standards and Science עיתונות עיתונות ▨ 🔎
KRISS 50-qubit-class superconducting system Korea Research Institute of Standards and Science עיתונות ▨ 🔎
Advanced Quantum Testbed (AQT) Lawrence Berkeley National Laboratory ▦ ✅
OQC ATHENA Oxford Quantum Circuits דף מוצר ▥ 🔎
OQC ATLAS Oxford Quantum Circuits דף מוצר ▥ 🔎
OQC GENESIS Oxford Quantum Circuits דף מוצר דף מוצר עיתונות ▣ Fig. 1b (multimode qubit in coaxial cQED unit cell); §II ✅
OQC TITAN Oxford Quantum Circuits דף מוצר ▥ 🔎
OQC Toshiko Oxford Quantum Circuits דף מוצר ▣ Fig. 1D-F (four-qubit coaxmon circuit in enclosure; transmon + spiral resonator); §II Device architecture ✅
Origin Wukong 102 Origin Quantum ▣ Fig. 1 (8-qubit 2×4 region of Wukong); SI Fig. S1 (processor topology); SI 'Device' ✅
Origin Wukong-180 (4th gen) Origin Quantum עיתונות ▨ ✅
Origin Wukong (3rd gen) Origin Quantum מאמר ▣ Fig. 1 (8 physical qubits in 2×4 region of Wukong) ✅
Qolab devices at the IQCC Qolab ▦ §Component integration (140 mm x 140 mm qubit die, up to 20,000 qubits); §Window-junction process 🔎
QpiAI Indus QpiAI עיתונות ▨ 🔎
QpiAI Kaveri QpiAI עיתונות ▨ ✅
QuantWare Contralto-A17 QuantWare עיתונות ▦ §Introducing Contralto-A (up to 17 flux-tunable transmon qubits); chip photo ✅
QuantWare Tenor-D64 QuantWare דף מוצר ▦ §Tenor-D64 'Shipping in 2026 | 64 qubits' (octagonal chip-board photo); §D-line (tunable transmon qubits) ✅
QuantWare Bass-A10K (VIO-40K) QuantWare עיתונות ▦ §VIO-40K announcement (QPUs with 10 KiloQubits) 🔎
Rigetti Ankaa-2 Rigetti Computing מאמר מאמר ▤ Methods: Ankaa-2 device specifications ✅
Rigetti Ankaa-3 Rigetti Computing בלוג עיתונות עיתונות ▨ 🔎
Rigetti Cepheus-1-108Q Rigetti Computing בלוג ▣ Fig. 1a-c (circuit diagrams: qubits Q1/Q2 on separate chips joined by floating multi-chip coupler); Fig. 3 (photomicrograph of assembled test device) ✅
Rigetti Cepheus-1-36Q Rigetti Computing בלוג עיתונות ▣ Fig. 1a-c (circuit diagrams: qubits Q1/Q2 on separate chips joined by floating multi-chip coupler); Fig. 3 (photomicrograph of assembled test device) ✅
Rigetti Novera Rigetti Computing דף מוצר עיתונות ▦ specifications ('3x3 array of tunable transmons') ✅
RIKEN 64-qubit superconducting processor RIKEN with AIST, NICT, Osaka University, Fujitsu, NTT עיתונות עיתונות ▥ Fig. 1 (64-qubit two-dimensional integrated circuit chip; 16 basic units of 4 qubits) ✅
RIKEN-Fujitsu 256-qubit superconducting quantum computer RIKEN RQC + Fujitsu עיתונות עיתונות ▨ 🔎
RIKEN RQC-Fujitsu 64-qubit superconducting quantum computer RIKEN RQC + Fujitsu עיתונות ▨ paragraph on the 64-qubit iteration 🔎
SEEQC SFQ-controlled 5-qubit system SEEQC מאמר עיתונות ▤ Supp. §A Device Design and Fabrication; Fig. 1 (system-level overview) ✅
SpinQ Ursa Major (25 q / 103 q) SpinQ Technology דף מוצר עיתונות עיתונות ▦ §Principles of superconducting quantum chips (Josephson-junction nonlinear LC circuits); spec table C25/C103 ✅
SUSTech four-dual-rail-qubit processor Southern University of Science and Technology (Huang et al.) מאמר מאמר ▣ §II, Fig. 1b (logical qubit = transmons Q_iA, Q_iB + ancilla A_i) ✅
Toshiba double-transmon coupler Toshiba + RIKEN RQC + University of Tokyo מאמר עיתונות ▣ Fig. 1a-b (circuit schematic: data qubits Q1, Q2 + coupler transmons C3, C4; false-color device picture); §II Device setup ✅
Kunlun Tsinghua University IIIS (D.-L. Deng) with Zhejiang University (H. Wang, C. Song groups) מאמר מאמר ▣ Fig. 1a (Kunlun 32-qubit layout: 18 data + 14 check qubits); SI: Device Information; Fig. S4 ✅
Zuchongzhi 2.1 USTC / Hefei National Laboratory מאמר ▣ Fig. 1a (66-qubit, 110-coupler flip-chip processor schematic); Fig. 1b (qubit circuit) ✅
Zuchongzhi 3.0 USTC / Hefei National Laboratory מאמר מאמר עיתונות ▣ Fig. 1a (flip-chip device, 105 qubits); §II ✅
Zuchongzhi 3.2 USTC / Hefei National Laboratory ▣ Fig. 1b (patches mapped onto superconducting-qubit lattice) 🔎
VTT Q50 VTT Technical Research Centre of Finland דף מוצר ▨ 🔎
Zhuangzi 2.0 (Chuang-tzu 2.0) CAS / Peking University מאמר מאמר עיתונות ▣ Fig. 1a (optical micrograph, 78-qubit processor Chuang-tzu 2.0); Suppl. Fig. 8; §S3.B Device performance ✅
Zhejiang University 125-qubit surface-code processor Zhejiang University + Graduate School of China Academy of Engineering Physics (Beijing) מאמר ▣ Fig. 1a (qubit lattice); §II Overview of the setup ✅

↗ 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. 3 — Figure 3: cQAD device based on a microring cavity. a, Schematic of the flip-chip assembly. The phononic microring cavity is fabricated on a top chip… — A seven-panel paper figure: a 3D render of two stacked chips (11 mm and 15 mm square), optical micrographs of a phononic ring resonator and of the qubit chip, and data plots. It comes from the arXiv paper "Circuit Quantum Acoustodynamics in a Scalable Phononic Integrated Circuit Architecture" by Weiting Wang, Luyan Sun and co-authors. It shows a superconducting transmon qubit on one chip talking to a sound resonator on another: an interdigital transducer on the ring and facing capacitor pads link the two across the flip-chip gap. “Fig. 3 — Figure 3: cQAD device based on a microring cavity. a, Schematic of the flip-chip assembly. The phononic microring cavity is fabricated on a top chip of 11 mm…” by Weiting Wang et al., arxiv.org/abs/2512.04953, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Fig. 1 — Figure 1: (a) CAD rendering of the transmon emitter/detector (TED) layout and (b) its corresponding circuit, indexed by x∈{s,m}x\{s,m\} to distingui… — A four-panel figure: a CAD rendering of a superconducting chip layout (200 µm scale bar), its circuit diagram, a measured plot of frequency against applied flux, and a block schematic of source and detector devices. It comes from the arXiv paper "Transmon Architecture for Emission and Detection of Single Microwave Photons" by Daniel L. Campbell and co-authors. It shows three coupled transmons — storage, waveguide-linked, and a flux-driven coupler between them — that release or catch single microwave photons; notice the storage transmon's frequency barely moves. “Fig. 1 — Figure 1: (a) CAD rendering of the transmon emitter/detector (TED) layout and (b) its corresponding circuit, indexed by x∈{s et al., arxiv.org/abs/2601.11378, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

A four-panel paper figure: (a) a false-coloured optical micrograph of a transmon, two large tantalum capacitor pads (blue) separated by a narrow gap on sapphire (grey); (b) the chip with its meander readout resonator and circuit; (c) an energy-decay curve with T1 = 0.36 ± 0.01 ms; (d) resistance versus temperature, stepping near 4.4 K. From Place, Rodgers, Mundada et al. (Princeton, Houck and de Leon groups), Nature Communications 12, 1779 (2021). The Josephson junction sits in the gap, shunted by the pads; tantalum was chosen to lengthen coherence. “Fig. 1a — False-colored optical microscope image of a transmon qubit (tantalum capacitor islands on sapphire)” by Alexander P. M. Place, Lila V. H. Rodgers, Pranav Mundada, et al. (Princeton, Houck / de Leon groups), www.nature.com/articles/s41467-021-22030-5, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

transmon · layer 1 נושא הקיוביט · centrality 10.9 · demonstrated · since 2007 · updated 2026-09-30

טרנסמון

צומת ג'וזפסון המחובר במקביל לקבל (Koch 2007); נושא הקיוביט של Willow, Heron/Nighthawk ו-Zuchongzhi, עם השער הדטרמיניסטי ומחזור תיקון השגיאות המהירים ביותר מכל קיוביט שהודגם.

Verdict. הנושא הממומן ביותר והמהיר ביותר, המוגבל בקנה מידה גדול בשגיאות של ~10⁻³ בשער הדו-קיוביטי ושל ~10⁻² בקריאה, ובפרצי שגיאות מתואמים מדי שעה. לאשר אם סריג של ≥100 קיוביטים יציג Λ ≥ 3 עם שגיאת שער דו-קיוביטי חציונית < 10⁻³ עד 2028; אחרת להוריד למעמד של רכיב.

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

טרנסמון הוא צומת ג'וזפסון מסוג Al/AlOx/Al המחובר במקביל לקבל גדול, כך ש-E_J/E_C ≈ 50–100 D[282]. דיספרסיית המטען דועכת באופן מעריכי ב-√(8E_J/E_C), וכך מסולק רעש המטען מסוג 1/f, במחיר של אנהרמוניות חלשה α ≈ −E_C ≈ −200 עד −300 MHz; הקיוביט הוא שתי הרמות הנמוכות ביותר של מתנד בתדר 4–6 GHz D[282]. Koch ועמיתיו הציעו אותו ב-2007 D[282]; הטרנסמון התלת-ממדי (2011) D[283] וה-Xmon של UCSB/Google (2014) D[284] קיבעו את שתי השושלות שעדיין בשימוש: תדר קבוע (IBM) ותדר הניתן לכוונון בשטף (Google, IQM, USTC).

תכונות (גרף הטכנולוגיות):

a: זיקה 1.0, מיוצר (אין מקבילה טבעית).
b: זמן אופייני 10⁻⁸ s, שזירה דטרמיניסטית; חסם הדליפה 1/α מציב את רצפת משך הפולס סביב 10 ns.
c: קריאה דיספרסיבית במיקרוגל, 10⁻⁶·⁵ s (≈ 320 ns), לא-הורסת, ניתנת לביצוע באמצע המעגל.
d: ניידות סטטית, חיווט בין שכנים קרובים.
e: בקרה במיקרוגל מאלקטרוניקה בטמפרטורת החדר; גרסאות בשלב הקר (CMOS קריוגני או SFQ) ב-≤ 5 קיוביטים.
f: מבנה השגיאה: דליפה + פאולי סטוכסטית + פרצים מתואמים + קוהרנטית/כיול.
g: ייצור: ליתוגרפיה של מוליכי-על.

פיזיקה וגבולות

האוכלוסייה התרמית השיורית (0.1% ב-35 mK בטרנסמון תלת-ממדי D[285], ≈ 1% ב-40–60 mK לקיוביט של 5 GHz S[285]) הופכת את האיפוס ואת הקריאה לרצפת ה-SPAM. האנהרמוניות חוסמת שערים חד-קיוביטיים ב-10–25 ns ושער CZ עם מצמד בר-כוונון ב-25–50 ns D[1], [37]P[286]; שער התהודה הצולבת אורך ≈ 200–500 ns D[287].

הרצפה היא דה-קוהרנטיות לאורך זמן השער: עם T1 ממוצע = 68 µs ב-Willow D[1], שער CZ של 40 ns נושא ≈ 6×10⁻⁴ שגיאה לא-קוהרנטית S[1]; עם T1 השיא = 1.68 ms בטרנסמון ניסוי יחיד של Ta על Si D[288], היא יורדת מתחת ל-5×10⁻⁵ S[288]. ההפסד נשלט בידי מערכות דו-רמתיות (TLS) בתחמוצות אמורפיות בממשקים D[288], ומתחתיהן קוואזי-חלקיקים, דעיכת פרסל ורעש שטף.

רוב הערוץ לאחר סחרור הוא פאולי סטוכסטי, ולכן Λ = 2.14 של Willow D[1] תואם את התאוריה. דליפה ל-|2⟩ מצטברת תחת תיקון שגיאות אם אינה מוסרת בכל מחזור (האיפוס המיקרוגלי המלא של USTC הפחית אותה 72×, ל-6.4×10⁻⁴, על 107 קיוביטים D[3]). שגיאות קוהרנטיות (ZZ שיורי, סחיפת TLS) חייבו כיול מחדש באמצעות למידת חיזוק בתוך ריצת תיקון השגיאות של Google מ-2026-07 D[2]. פרצים מתואמים (חלקיקים מייננים המציפים את השבב בקוואזי-חלקיקים) פוגעים בכל הקיוביטים בבת אחת — בערך אחד לכל 10 s ב-Sycamore ב-2021 D[289], בערך אחד לשעה ב-Willow לאחר הנדסת פער D[1], [290] — ולכן ריצות זיכרון ארוכות נקטעות בגלל הפרצים, לא בגלל המרחק. הזזת הרצפה פירושה חומרים חדשים (Ta, Nb מכומס), אנהרמוניות בסדר הגודל של פלוקסוניום, ניהול קרינה או המרה למחיקה (מסילה כפולה).

מערכות דו-רמתיות ארוכות-חיים (TLS) אינן ייחודיות לשרשראות הצמתים של פלוקסוניום: טרנסמון בר-כוונון בשטף ב-Forschungszentrum Jülich הראה 44 מהן לכל GHz, בפיזור אחיד על פני 3–4.5 GHz, כשכל אחת חוסמת כ-2 MHz, ולכן כ-9% מתחום הכוונון מושפע; הזיכרון שהן מעניקות לסביבה נע בין 20 µs ל-1 ms, ו-58% מהן ארוכות-חיים יותר מהקיוביט P[890]. אנרגיה האגורה בהן מעוררת מחדש את הקיוביט לאחר הנעתו, שגיאה שאינה נראית ב-T1 ובספקטרוסקופיית רלקסציה.

מצב ההנדסה העדכני

ההתקנים המבודדים הטובים ביותר: T1 1.68 ms, Q 2.5×10⁷, שער חד-קיוביטי 99.994% D[288]; CZ 99.93% וקריאה של 280 ns ב-99.94% על שבב דו-קיוביטי של IQM D[38]; מצמד הטרנסמון הכפול של Toshiba: CZ 99.90% ב-48 ns D[37].

ערכים טיפוסיים ב-≥ 100 קיוביטים: Willow, 105 קיוביטים — T1 ממוצע 68 µs, שגיאת CZ 0.33%, קריאה 99.5%, מחזור תיקון שגיאות 1.1 µs D[1]C[32]; צי המכונות של IBM: שגיאה לכל שער בשכבה 3.7×10⁻³ טיפוסית, 1.9×10⁻³ במיטבה (2026-07) C[34]; Zuchongzhi 3.0, 105 קיוביטים — דו-קיוביטי 99.62%, קריאה 99.13% D[35]; Rigetti Cepheus-1-108Q, שנים-עשר שבבונים בני 9 קיוביטים C[36] — דו-קיוביטי חציוני 99.1% Cfact.

טבלה

שנה	נתון	מי	ראיות
2019	Sycamore, 53 קיוביטים, שגיאת שער דו-קיוביטי בפעולה בו-זמנית 0.62%	Google	D[291]
2023	Condor, 1,121 קיוביטים על שבב אחד	IBM	C[292]
2024	Willow, 105 קיוביטים, Λ = 2.14	Google	D[1]
2025	טרנסמון דו-ממדי, T1 1.68 ms	Princeton	D[288]
2026	שגיאה לוגית ב-d=7: 7.72×10⁻⁴ למחזור	Google	D[2]

בקנה מידה גדול, השער הדו-קיוביטי הוא איבר השגיאה הגדול ביותר (~40% מתקציב קוד הצבע של Google) D[41], ואחריו הקריאה (~10⁻² בציי מכונות C[34]) והדליפה; זנב ההתפלגות בסריג חשוב יותר מהחציון.

ייצור, חומרים ושרשרת האספקה

תהליך: Nb או Ta על Si בעל התנגדות סגולית גבוהה או על ספיר; צמתי Al/AlOx/Al באידוי צל; אינטגרציה תלת-ממדית בשיטת השבב ההפוך. על ציוד CMOS של 300 mm דיווחו imec/KU Leuven על 393 טרנסמונים תקינים מתוך 400 (98.25%), עם T1 חציוני ≈ 75 µs (42–113 µs) D[293]fact: אחידות, לא קוהרנטיות. סריגים בתדר קבוע חייבים גם לפגוע ביעדי התדר (פיזור הצמתים הופך להתנגשויות תדר), באמצעות ריפוי בלייזר (IBM), ריפוי בממתח מתחלף (Rigetti, הצלחה של 97.4%) D[294] או מצמדים ברי-כוונון.

עלות ואנרגיה: אף ספק אינו מפרסם $/קיוביט; נתוני הקירוב הם חוזה LUMI של IQM בסך €33 M P[295] ובקר קריוגני של IBM בטכנולוגיית 14 nm הצורך 23 mW לקיוביט ב-4 K D[296] — עשרות ואטים ב-10³ קיוביטים; בקרת SFQ טוענת ל-nW לקיוביט C[54].

שרשרת אספקה: מקררי דילול מ-Bluefors (פינלנד), Oxford Instruments (בריטניה), FormFactor ו-Maybell (ארה״ב); ³He מדעיכת טריטיום במלאי ממשלתי (ארה״ב: NNSA G[297]), ללא יצרן מסחרי; מגברי HEMT ל-4 K — למעשה ספק אחד (Low Noise Factory, שוודיה); אלקטרוניקת הבקרה תחרותית (Quantum Machines, Qblox, Zurich Instruments); יחידות QPU מסחריות מ-QuantWare (הולנד) P[298]; מפעלי ייצור: Anderon (חברה שהופרדה מ-IBM Albany, 2026-05; מכתב כוונות של CHIPS על $1 B, ו-$1 B במזומן מ-IBM שצוינו בנפרד) P[299]G[300] ו-GlobalFoundries (מכתב כוונות על $375 M) G[300].

פיקוח על יצוא: התקנה הסופית-הזמנית של BIS מ-2024-09-06 חלה על מקררי דילול ≥ 600 µW ב-0.1 K למשך 48 h (3A904), על מערכות קריוגניות לבדיקת פרוסות (3B904), על מגברים פרמטריים (3A901.b), ועל מחשבים קוונטיים (4A906) רק כאשר מספר הקיוביטים ושגיאת ה-C-NOT נופלים באותה רצועה — 34–99 קיוביטים ב-≤ 10⁻⁴, 100–199 ב-≤ 10⁻³, התקרה עולה עד 6 × 10⁻³ מתחת ל-2,000 קיוביטים, וכל שגיאה שהיא מ-2,000 ואילך G[301]fact; לכן ספקים סיניים בונים מקררי 10 mK בייצור מקומי (2026-05-15) P[302].

בקרה, קריאה ועומס הקלט-פלט

סריג בר-כוונון דורש קו XY אחד וקו Z אחד לכל קיוביט, ועוד קו לכל מצמד (Sycamore: ≈ 3.6 קווי בקרה לקיוביט, לפני הקריאה D[291]); הקריאה מרבבת ≈ 6–10 קיוביטים לכל קו הזנה D[1]; כל קו הוא ערוץ DAC ועוד כבל קואקסיאלי מונחת, ולכן העלות והחום גדלים עם N.

השהיה: מחזור תיקון השגיאות הוא 1.1 µs; המפענח בזמן אמת של Google פעל בהשהיה ממוצעת של 63 µs עבור d=5 D[1]; Relay-BP של IBM מכוון בסימולציה ל-< 1 µs למחזור S[48] עבור קוד ה-gross (קוד ה-qLDPC של IBM מסוג bivariate bicycle, [[144,12,12]]: 12 קיוביטים לוגיים ב-288 פיזיים D[248]).

חומות: 10³ הושג (Condor, 1,121 קיוביטים C[292]); KIDE של Bluefors (> 4,000 קווי RF, > 1,000 קיוביטים; דף מוצר, 2026-06) C[303] היא התקרה של קריוסטט אחד. 10⁴ דורש CMOS קריוגני ב-4 K (HRL: קוד חזרה d=5 מבקר של ≤ 3.5 W D[190]fact) או SFQ בטמפרטורת מיליקלווין (SEEQC: שער חד-קיוביטי עד 99.9% על ≤ 5 קיוביטים D[304]fact), ועוד מודולים מרובי קריוסטטים (IBM צימדה שני תאים, 2026-08 C[50]). ל-10⁶ אין תכנון סגור: DAC שטף על השבב, פענוח קריוגני וקישורים בין מקררים (ETH: 30 m בנאמנות בל של 80.4% D[305]) עדיין מתחת לקנה המידה הנדרש.

תפקיד במחסנית

ארכיטקטורות: סריג הטרנסמונים עם מצמדים ברי-כוונון, וארכיטקטורת המחיקה במסילה כפולה (הטרנסמון כקיוביט עזר או כאחת המסילות). דורש ליתוגרפיה של מוליכי-על; מספק את נושא הקיוביט לשערים עם מצמד בר-כוונון ולשערי תהודה צולבת, את קיוביט העזר לשערי מהוד בוזוני, את תת-המרחב של הקיוביט החשוף, את ההסטה הדיספרסיבית לקריאה במיקרוגל ואת הצד המיקרוגלי של המתמר האופטי. מוחלף בידי הפלוקסוניום, הקונה אנהרמוניות ו-T1 במחיר של ממתח שטף לכל קיוביט, בקרה בתדר מתחת ל-GHz וקריאה בתכנון מחודש. מתנגש עם בקרת SFQ: פוטוני המיתוג הרעילו את הקיוביטים בקוואזי-חלקיקים במודול מרובה השבבים של 2023 (0.96 מתוך 1.2% שגיאה לכל קליפורד) D[249]; SEEQC טוענת שפתרה זאת בתכנון הנדסי C[54], ולכן ההתנגשות עומדת בעינה עד לבדיקה עצמאית בקנה מידה של סריג. השעון הנגזר של ארכיטקטורת סריג הטרנסמונים ≈ 6.5×10⁻⁷ s (651 ns; שעון נגזר = סכום סבב הסינדרום: שכבות שערים + הובלה + קריאה + איפוס בארכיטקטורה), מתוכו 282 ns קריאה, וקריאה ועוד איפוס — שני שלישים, לעומת מחזור של 1.1 µs שנמדד ב-Willow D[1] — הארכיטקטורה המהירה ביותר שהודגמה, ועבורה משלם היעד G4 (סבילות לתקלות בקנה מידה גדול). משבצות ריקות סמוכות: המתמר מיקרוגל–אופטי (≈ 3 סדרי גודל מתחת לנדרש לשערים מרוחקים S[306]) ופענוח קריוגני.

ראיות — כיצד נמדדו המספרים

המספרים הבולטים מגיעים מ-RB/IRB של קליפורד, מ-XEB בו-זמני (Google), מנאמנות השכבה/EPLG של IBM וממטריצות השיוך של הקריאה; Λ הוא התאמה של השגיאה הלוגית מול המרחק תחת מפענח אחד. מה שחומק כאן: פעולה מבודדת מול פעולה בו-זמנית (שבבי השיא מבודדים); שגיאות קוהרנטיות הממוצעות לתוך מספר דה-פולריזציה יחיד; דליפה, שאינה נראית ל-RB ולעתים קרובות מסוננת בבחירה בדיעבד; סחיפה בין הכיול לשימוש; ומוסכמות דיווח (Rigetti מצטטת חציונים, IBM את ההתקן הטוב ביותר שלה, IQM שבב דו-קיוביטי). "70 הקיוביטים הלוגיים" של IBM מ-2026-07 הם תוצאה של גילוי שגיאות עם בחירה בדיעבד D[46], לא סבילות לתקלות.

שחזור: הגדלה מתחת לסף שוחזרה בידי USTC על 107 קיוביטים עם Λ = 1.40 D[3]. מחלוקות: דגימת העליונות של 2019 שוחזרה ברשתות טנזוריות D[307]; ניסוי ה"תועלת" של IBM מ-2023 סומלץ באופן קלאסי בתוך שבועות D[308], [309]; המאמר של Google מ-2026-07 אינו מדווח Λ עבור ריצת d=7 D[2]. סתירת ערכים: T1 של imec ב-300 mm מצוטט לעתים קרובות כ-"> 100 µs"; החציון במאמר הוא ≈ 75 µs D[293]fact, והוא המשמש כאן.

זמן שער התהודה הצולבת ≈ 200–500 ns הוא טווח טיפוסי לצי המכונות, שהוסק ממאמר על התקן יחיד [287]. הקביעה שמגברי HEMT ל-4 K באים למעשה מספק אחד (Low Noise Factory) היא תצפית שוק ללא מקור ממאגר נתונים. לא פורסם: תאריך השקה של KIDE של Bluefors ("> 4,000 קווי RF / > 1,000 קיוביטים"), שדף המוצר שלו עודכן ב-2026-06-16.

שחקנים וכלכלה

מי.

ארגון	תפקיד	מדינה	פעילות	ראיות
Google Quantum AI	מפתח	ארה״ב	Willow, 105 קיוביטים, Λ = 2.14; זיכרון d=7	D[1], [2]
IBM	מפתח	ארה״ב	צי Heron/Nighthawk; מפת הדרכים Starling; הפרדת Anderon	C[34], [67]P[299]
Rigetti	מפתח	ארה״ב	שבבוני Cepheus-1-108Q; מפעל ייצור עצמי	C[61]
IQM	מפתח	פינלנד	26 מערכות נמכרו, 17 הותקנו	C[58]fact
USTC	מחקר	סין	Zuchongzhi 3.x, 105 קיוביטים; Λ = 1.40	D[3], [35]

כספים.

2025-11-06 · DARPA · שלב B של QBI (עד $15 M לכל אחד) · IBM היא ספקית סריג הטרנסמונים היחידה מבין אחד-עשר; Google ו-Rigetti נשארו בשלב A G[65]fact fact
2026-01-20 · D-Wave · מיזוג ורכישה, Quantum Circuits (מהודים במסילה כפולה על קיוביטי עזר טרנסמוניים) · $550 M (מניות + מזומן) · נסגרה C[14]fact fact
2026-05-05 · QuantWare (יחידות QPU מסחריות; מפת הדרכים VIO-40K Rfact) · סבב B · $178 M (€152 M) · Intel Capital, In-Q-Tel, ETF Partners (משקיעים חדשים, ללא משקיע מוביל) · > $210 M במצטבר · נסגר P[298]
2026-05-18 · Nord Quantique · מימון הון צמיחה · $30 M לפי שווי של $1.4 B · נסגר C[89]fact
2026-05-21 · US Dept of Commerce · מכתבי כוונות של CHIPS ($2.013 B, תשע חברות) · IBM/Anderon $1 B, GlobalFoundries $375 M, Rigetti ≤ $100 M, D-Wave $100 M · מכתב כוונות לא מחייב G[300]fact
2026-06-02 · IBM · התחייבות · > $10 B על פני חמש שנים, ו-$1 B במזומן ל-Anderon צוינו בנפרד · הוכרז C[310]fact
2026-06-03 · OQC (מפתחת הקואקסמון D[311]) · סבב C · £260 M (~$350 M) · בהובלת Bullhound · השווי לא פורסם · נסגר C[60]fact
2026-07-02 · IQM · רישום למסחר, Nasdaq ובורסת הלסינקי · מזומנים פרו-פורמה €337 M · נסגר Cfact
2026-08-04 · IQM · תוצאות המחצית הראשונה של 2026 · הכנסות €8.9 M (+47%), מזומנים €309 M · דווח P[295]
2026-08-06 · Rigetti · תוצאות הרבעון השני של 2026 · הכנסות $5.1 M, הפסד GAAP של $52.6 M, מזומנים $541.3 M · דווח C[61]

שוק ושרשרת אספקה. ציוד התשתית ריכוזי יותר משוק ה-QPU. כלכלת היחידה אינה מפורסמת; חוזה IQM בסך €33 M P[295] ומחיר Quantum Circuits בסך $550 M Cfact הם נקודות הייחוס היחידות שניתן לצטט. יעדים משלמים: G7 (מערכות הניתנות לפריסה) ו-G2 (תועלת עם הפחתת שגיאות) כבר היום; G3 (סבילות מוקדמת לתקלות) דרך תוכניות בסגנון QBI החל מ-2027 fact; G4 (סבילות לתקלות בקנה מידה גדול) אחרי 2029 Rfact; G1 (סימולציה אנלוגית), G5 (אופטימיזציה) ו-G6 (רישות) אינם מביאים הכנסות ייחודיות לטרנסמון.

קניין רוחני ותקנים. הסקירה של PatSnap שפורסמה ב-2026-06-30: IBM — 4,388 משפחות פטנטים קוונטיים, Google — 2,385, Microsoft — 1,175; בהתקנים מוליכי-על (H10N 60): IBM — 783, Google — 357 P[312]fact. לא נמצאה התדיינות משפטית; לא אומתה משפחה ייחודית לטרנסמון. מחסניות תוכנה פתוחות הופכות את השכבה שמעל לסחורה: Qiskit (IBM טוענת ל-≈ 70% מהמפתחים C[310]), Cirq/Stim, OpenQASM 3, NVQLink Cfact.

מפות דרכים ועמידה בהבטחות.

IBM Kookaburra (2022-05-10 · 2025, כמעבד מרובה שבבים של 1,386 קיוביטים C[313]; הובטח מחדש 2025-06-10 · 2026, כמודול ה-qLDPC הראשון R[67] · לא סופק נכון ל-2026-09-03 R[72]fact).
IBM Nighthawk (2025-06-10 · 2025 · סופק 2025-12) ו-Starling (2025-06-10 · 2029, 200 קיוביטים לוגיים / 10⁸ שערים · פתוח) Rfact.
Google, אבן דרך 3, שגיאה לוגית 10⁻⁶ (ללא תאריך · לא פורסם יורש ל-Willow; מסלול האטומים הניטרליים נפתח 2026-03-24) R[2]fact.
Rigetti: 108 קיוביטים ב-99.5% (הובטח לסוף 2025 · זמינות כללית 2026-04-07 בחציון 99.1%; 99.5% נדחה ל"המשך 2026") Cfact.
Fujitsu/RIKEN: 1,000 קיוביטים (הובטח 2025-04-22 · שנת הכספים 2026 · לא הושק נכון ל-2026-09-03) R[75]fact.
אמינות: IBM — גבוהה בקצב, חלשה במודול ה-qLDPC הראשון שלה ובטענות "יתרון"; Google — גבוהה בפיזיקה, אטומה בלוחות הזמנים; Rigetti — דחיות כרוניות; Fujitsu — לא הוכחה.

פרשנות אסטרטגית. אם הטרנסמונים ינצחו, בעלי מפעלי הייצור וספקי הקריוגניקה ינצחו בלי קשר לספק; חברות הזנק של טרנסמונים ללא מפעל ייצור יפסידו — ההתכנסות (Atlantic Quantum → Google, 2025-10-03 P[55]fact; Quantum Circuits → D-Wave) כבר נראית. איומי תחליף: פלוקסוניום באותו מפעל ייצור, קידודי מסילה כפולה/בוזוניים המורידים את הטרנסמון למעמד של קיוביט עזר, ואטומים וספינים לטובת צפיפות. ספקי ³He, HEMT ומקררים מחזיקים בכוח מיקוח; ספקי הפלטפורמות נחלצים באמצעות אינטגרציה אנכית.

תחזית ושאלות פתוחות

אבני דרך, 12–24 חודשים: (1) Kookaburra מריץ זיכרון על קוד ה-gross מתחת לנקודת האיזון — לאשר; היעדר תוצאה עד סוף 2027 מוריד בדרגה את תאריך 2029 של IBM Rfact. (2) Google מפרסמת Λ ≥ 3 או זיכרון לוגי של 10⁻⁶ ב-d ≥ 9 — לאשר; שנה שנייה בלי יורש ל-Willow מורידה בדרגה D[2]. (3) שלב C של QBI (צפוי בסביבות הרבעון הרביעי של 2026 factP[314]) מקדם ספק טרנסמונים. (4) CMOS קריוגני או SFQ מפעילים ≥ 50 טרנסמונים ללא פגיעה בנאמנות D[190], [304]. התרחיש הטוב ביותר ל-2029: מכונה ברמת Starling עם 200 קיוביטים לוגיים Rfact וזיכרון של Google ב-d ≥ 11; התרחיש הגרוע ביותר: Λ סביב 2, קריאה ברמת 10⁻², הפרצים מגבילים את המרחק, הטרנסמון שורד רק כקיוביט עזר וההון עובר לאטומים ולספינים. שאלות פתוחות: האם קוהרנטיות של מילישניות ב-Ta/Si שורדת תהליך של 100 קיוביטים עם מצמדים; האם רצפת שגיאת השער הדו-קיוביטי בקנה מידה גדול קוהרנטית (כיול) או לא-קוהרנטית; האם הקריאה יכולה להגיע ל-10⁻³ ב-< 300 ns לרוחב סריג שלם. לעקוב: המאמר הבא של Google, Kookaburra, רשימת שלב C.

מקורות

[1] Google Quantum AI and Collaborators, “Quantum error correction below the surface code threshold,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 920–926, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08449-y. [D]
[2] V. Sivak et al., “Reinforcement learning control of quantum error correction,” Nature, vol. 655, no. 8124, pp. 879–884, Jul. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10759-2. [D]
[3] T. He et al., “Experimental Quantum Error Correction below the Surface Code Threshold via All-Microwave Leakage Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 135, no. 26, Art. no. 260601, Dec. 2025, doi: 10.1103/rqkg-dw31. [D]
[14] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Announces Agreement to Acquire Quantum Circuits Inc., Establishing World's Leading Quantum Computing Company,” Jan. 7, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/company/newsroom/press-release/d-wave-to-acquire-quantum-circuits-inc-establishing-world-s-leading-quantum-computing-company/ [C]
[32] Y. Chen and M. Devoret, “Our quantum hardware: the engine for verifiable quantum advantage,” Google Blog, Oct. 22, 2025. [Online]. Available: https://blog.google/innovation-and-ai/technology/research/quantum-hardware-verifiable-advantage/ [C]
[34] IBM Quantum, “What's new at IBM Quantum - Q2 2026.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/quantum/blog/whats-new-q2-2026 [C]
[35] D. Gao et al., “Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, Art. no. 090601, Mar. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.090601. arXiv:2412.11924. [D]
[36] Rigetti Computing, Inc., “Rigetti Announces General Availability of 108-Qubit System,” Apr. 7, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/news-releases/news-release-details/rigetti-announces-general-availability-108-qubit-system [C]
[37] R. Li, K. Kubo, Y. Ho, Z. Yan, Y. Nakamura, and H. Goto, “Realization of High-Fidelity CZ Gate Based on a Double-Transmon Coupler,” Phys. Rev. X, vol. 14, no. 4, Art. no. 041050, Nov. 2024, doi: 10.1103/PhysRevX.14.041050. arXiv:2402.18926. [D]
[38] F. Marxer et al., “Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device,” PRX Quantum, vol. 7, Art. no. 020333, 2026, doi: 10.1103/n86s-2b88. arXiv:2508.16437. [D]
[41] N. Lacroix et al., “Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor,” Nature, vol. 645, no. 8081, pp. 614–619, May 2025, doi: 10.1038/s41586-025-09061-4. arXiv:2412.14256. [D]
[46] S. Martiel et al., “Sampling hard circuits with verifiably high fidelity,” arXiv:2607.25941, Jul. 2026. [D]
[48] T. Maurer et al., “Real-time decoding of the gross code memory with FPGAs,” arXiv:2510.21600, Oct. 2025. [S]
[50] C. Dundon, S. Hall, M. Hollister, and A. Lindler, “IBM's new modular architecture for cryogenic systems,” IBM Quantum Computing Blog, Aug. 19, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/quantum/blog/modular-cryogenics [C]
[54] M. Abdel-Kareem, “SEEQC and IBM Collaborate on SFQ Control Integration Under DARPA's Quantum Benchmarking Initiative,” Quantum Computing Report, Jun. 12, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/seeqc-and-ibm-collaborate-on-sfq-control-integration-under-darpas-quantum-benchmarking-initiative/ [C]
[55] M. Swayne, “Atlantic Quantum Joins Google Quantum AI,” The Quantum Insider, Oct. 3, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/2025/10/03/atlantic-quantum-joins-google-quantum-ai/ [P]
[58] IQM Quantum Computers, “IQM Quantum Computers Becomes First European Quantum Computing Company Listed on a Major U.S. Exchange,” Jul. 2, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/press-releases/iqm-quantum-computers-becomes-first-european-quantum-computing-company-listed-on-a-major-u-s-exchange/ [C]
[60] A. Curbison, “OQC raises £260m in Europe's largest ever private quantum computing funding round,” OQC, Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://oqc.tech/company/newsroom/series-c [C]
[61] Rigetti Computing, “Rigetti Computing Reports Second Quarter 2026 Financial Results,” Rigetti Investor Relations, Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://investors.rigetti.com/news-releases/news-release-details/rigetti-computing-reports-second-quarter-2026-financial-results [C]
[65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/research/programs/quantum-benchmarking-initiative/stage-b-selection [G]
[67] IBM, “IBM Sets the Course to Build World's First Large-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer at New IBM Quantum Data Center,” Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/2025-06-10-IBM-Sets-the-Course-to-Build-Worlds-First-Large-Scale,-Fault-Tolerant-Quantum-Computer-at-New-IBM-Quantum-Data-Center [C]
[72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/roadmaps/quantum/ [R]
[75] Fujitsu, “Fujitsu Quantum.” [Online]. Available: https://global.fujitsu/en-global/technology/research/quantum [R]
[89] Nord Quantique, “Nord Quantique Reaches $1.4 Billion USD Valuation with Latest Investment,” Business Wire, May 18, 2026. [Online]. Available: https://www.businesswire.com/news/home/20260518358351/en/Nord-Quantique-Reaches-$1.4-Billion-USD-Valuation-with-Latest-Investment [C]
[190] Members of the HRL Quantum Team and Collaborators, “A digitally controlled silicon quantum processing unit,” arXiv:2604.16216, Apr. 2026. [D]
[248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915. [D]
[249] C. Liu et al., “Single Flux Quantum-Based Digital Control of Superconducting Qubits in a Multichip Module,” PRX Quantum, vol. 4, no. 3, Art. no. 030310, Jul. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.030310. [D]
[282] J. Koch et al., “Charge-insensitive qubit design derived from the Cooper pair box,” Phys. Rev. A, vol. 76, no. 4, Art. no. 042319, Oct. 2007, doi: 10.1103/PhysRevA.76.042319. arXiv:cond-mat/0703002. [D]
[283] H. Paik et al., “Observation of High Coherence in Josephson Junction Qubits Measured in a Three-Dimensional Circuit QED Architecture,” Phys. Rev. Lett., vol. 107, no. 24, Art. no. 240501, Dec. 2011, doi: 10.1103/PhysRevLett.107.240501. arXiv:1105.4652. [D]
[284] R. Barends et al., “Superconducting quantum circuits at the surface code threshold for fault tolerance,” Nature, vol. 508, no. 7497, pp. 500–503, Apr. 2014, doi: 10.1038/nature13171. arXiv:1402.4848. [D]
[285] X. Y. Jin et al., “Thermal and Residual Excited-State Population in a 3D Transmon Qubit,” Phys. Rev. Lett., vol. 114, no. 24, Art. no. 240501, Jun. 2015, doi: 10.1103/PhysRevLett.114.240501. arXiv:1412.2772. [D]
[286] C. Choucair, “Oxford Researchers Demonstrate Fast, 99.8% Fidelity Two-Qubit Gate Using Simplified Circuit Design,” The Quantum Insider, Mar. 26, 2025. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/2025/03/26/oxford-researchers-demonstrate-fast-99-8-fidelity-two-qubit-gate-using-simplified-circuit-design/ [P]
[287] A. Kandala et al., “Demonstration of a High-Fidelity CNOT Gate for Fixed-Frequency Transmons with Engineered ZZ Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 127, no. 13, Art. no. 130501, Sep. 2021, doi: 10.1103/PhysRevLett.127.130501. [D]
[288] M. P. Bland et al., “2D transmons with lifetimes and coherence times exceeding 1 millisecond,” arXiv:2503.14798, Mar. 2025. [D]
[289] M. McEwen et al., “Resolving catastrophic error bursts from cosmic rays in large arrays of superconducting qubits,” Nat. Phys., vol. 18, no. 1, pp. 107–111, Dec. 2021, doi: 10.1038/s41567-021-01432-8. arXiv:2104.05219. [D]
[290] M. McEwen et al., “Resisting High-Energy Impact Events through Gap Engineering in Superconducting Qubit Arrays,” Phys. Rev. Lett., vol. 133, no. 24, Art. no. 240601, Dec. 2024, doi: 10.1103/PhysRevLett.133.240601. arXiv:2402.15644. [D]
[291] F. Arute et al., “Quantum supremacy using a programmable superconducting processor,” Nature, vol. 574, no. 7779, pp. 505–510, Oct. 2019, doi: 10.1038/s41586-019-1666-5. [D]
[292] J. Gambetta, “The hardware and software for the era of quantum utility is here,” IBM Quantum Computing Blog, Dec. 4, 2023. [Online]. Available: https://www.ibm.com/quantum/blog/quantum-roadmap-2033 [C]
[293] J. Van Damme et al., “Advanced CMOS manufacturing of superconducting qubits on 300 mm wafers,” Nature, vol. 634, no. 8032, pp. 74–79, Oct. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07941-9. [D]
[294] D. P. Pappas et al., “Alternating-bias assisted annealing of amorphous oxide tunnel junctions,” Communications Materials, vol. 5, no. 1, Art. no. 150, Aug. 2024, doi: 10.1038/s43246-024-00596-z. [D]
[295] Investing.com, “IQM Q2 2026 slides: backlog surges 52%, revenue up 47% in H1,” Aug. 4, 2026. [Online]. Available: https://www.investing.com/news/company-news/iqm-q2-2026-slides-backlog-surges-52-revenue-up-47-in-h1-93CH-4834587 [P]
[296] D. Underwood et al., “Using Cryogenic CMOS Control Electronics to Enable a Two-Qubit Cross-Resonance Gate,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010326, Feb. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010326. [D]
[297] U.S. Government Accountability Office, “Managing Critical Isotopes: Weaknesses in DOE's Management of Helium-3 Delayed the Federal Response to a Critical Supply Shortage,” U.S. Government Accountability Office, May 2011. [Online]. Available: https://www.gao.gov/products/gao-11-472 [G]
[298] M. Ivezic, “QuantWare Raises $178M Series B — What It Means for Quantum Open Architecture,” PostQuantum.com, May 6, 2026. [Online]. Available: https://postquantum.com/industry-news/quantware-178m-series-b-qoa/ [P]
[299] L. James, “IBM spins off America's first quantum chip foundry with $2 billion in federal and private funding — newly-minted 'Anderon' foundry to offer 300mm quantum wafer fab and manufacturing services,” Tom's Hardware, May 26, 2026. [Online]. Available: https://www.tomshardware.com/tech-industry/quantum-computing/ibm-spins-off-americas-first-quantum-chip-foundry-with-2-billion-in-federal-and-private-funding [P]
[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]
[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]
[302] M. U. Rehman, “Top Chinese Quantum Computing Companies in 2026,” The Quantum Insider, May 15, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/2026/05/15/10-plus-companies-leading-the-quantum-technologies-race-in-china/ [P]
[303] Bluefors, “KIDE Cryogenic Platform — For Large-Scale Quantum Computing,” Jun. 16, 2026. [Online]. Available: https://bluefors.com/products/kide-cryogenic-platform/ [C]
[304] C. Jordan et al., “A quantum computer controlled by superconducting digital electronics at millikelvin temperature,” Nat. Electron., vol. 9, no. 3, pp. 287–294, Mar. 2026, doi: 10.1038/s41928-026-01576-6. [D]
[305] S. Storz et al., “Loophole-free Bell inequality violation with superconducting circuits,” Nature, vol. 617, no. 7960, pp. 265–270, May 2023, doi: 10.1038/s41586-023-05885-0. [D]
[306] N. Dirnegger et al., “Distilled remote entanglement between superconducting qubits across optical channels,” arXiv:2503.10842, Mar. 2025. [S]
[307] F. Pan, K. Chen, and P. Zhang, “Solving the Sampling Problem of the Sycamore Quantum Circuits,” Phys. Rev. Lett., vol. 129, no. 9, Art. no. 090502, Aug. 2022, doi: 10.1103/PhysRevLett.129.090502. arXiv:2111.03011. [D]
[308] Y. Kim et al., “Evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance,” Nature, vol. 618, no. 7965, pp. 500–505, Jun. 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06096-3. [D]
[309] J. Tindall, M. Fishman, M. Stoudenmire, and D. Sels, “Efficient Tensor Network Simulation of IBM's Eagle Kicked Ising Experiment,” PRX Quantum, vol. 5, no. 1, Art. no. 010308, Jan. 2024, doi: 10.1103/PRXQuantum.5.010308. arXiv:2306.14887. [D]
[310] IBM, “IBM Commits More Than $10 Billion to Quantum Computing, Funding Its Roadmap from Today's Leading Systems to the World's First Fault-Tolerant Quantum Computers,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/2026-06-02-ibm-commits-more-than-10-billion-to-quantum-computing,-funding-its-roadmap-from-todays-leading-systems-to-the-worlds-first-fault-tolerant-quantum-computers [C]
[311] O. W. Kennedy et al., “Design and Operation of Wafer-Scale Packages Containing >500 Superconducting Qubits,” arXiv:2602.12773, Feb. 2026. [D]
[312] PatSnap, “Quantum Computing Patent Landscape 2026,” Jun. 30, 2026. [Online]. Available: https://www.patsnap.com/resources/blog/rd-blog/quantum-computing-patent-landscape/ [P]
[313] J. Gambetta, “Expanding the IBM Quantum roadmap to anticipate the future of quantum-centric supercomputing,” IBM Quantum Blog, May 10, 2022. [Online]. Available: https://www.ibm.com/quantum/blog/ibm-quantum-roadmap-2025 [C]
[314] Quantum Ledger, “DARPA QBI Tracker.” [Online]. Available: https://quantumledger.report/darpa-qbi [P]
[890] J. R. Guimarães et al., “Quantum environment afterglow from broadband excitation spectroscopy in superconducting qubits,” arXiv:2609.31280, Sep. 2026. [P]