Топологические — тетрон (майорановские) на панели карты: Майорановская чётность

Архитектура в отчёте (§8.3)

8.3.16 Майорановская чётность — Топологические — тетрон (майорановские) (topo)

Идея. Четыре майорановские нулевые моды на двух задаваемых затворами проволоках InAs–сверхпроводник (majorana) хранят один кубит при фиксированной полной фермионной чётности (enc_parity, тетрон): Z и X — чётности разных пар мод. Вентилями были бы последовательности измерений чётности, считываемые по rf квантовой ёмкости (g_mbq, ro_qcap). Утверждается топологическая щель: при далеко разнесённых модах их расщепление экспоненциально падает с длиной проволоки, и чётность переворачивает только пришедшая квазичастица. Ставка табл. 8.3 — защита в самом устройстве вместо кода — это утверждение о существовании, ценой одних лишь клиффордовых вентилей и отсутствия запасного пути.

Что ей нужно. Одна цепочка, без альтернатив: вентиль требует проволок и считывания, поскольку каждый вентиль — измерение; кодирование — двух проволок на тетрон; считывание — квантовой ёмкости острова; проволоки — стека InAs–Pb из гетероструктур A3B5, выращенных молекулярно-лучевой эпитаксией (МЛЭ, fab_mbe), беспорядок которого может имитировать майорановские сигнатуры. Нет ни ребра заменяет, ни ребра конфликтует: без соперника в каком-либо слое один отказ обрывает архитектуру. Код, декодер и межсоединение пусты (§7.6); Floquet- или measurement-based код ждёт продемонстрированного кубита. Вентиль — пустой слот: специфицирован с 2008 года, ни разу не приведён в действие.

Где она стоит. Две машины, ни одного устройства: Majorana 1 и Majorana 2 (Microsoft), обе оспариваемые, 5/30 в §2.7 [D]. Измерено: считывание чётности одной проволоки с ошибкой присвоения 1% — само по себе не доказательство майорановских мод, как отметила редакция [D][13], [214]; времена жизни чётности Z- и X-петель тетрона 12.4 ms и 14.5 µs, проверка последовательности X–Z отложена [P][20]; ~20 с — время переключения чётности InAs–Pb в одной проволоке одного тетрона, названное в блоге Microsoft временем жизни кубита [P][21][C][215]. Нет ни плетения, ни X-измерения на Majorana 2, ни двухкубитной операции. Nature Matters Arising оспаривает топологическую интерпретацию, ответ ничего не уступает [D][22], [23]; независимый кубит чётности QuTech на цепочке Китаева имеет лишь ограниченную защиту [P][217].

Исключения и заимствования. Вне слотов — ничего: машина занимает все семь технологий и не подходит ни к какой другой архитектуре — слабое свидетельство: архитектура нарисована вокруг неё; одна машина не может проверить её ширину. Показателен пробел кода (∅G-pathcode): собственным геометрическим кодам Microsoft нужна связность «все со всеми», которую даёт её продукт на нейтральных атомах (§3.3) и не даёт задуманная решётка тетронов. Из собственных технологий переносится только МЛЭ: Belenos и Lucy (Quandela) в архитектуре фотоники на основе слияний (fusion) выращивают с её помощью источники фотонов на квантовых точках.

Следующая проверка. По §5.2 время жизни X-чётности, близкое к времени жизни Z, или любая двухкубитная запутанность подтверждает; ни того ни другого к концу 2027 — понижает. С 22 сентября 2026 оценивающие стороны DARPA имеют доступ на месте к системе Majorana 2 в исследовательском центре Microsoft в Мэриленде — доступ, а не результат [C][219]. Ожидание: к марту 2028 — отношение времён жизни X/Z ниже 10² (сейчас ~10³ [20]) или совместное измерение чётности на двух тетронах, подтверждённое DARPA; без того и другого тетрон — результат материаловедения, а не архитектура.

Что говорят строители. Microsoft считает топологические кубиты подходящими для коррекции ошибок благодаря изначально низкому уровню ошибок, малому размеру и цифровому управлению [C][215] и представила Majorana 1 как восемь кубитов на кристалле, рассчитанном на масштабирование до миллиона [C][870]. Заменив алюминий свинцом в тетронах (кубитах из двух сверхпроводниковых нанопроводов с майорановскими модами на концах), компания в препринте сообщает о времени жизни чётности около 20 секунд, в отдельных случаях до минуты [P][21]. Опираясь на это, она вдвое сократила свой график и теперь рассчитывает получить масштабируемый практический квантовый компьютер к 2029 году, не называя числа кубитов [R][215]. В сентябре 2026 года Microsoft предоставила DARPA полный доступ к своей системе Majorana 2 на месте для независимой проверки [C][219].

Машины этой архитектуры (реестр: 2, из них 0 устройств, 0 с вентилями). Microsoft — Majorana 1 (прочее), Majorana 2 (прочее).

Ячейки вне слотов архитектуры (1). Majorana 1: L7 ∅G-pathcode (пробел Атласа — empty L7 on topo architecture; MS 4D geometric codes [[96,6,8]] need all-to-all, not a tet).