← Quantum Technology AtlasТехнологии · Машины · Архитектуры · ОрганизацииEnglishעברית

continuously reloaded 3,000-atom machine

Harvard / MIT

continuously reloaded 3,000-atom machine

Harvard / MIT · нейтральные атомы · ПРОДЕМОНСТРИРОВАНА (Sep 2025 (Nature 646, 1075; arXiv Jun 2025)) · 3000 физических кубитов · доступ: только в лаборатории

Профиль реестра — вариант архитектуры у этой машины (поля реестра — на английском)

тип кубита: hyperfine clock-state qubit
механизм вентиля: no entangling result in this paper - the machine is a continuous-operation enabler
связность: defect-free arrays of 2,024 atoms within 60 ms; two optical-lattice conveyor belts move atoms ~0.5 m, AOD tweezers only for local rearrangement; reload 300,000 atoms per second giving 30,000 initialised qubits per second
управление: SLM tweezers, conveyors and Rydberg lasers
размещение управления: optics (room temperature)
считывание: fluorescence imaging
свидетельство вентиля: опубликованной цифры нет
флаги: enabler only

Технологии по слоям — ячейка машины на каждом слое

1 Носитель кубита
Щелочной атом (Rb/Cs) в пинцете · основная ▣ Fig. 2b (single-shot fluorescence image of 3,217 atoms in the 3,240-site storage array, 99.3% filling); Fig. 1 (Atom-array architecture for continuous operation) ✅
>3,000 87Rb atoms operated continuously for >2 hours (Nature, Sep 2025; arXiv Jun 2025)
2 Кодирование
Сверхтонкий кубит / кубит на часовом переходе · основная ▣ Extended Data Fig. 5d (atomic levels for fast initialization); Methods: Qubit Initialization; Methods: Qubit Manipulation and Readout ✅
87Rb hyperfine clock-state qubit
3 Механизм вентиля
CZ через ридберговскую блокаду · альтернатива ▤ 🔎
Rydberg lasers in the control stack; no entangling gate result reported in this paper
— none — в этом слое ничего нет ▤ §Discussion and Outlook (no entangling-gate experiment; Figs. 1-4 cover reloading, assembly, coherence) ✅
no entangling result in this paper; the machine is a continuous-operation enabler
4 Связность / транспорт
Непрерывная дозагрузка атомов (резервуар + оптический конвейер) · основная ▣ Fig. 1a (two optical-lattice conveyor belts transport atoms 0.5 m from MOT region to science region); Extended Data Fig. 2 (Dual-lattice conveyor belt transport); Methods: Dual-Lattice Optical Transport ✅
two optical-lattice conveyor belts move atoms ~0.5 m; reload 300,000 atoms/s into tweezers => 30,000 initialised qubits/s (Nature, Sep 2025; arXiv Jun 2025)
Транспорт атомов пинцетами на АОД (зонная архитектура) · альтернатива ▣ Fig. 2a (zone architecture: lattice reservoir, 1,440-site preparation zone, 3,240-site storage zone); Extended Data Fig. 6 (Preparation zone atom rearrangement and iterative assembly); Methods: Atom Rearrangement ✅
AOD tweezers only for local rearrangement; defect-free arrays of 2,024 atoms within 60 ms; cycle ~100 ms
5 Управление
Оптическое управление лазером через АОД/SLM (атомы) · основная ▣ Extended Data Fig. 3a (optical beam paths for tweezer generation and single-atom imaging); Methods: Tweezer Generation; Methods: Control System and Timing ✅
SLM tweezers, optical-lattice conveyors and Rydberg lasers; optics (room temperature)
6 Считывание
Регистрация флуоресценции массивов атомов · основная ▣ Fig. 2b (single-shot fluorescence image); Methods: Objective & Imaging System; Methods: Finite-Field Laser Cooling & Imaging; Methods: Qubit Manipulation and Readout ✅
fluorescence imaging
7 Код
— none — в этом слое ничего нет ▤ §Discussion and Outlook (no QEC experiment; Figs. 1-4 and Extended Data Figs. 1-10 contain no code) ✅
no QEC code in this paper; continuous-operation hardware demonstration
8 Декодер
— none — в этом слое ничего нет ▤ §Discussion and Outlook (no decoder; no QEC run) ✅
no decoder; no QEC run in this paper
9 Межсоединение
— none — в этом слое ничего нет ▣ Extended Data Fig. 1a (simplified view of the single vacuum chamber: MOT region and science region); Methods: Vacuum System ✅
single apparatus; monolithic, no interconnect
10 Производство
Оптическая / механическая сборка (лазеры, вакуум, объективы) · основная ▤ Methods: Vacuum System; Methods: Objective & Imaging System; Methods: Tweezer Generation; Extended Data Fig. 1a (vacuum chamber); Extended Data Fig. 3 (High-NA beam paths and optical tweezer characterization) ✅
room-temperature optics/vacuum with continuous-reload hardware: 2 optical-lattice conveyors, 300,000 atoms/s into tweezers

Стандартные рекорды

скорость кода k/n → 3.00e+5 atoms/s · best (reload into tweezers)
30,000 initialised qubits per second · Sep 2025 · источник
транспорт на слой вентилей → 60 ms · typical (defect-free 2,024-atom array assembly)
Sep 2025 · источник
источники: ✅ 11 / 12