IQM Emerald (IQM Crystal 54)

Raveh Neeman

doi:10.5281/zenodo.22674814

IQM Quantum Computers · сверхпроводниковые схемы · РАЗВЁРНУТА (21 Jul 2025 (LRZ 11 Feb 2026)) · 54 физических кубита · доступ: cloud (Amazon Braket, IQM Resonance) + on-prem sold

архитектура: Решётка трансмонов с перестраиваемыми элементами связи · Открыть на карте

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

тип кубита: tunable transmon

механизм вентиля: tunable couplers, native CZ

связность: Crystal square lattice, degree 4

управление: room-temperature RF; modular decoder architecture with NVIDIA NVQLink

размещение управления: room-temp

считывание: multiplexed dispersive, 240 ns pulse at 99.94% on a test chip

свидетельство вентиля: опубликованная цифра (класс источника ещё не помечен)

коды: hagiwara_nakayama_deletion, quantum_repetition

флаги: тестовый чип, не система

Технологии по слоям — ячейка машины на каждом слое

1 Носитель кубита	Трансмон · основная ▣ Fig. 1a (quasi-lumped circuit: two transmons + floating coupler) ✅ tunable transmon; 54 qubits, Amazon Braket GA 21 Jul 2025; median 1Q 99.93%
2 Кодирование	«Голый» физический кубит (без кодирования) · основная ◌ 🔎 bare transmon two-level subspace; no encoding beyond the physical qubit
3 Механизм вентиля	CZ / iSWAP через перестраиваемый элемент связи · основная ▣ Fig. 1a (floating coupler qubit); Fig. 3 (interleaved RB of CZ over 40 h) ✅ tunable couplers, native CZ; median 2Q 99.5% at 54 q (Jul 2025); 2-qubit test chip CZ 99.93% over 40 h (Aug 2025), not a system median
4 Связность / транспорт	Статическая решётка со связью ближайших соседей · основная ▥ ✅ Crystal square lattice, degree 4
5 Управление	Электроника при комнатной температуре + коаксиальный / гибкий кабель на кубит · основная ▣ Appendix A Fig. S1 (experimental setup schematic) ✅ room-temperature RF; IQM real-time QEC demonstrator 20 q + Zurich Instruments ZQCS + NVIDIA NVQLink, <4 µs end-to-end (Mar 2026)
6 Считывание	Дисперсионное СВЧ-считывание (+TWPA, фильтр Парселла) · основная ▣ Fig. 4f-i (single-shot readout clouds); Table S1 (resonators/Purcell) ✅ multiplexed dispersive, 240 ns pulse, >99.94% on a 2-qubit test chip (Aug 2025), not a system median
7 Код	Коды обнаружения ошибок ([[4,2,2]], поверхностный d = 2, iceberg, пространственно-временные) · основная ▦ tutorial output ✅ bit-flip repetition code, 4 data qubits, 2 syndrome rounds, hardware output in the vendor documentation (sweep 7 Oct 2026, source read) Нелокальные qLDPC-коды (bivariate bicycle, «gross») · альтернатива ▤ ✅ not run: directional tile / barbell qLDPC codes with NN iSWAP on a planar grid, ≈30 circuit qubits per logical, exemplar [[323,14,15]] (theory, Jun 2026)
8 Декодер	GPU-декодирование через NVQLink · альтернатива ▨ ✅ not deployed: GPU decoding over NVIDIA NVQLink with Zurich Instruments ZQCS; 20-q demonstrator <4 µs end-to-end loop (Mar 2026) — none — в этом слое ничего нет ▨ 🔎 no decoder deployed on Emerald; targets dec_gpu over NVQLink; real-time QEC demonstrator only
9 Межсоединение	— none — в этом слое ничего нет ◌ 🔎 monolithic single 54-qubit module, no interconnect
10 Производство	Литография сверхпроводниковых кубитов (переходы Al/AlOx/Al, разводка из Nb, 300 mm) · основная ◌ 🔎 superconducting-qubit fab (IQM); no machine-specific fab source

Стандартные рекорды

ошибка двухкубитного вентиля при параллельной работе всей ширины → 7.00e-4 · best (99.93% CZ over 40 h on a 2-qubit test chip)

test chip, not a system median · Aug 2025 · источник

ошибка двухкубитного вентиля при параллельной работе всей ширины → 5.00e-3 · typical (median 2Q at 54 q, 99.5%)

not on the cited roadmap page · Jul 2025 · источник

ошибка SPAM → 6.00e-4 · best published superconducting readout (>99.94% in 240 ns)

Aug 2025 · источник

задержка прямой связи → 4.0 µs · best for a European superconducting vendor (end-to-end real-time QEC loop, 20 q)

Mar 2026 · источник

источники: ✅ 8 / 12