IQM Garnet (IQM Crystal 20)

Raveh Neeman

doi:10.5281/zenodo.22674814

IQM Quantum Computers · сверхпроводниковые схемы · РАЗВЁРНУТА (2024) · 20 физических кубитов · доступ: cloud (Amazon Braket, IQM Resonance)

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

размещение управления: room-temp

считывание: dispersive

свидетельство вентиля: опубликованной цифры нет

коды: quantum_repetition

Технологии по слоям — ячейка машины на каждом слое

1 Носитель кубита	Трансмон · основная ▣ Fig. 1b (20-qubit crystal QPU topology: computational qubits (blue) with tunable couplers (green)); §2 QPU Architecture ✅ tunable transmon; 20 qubits, deployed on Amazon Braket
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. 2 (circuit representation of the qubit-coupler-qubit unit); §2.2 Quantum gates; Fig. 8b (1QB/CZ error CDFs) ✅ tunable couplers, native CZ; native arbitrary X/Y 1Q rotations
4 Связность / транспорт	Статическая решётка со связью ближайших соседей · основная ▣ Fig. 1b (20-qubit square-lattice crystal topology); §2.1 Connectivity ✅ Crystal square lattice, degree 4
5 Управление	Электроника при комнатной температуре + коаксиальный / гибкий кабель на кубит · основная ▣ Fig. 4 (cryogenic components inside the host dilution refrigerator); Fig. 6 (subrack of IQM QCS electronics); §3.2 QPU control electronics; §2.5 Control routing ✅ room-temperature RF control
6 Считывание	Дисперсионное СВЧ-считывание (+TWPA, фильтр Парселла) · основная ▣ Fig. 3 (designed readout circuit: S21 and impedance vs frequency, target modes); §2.3 Qubit readout; Fig. 8b (RO error CDF) ✅ dispersive readout; no Garnet-specific readout figure
7 Код	— none — в этом слое ничего нет ▥ 🔎 no code run on IQM hardware (L0/L1); NISQ device
8 Декодер	— none — в этом слое ничего нет ▥ 🔎 no decoder; no QEC run
9 Межсоединение	— none — в этом слое ничего нет ◌ 🔎 monolithic single 20-qubit module, no interconnect
10 Производство	Литография сверхпроводниковых кубитов (переходы Al/AlOx/Al, разводка из Nb, 300 mm) · основная ▤ §2.5 Control routing and fabrication ✅ superconducting-qubit fab (IQM); no machine-specific fab source

источники: ✅ 6 / 10

Иллюстрации

У каждой иллюстрации — рассказ о том, что на ней, и строка авторства.

Fig. 3 — NL-based benchmarking using LR-QAOA for WMC problems; (a) QPU layouts used in each experiment — Three-panel paper figure made of drawings and data plots, from an arXiv paper by J. A. Montanez-Barrera, Kristel Michielsen and David E. Bernal Neira (2025-05-28) on benchmarking processors with linear-ramp QAOA. Panel (a) draws the qubit coupling graphs of 5-, 20-, 127-, 133- and 156-qubit processors, including IBM Heron devices; panels (b) and (c) plot approximation ratio against the number of QAOA layers. Notice the fixed nearest-neighbour lattices: the sparse heavy-hex patterns versus the denser square lattice limit which qubits can interact directly. “Fig. 3 — NL-based benchmarking using LR-QAOA for WMC problems; (a) QPU layouts used in each…” by J. A. Montanez-Barrera, Kristel Michielsen, David E. Bernal Neira, arxiv.org/abs/2502.06471, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

File:IQM Quantum Computer Espoo Finland.jpg — Photograph of an open dilution-refrigerator insert (the 'chandelier') with its shields and vacuum cans removed: gold-plated stage plates hanging from a large top flange, each carrying rows of semi-rigid coaxial lines with coiled strain-relief loops, and flexible coax cables dangling below. Taken by Ragsxl (2020) and captioned 'IQM Quantum Computer in Espoo Finland'. It shows how many separate coaxial lines run from room temperature down through ever colder stages to the quantum chip, a wiring load that grows with every added qubit. “IQM Quantum Computer Espoo Finland” by Ragsxl, commons.wikimedia.org/wiki/File:IQM_Quantum_Computer_Espoo_F…, CC BY SA 4.0 (creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

File:IQM Jeffrey Chan.jpg — Photograph of an open dilution-refrigerator insert (the 'chandelier', radiation shields removed) beside an engineer touching its bottom cables with a gloved hand. The caption names him as IQM quantum engineer Jeffrey Chan; the photo was taken by Ragsxl in 2020. Notice the stacked gold-plated temperature-stage plates and the dense curtain of coaxial lines running down through them: each superconducting qubit needs its own control and readout lines from room-temperature electronics, and this wiring fills much of the fridge. “IQM Jeffrey Chan” by Ragsxl, commons.wikimedia.org/wiki/File:IQM_Jeffrey_Chan.jpg, CC BY SA 4.0 (creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)