← Quantum Technology AtlasТехнологии · Машины · Архитектуры · ОрганизацииEnglishעברית

Helix architecture on Helios

Quantinuum

Helix architecture on Helios

Quantinuum · ионы в ловушках · ПРОДЕМОНСТРИРОВАНА (architecture, not a separate machine) (Sep 2026) · 20 физических кубитов · доступ: runs on Helios

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

тип кубита: hyperfine clock qubit (Helios hardware)
механизм вентиля: transversal logical Cliffords in depth 1; automorphism gates are free because QCCD transport relabels qubits in software
связность: all-to-all by transport
управление: Helios control stack; Adaptive Syndrome Extraction cuts gates 33% and time 23%
размещение управления: room-temp + in-trap optics
считывание: fluorescence
свидетельство вентиля: опубликованная цифра (класс источника ещё не помечен)
режим декодера: офлайн — синдромы декодируются после прогона
коды: c4_helix, rotated_surface, toric
флаги: architecture not machine, нет идентификатора кода в реестре, компонент, не машина

Технологии по слоям — ячейка машины на каждом слое

1 Носитель кубита
Ион в ловушке · основная ▤ 🔎
Helios hardware ¹³⁷Ba⁺ hyperfine clock qubits; Helix is a QEC architecture + code, not a separate machine
2 Кодирование
Сверхтонкий кубит / кубит на часовом переходе · основная ◌ 🔎
hyperfine clock qubit of the Helios hardware
3 Механизм вентиля
Вентиль Мёльмера–Соренсена / на световом сдвиге (лазерный) · основная ▣ Fig. 2 (logical randomized Clifford benchmarking); Fig. 4 (logical gates); §II.B; App. A.1 ✅
full two-qubit logical Clifford group in depth-1 transversal gates; logical Clifford error 2.8×10⁻⁴, 4.28× better than the physical gate (Sep 2026)
4 Связность / транспорт
Перемещение ионов (QCCD, перекрёстки, решётчатые ловушки) · основная ▣ Fig. 4 (SWAP-transversal logical gates); App. A.1 Logical Clifford gates ✅
all-to-all by transport (degree 97); software qubit relabelling + ion transport make automorphism gates free
5 Управление
Лазерное управление с интегральной фотоникой (ионы) · основная ▣ Fig. 13 (adaptive vs nonadaptive syndrome extraction); App. A.2.a Adaptive syndrome extraction ✅
Helios control stack; Adaptive Syndrome Extraction cuts gates 33% and time 23%
6 Считывание
7 Код
Высокоскоростные каскадные коды с трансверсальными вентилями · основная ▣ Fig. 1a (schematic of [[10,2,3]] and [[20,2,6]] C4-Helix codes); §II.A; App. A; Fig. 8 ✅
[[20,2,6]] C₄-Helix = [[10,2,3]] twisted toric ∘ [[4,2,2]]; 52 physical → 2 logical; 4.6×10⁻⁵ per logical qubit per cycle; 3.5× saving vs rotated surface code
8 Декодер
— (пробел Атласа: ∅G-frontier) · основная ▤ App. C.2 Frontier decoding and confidence-based postselection; Fig. 12 caption ✅
Frontier: block-specific offline decoder for concatenated high-rate codes, neither matching, BP-class nor GPU-platform; streaming version is future work
9 Межсоединение
— none — в этом слое ничего нет ◌ 🔎
n/a — code architecture run on single-module Helios; no interconnect
10 Производство

Стандартные рекорды

доля принятых → 0.995 · best (0.5% forced-gap discard)
Sep 2026 · источник
ошибка простоя/памяти за раунд → 4.60e-5 · best (per logical qubit per cycle, no post-selection)
9.3e-5 per round for the 2-logical block · Sep 2026 · источник
источники: ✅ 5 / 10

Иллюстрации

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

Fig. 2 — Illustration of the Helios design and conception of operations
A multi-panel schematic drawing: (a) rings of coloured ion dots showing loading in batches, (b) the trap layout, a ring-shaped storage region joined through an X-shaped junction to a cache, a quantum-logic region and leg storage, (c) close-ups of ions crossing the junction, (d) an aligned ion pair, (e) crossed laser-beam layouts. It is Fig. 2 of an arXiv paper by A. Ransford et al. (Quantinuum), dated 2025-11-07, on the Helios design and operations. Follow the ions from storage through the junction to the lasers. “Fig. 2 — Illustration of the Helios design and conception of operations” by Ransford, A. et al. (Quantinuum), arxiv.org/abs/2511.05465, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)