11-qubit donor processor
11-qubit donor processor
Профиль реестра — вариант архитектуры у этой машины (поля реестра — на английском)
тип кубита: P-31 donor nuclear spins in isotopically purified Si-28, STM-placed to a stated 0.13 nm accuracy (not in the cited page)
механизм вентиля: hyperfine-conditional rotations through a shared electron; exchange-based CROT in 1.25 us enabling non-local entanglement within a register
связность: register-local all-to-all through the shared electron; nearest neighbour between registers
управление: baseband + ESR/NMR from room temperature
размещение управления: room-temp baseband
считывание: QND readout via the electron spin - the only genuinely QND single-shot readout in this register
свидетельство вентиля: статья с бенчмарком и протоколом
флаги: no foundry route
Технологии по слоям — ячейка машины на каждом слое
| 1 Носитель кубита | Донорный спин (P в ²⁸Si) · основная ▣ Fig. 1b (STM micrograph of processor core: 4P register n1–n4/e1, 5P register n5–n9/e2) ✅ 11 qubits: P-31 donor nuclear spins (data) in isotopically purified Si-28, STM-placed to 0.13 nm; shared electrons as ancillas; two registers of 4 and 5 nuclei (Nature, 4 Feb 2026) |
| 2 Кодирование | Кодирование на одиночном спине (Лосса–ДиВинченцо) / ядерном спине · основная ▣ Fig. 1 (single-qubit characteristics of the 11-qubit atom processor) ✅ bare nuclear spin-1/2 of each P-31 donor as data qubit, electron spin as ancilla; no machine-specific encoding source |
| 3 Механизм вентиля | Обменный вентиль (спины; вкл. CZ на переносимых спинах) · основная ▣ Fig. 2 (two-qubit operation: nuclear CZ and electron CROT); Methods: Randomized benchmarking ✅ hyperfine-conditional rotations via shared electron; exchange-based electron CROT 1.25 µs, 99.64%; 1Q up to 99.99%; GHZ up to 8 nuclear spins (Feb 2026) |
| 4 Связность / транспорт | Статическая решётка со связью ближайших соседей · основная ▣ Fig. 1a (connectivity of n1–n9 and e1–e2 via hyperfine and exchange coupling); Fig. 3 (local vs non-local Bell states) ✅ register-local all-to-all through the shared electron; nearest neighbour between the two registers (4 and 5 nuclei) |
| 5 Управление | Электрическое управление в основной полосе частот (спины, майораны) · основная ▤ Methods: Experimental set-up 🔎 baseband + ESR/NMR from room temperature |
| 6 Считывание | Преобразование спина в заряд + радиочастотная рефлектометрия · основная ▤ §Main (QND readout of each nuclear spin via the ancillary electron); Fig. 1 (single-qubit characteristics) ✅ QND single-shot readout of the nuclear spins via the electron spin |
| 7 Код | |
| 8 Декодер | |
| 9 Межсоединение | |
| 10 Производство | СТМ-литография (доноры) · основная ▣ Fig. 1b (STM micrograph after hydrogen lithography); §Main (P atoms placed ≲3 nm apart) ✅ STM hydrogen lithography: serial, bespoke, no foundry route; SkyWater partnership for US manufacturing |
Стандартные рекорды
когерентность T2 (эхо/DD) → 660 ms · best (nuclear-spin Hahn echo)
Feb 2026 · источник
источники: ✅ 6 / 10
Иллюстрации
У каждой иллюстрации — рассказ о том, что на ней, и строка авторства.


