Электрооптическое управление + электроника прямой связи (комн. т.) ct_eo
Модуляторы при комнатной температуре, управляемые исходами детектирования в пределах одного оптического такта, — слой упреждающего управления, необходимый любой фотонной архитектуре.
Электрооптическое управление + электроника прямой связи (комн. т.)
МГц–ГГц переключение BTO/TFLN-модуляторов по результатам детекторов в пределах одного такта.
Обзор →Ключевые источники
Пространство проектирования — атрибуты
- (a) сродство носителя
- фотон (естественная частица, искусственно сформированные моды)
- (b) время · запутывание
- —
- (c) считывание
- —
- (d) подвижность
- —
- (e) управление
- электрооптическое @ комнатная
- (f) структура ошибки
- потеря (стирание)
- (g) производство
- фабрика ФИС
Пространство оценки — датированные атрибуты
Стандартные рекорды
Участники и цели — аннотации
Рёбра
Используют 14 машин (14 основная · 0 альтернатива)
- фотоника 14
- ETRI 8-photon silicon-photonic qubit chip ETRI (with KAIST and the University of Trento) статья ◌ 🔎
- PT-1 ORCA Computing статья страница продукта ▦ 🔎
- PT-2 ORCA Computing страница продукта пресса ▦ 🔎
- Omega chipset (Moreton Bay / Chicago systems unnamed) PsiQuantum статья страница продукта пресса ▣ Fig. 5d–g (BTO Pockels, phase shifter); §Electro-optic switching ✅
- Belenos Quandela страница продукта пресса ▣ §II Chip control; SI §S-IV + Fig. S8 (phase-shifter voltage model) ✅
- Quandela Canopus Quandela страница продукта страница продукта пресса ◌ 🔎
- Lucy Quandela пресса ▦ 🔎
- Carina QuiX Quantum ▨ ✅
- Jiuzhang (1.0) USTC (Pan Jianwei group) пресса ◌ 🔎
- Jiuzhang 2.0 USTC (Pan Jianwei group) статья пресса ▤ 🔎
- Jiuzhang 3.0 USTC (Pan Jianwei group) статья пресса ◌ 🔎
- Jiuzhang 4.0 USTC (Pan Jianwei group) статья пресса ▣ Extended Data Fig. 4 (schematic of the phase locking system); Extended Data Fig. 1 (PZT-stabilised MZI) ✅
- Aurora Xanadu статья пресса ссылка ▣ Fig. 2 (four-rack system modules); Extended Data Fig. 1 (hardware block diagram) ✅
- Borealis Xanadu статья ссылка ▤ Experiment (demux: 15 low-loss resonant EOMs in 4 layers -> 16 detector channels) 🔎
Иллюстрации
У каждой иллюстрации — рассказ о том, что на ней, и строка авторства.



Электрооптическое управление + электроника прямой связи (комн. т.)
Модуляторы при комнатной температуре, управляемые исходами детектирования в пределах одного оптического такта, — слой упреждающего управления, необходимый любой фотонной архитектуре.
Вердикт. Задержка петли достигла в 2026 году 150–196 ns против 80 ns у коммутатора: электроника отстоит от компонентного предела примерно в 2×, а не на порядки. Понизить в ранге, если к 2028 году не появится субмикросекундной петли в системном масштабе.
Λ = коэффициент подавления ошибок на шаг кодового расстояния; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (Stage A — концепция → B — план НИОКР → C — государственная V&V); G1–G7 = классы целей отчёта (см. «Участники и экономика»).
Сущность и происхождение
Слой при 300 K, который возбуждает фотонные кубиты и замыкает измерительную петлю: лазеры накачки, модуляторы на тонкоплёночном ниобате лития (TFLN) или титанате бария (BTO) и электроника, превращающая щелчок детектора или гомодинную квадратуру в управляющее напряжение до прихода следующего фотона. Единственный среди узлов управления, он не имеет криогенного варианта: электроника при 300 K считывает детекторы вблизи 2 K, поэтому каждая петля дважды пересекает эту границу. Атрибуты: собственного носителя нет, неподвижен, ошибки с доминированием потерь; электрооптическая модальность при комнатной температуре, изготовление фотонных ИС.
Физика и пределы
Ограничением служит не полоса модулятора. Связывают руки фронт нарастания детектора, дискриминация, принятие решения и установление драйвера, которые обязаны уместиться в ту оптическую задержку, какую вы способны себе позволить. Удержание фотона на 100 ns в нитриде кремния стоит ~15 m волновода; при измеренных PsiQuantum потерях 1.8 ± 0.2 dB/m в одномодовом SiN это ~27 dB против бюджета около 0.5 dB на фотон. Та же задержка в волокне стоит ~4 mdB плюс два перехода волокно–кристалл по 52 ± 12 mdB D[169]. Линия задержки для упреждающего управления обязана жить вне кристалла; цена её потерь — это корпусирование, а не волновод S. Выше ~1 GHz стеной становится мёртвое время сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SNSPD).
Достигнутый инженерный уровень
таблица
| Дата | Показатель | Кто | Тег |
|---|---|---|---|
| 2025-01 | Упреждающее управление за один такт 1 MHz, 35 кристаллов | Xanadu | D[173] |
| 2026-06-02 | ~150 ns от входа детектора до установившегося воздействия | QuiX Quantum | C[825] |
| 2026-06-02 | Петля в непрерывных переменных 196 ns | Duggan et al. | P[822] |
| 2026-06-04 | Энергонезависимая матрица на BTO, 80 ns | Lumiphase | D[516] |
Июнь 2026 года переписал арифметику: 80 ns против такта 1 µs — это ~12×, а стоечная электроника с 150–196 ns сокращает запас до ~2×. Нулевая статическая мощность этой матрицы обходится в 1.48 dB на ячейку, то есть примерно в 15× больше, чем 100 mdB у проходного коммутатора PsiQuantum D[169], [516], — плоскость маршрутизации, а не плоскость слияния (fusion).
Три значения задержки 2026 года относятся к разным опорным плоскостям, и ни один источник их не согласует. Сравнение задержки на чипе (27 дБ) с задержкой в волокне (4 мдБ) выведено из опубликованных потерь, а не измерено. Не опубликовано: стоимость модулятора или канала прямой связи (feed-forward).
Производство, материалы и цепочка поставок
TFLN поставляют два коммерческих вендора — HyperLight и Lightium P[518]; серийный BTO — только 300-mm маршрут PsiQuantum на GlobalFoundries D[169] и пилотная линия Lumiphase D[516]; в стыковке Xanadu с 0.085 dB на грань использовались Corning и DISCO C[172]. Стоимость в пересчёте на канал публично не раскрыта. Нагрузка на ввод-вывод — это и есть данный узел: драйвер и ЦАП на каждый модулятор, коаксиал и дискриминатор на каждый детектор. Блок QuiX имеет размерность 32×32 C[825], так что 10³ мод — это ~30 стоек; при 10⁴ стеной становится межстоечный перекос тактов, при 10⁶ не масштабируется уже ничего. Машина подпадает под позицию BIS ECCN 4A906 факт.
Роль в стеке
Это общий узел, а не выбор архитектуры: он одинаково обслуживает архитектуру на слияниях (PsiQuantum, Quandela, QuiX) и архитектуру непрерывных переменных с кодом Готтесмана–Китаева–Прескилла (GKP) у Xanadu, применяется также в бозонном сэмплере и задаёт производный такт везде, где итеративно повторяются слияния или гомодинные измерения, — 1.0 MHz в системном масштабе, 5–7 MHz на уровне отдельного блока. Верификация: цифры относятся к трём разным опорным плоскостям. ~150 ns у QuiX — это от детектора до воздействия C[825]; 196 ns — полная петля в непрерывных переменных P[822]; 1 MHz у Aurora — время такта, а не задержка D[173].
Участники и экономика
Кто.
| Организация | Роль | Страна | Что именно делает с технологией | Свидетельство |
|---|---|---|---|---|
| Xanadu | разработчик | Канада | Единственное упреждающее управление за один такт в системном масштабе | D[173] |
| PsiQuantum | разработчик | США | 300-mm коммутаторы на BTO, V&V от DARPA | D[169] |
| QuiX Quantum | разработчик | Нидерланды | Стоечный блок упреждающего управления, ~150 ns | C[825] |
| Lumiphase | поставщик | Швейцария | Энергонезависимая матрица на BTO | D[516] |
Деньги.
2024-09 · HyperLight · раунд серии B · USD 37 M · Summit Partners · закрыт P[518]
2025-07-10 · QuiX · раунд серии A · EUR 15 M · Invest-NL, EIC · закрыт Cфакт
2026-05-21 · GlobalFoundries · письмо о намерениях по CHIPS · USD 375 M · Минторг США факт
2026-07-22 · PsiQuantum · QBI Stage C, V&V коммутаторов на BTO · USD 125 M · DARPA P[181]
Рынок и цепочка поставок. Два поставщика TFLN, одна серийная линия BTO и вовсе ни одного коммерческого поставщика упреждающего управления с малой задержкой — каждая фирма строит своё. Дефицитный вход — это детерминированный тракт «детектор → драйвер» короче 200 ns, а не модулятор. Платят G3/G4, G6.
Интеллектуальная собственность и стандарты. По состоянию на 2026-09-04 в датированных базах не обнаружено патентного семейства по упреждающему управлению; датированным достижением является вентильная матрица на BTO D[516].
Дорожные карты и послужной список. Xanadu — 1 MHz (выполнено 2025-01, с тех пор без улучшений) D[173]; QuiX в 2025-07 назвала быстрое упреждающее управление блокирующим фактором 2026 года и установила блок 2026-06-02 C[825]; PsiQuantum не опубликовала ни одного аппаратного результата за 2026 год P[181]. Только QuiX поставила ровно то, что сама и обозначила.
Стратегическое прочтение. Если петли короче 200 ns станут общим правилом, узкое место сместится к мёртвому времени детекторов и к волоконным линиям задержки, удерживающим фотоны на время принятия решения, — что играет на руку владельцам корпусирования и поставок детекторов, а не поставщикам ПЛИС (FPGA). Коммерческий блок упреждающего управления превратил бы в рядовой товар тот слой, который три фирмы считают источником своей дифференциации.
Перспективы и открытые вопросы
Подтвердить к 2027 году: петля короче 200 ns при более чем 32 каналах либо системный такт быстрее 1 MHz; понизить в ранге, если в 2028 году 1 MHz у Aurora по-прежнему будет пределом. Лучший сценарий к 2029 году: ~10 MHz в масштабе стойки. Худший сценарий: задержка отдельного блока так и не сомкнётся с масштабом. Открытые вопросы: удержатся ли 150 ns под нагрузкой в 32 канала; выйдет ли энергонезависимый BTO на приемлемые проходные потери.
Литература
- [169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, vol. 641, no. 8064, pp. 876–883, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08820-7. [D]
- [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/
news-releases/ [C]xanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html - [173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vol. 638, no. 8052, pp. 912–919, Jan. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08406-9. [D]
- [181] M. Abdel-Kareem, “PsiQuantum Secures $125 Million Expanded Agreement with DARPA under QBI Program,” Quantum Computing Report, Jul. 22, 2026. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/
psiquantum-secures-125-million-expanded-agreement-with-darpa-under-qbi-program/ [P] - [516] C. Català-Lahoz et al., “High-speed non-volatile barium titanate field-programmable photonic gate array,” Nat. Photon., vol. 20, no. 8, pp. 932–940, Aug. 2026, doi: 10.1038/s41566-026-01934-y. [D]
- [518] optics.org, “Lithium niobate in vogue as thin-film developers raise cash,” Sep. 24, 2024. [Online]. Available: https://optics.org/
news/ [P]lithium-niobate-in-vogue-as-thin-film-developers-raise-cash - [822] D. Duggan et al., “FPGA Based Feedforward System for Photonic Quantum Computing Applications,” arXiv:2606.03500, Jun. 2026. [P]
- [825] QuiX Quantum, “QuiX Quantum Installs Real-Time Control Component for Universal Photonic Quantum Computer,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.quixquantum.com/
news/ [C]quix-quantum-installs-real-time-control-component-for-universal-photonic-quantum-computer