← Quantum Technology AtlasТехнологии · Машины · Архитектуры · ОрганизацииEnglishעברית

Дальние элементы связи на чипе (c-couplers, mm-масштаб) cx_lr

Перестраиваемые элементы связи, удлинённые волноводом или резонатором, которые запутывают неподвижные сверхпроводниковые кубиты, разнесённые на миллиметры, и тем самым дают графы степени 6, необходимые кодам qLDPC.

Дальние элементы связи на чипе (c-couplers, mm-масштаб)

cx_lr · слой 4 Связность / транспорт · формируется · с 2023
Открыть на карте

Связи через резонаторы/элементы связи дальше ближайших соседей; открывает qLDPC-разводки степени 6; CZ на 2 mm 99.81% (IQM); компоненты IBM Loon без чисел.

Метки чтения
сквозная технология — искусственный носитель + дальняя связность (транспорт / дальние связи)
Обзор →

Ключевые источники

[477] J. Majer et al., “Coupling superconducting qubits via a cavity bus,” Nature, vol. 449, no.… · 2007
[478] B. Kannan et al., “Waveguide quantum electrodynamics with superconducting artificial giant… · 2020
[479] X. Zhang, E. Kim, D. K. Mark, S. Choi, and O. Painter, “A scalable superconducting quantum… · 2022
[480] F. Marxer et al., “Long-Distance Transmon Coupler with cz-Gate Fidelity above 99.8%,” PRX … · 2023
[481] R. Mandelbaum et al., “How IBM will build the world's first large-scale, fault-tolerant qu… · 2025

Пространство проектирования — атрибуты

(a) сродство носителя
искусственный
(b) время · запутывание
—
(c) считывание
—
(d) подвижность
дальние статические связи
(e) управление
—
(f) структура ошибки
когерентная / калибровочная
(g) производство
литография сверхпроводниковых схем

Пространство оценки — датированные атрибуты

long-range CZ → 99.81% over ≥ 2 mm
определяет: путь масштабирования · 2023 · источник
IBM Loon → c-couplers + multilayer routing shown, no performance numbers
определяет: путь масштабирования · 2025-11 · источник

Стандартные рекорды

степень связности → 6 · theory
Design target, not a measured device: gross-code layouts need 'a degree-6 graph that consists of two edge-disjoint planar subgraphs' · 2023-08 · источник [S] ⓘ
транспорт на раунд → 0.0 ns · theory
Zero: c-couplers and mm-scale resonator links are static wiring, not transport; the gross-code cycle is 7 CNOT layers with no move step · 2023-08 · источник [S] ⓘ

Участники и цели — аннотации

Квантовый отжигатель — потоковые кубиты — D-Wave · G1 G5
Решётка трансмонов с перестраиваемыми элементами связи (альтернатива) — IBM (Heron, Nighthawk), Google (Willow), Rigetti, IQM, OQC, USTC/Zhejiang, Fujitsu/RIKEN, QuantWare · G2 G3 G4

Рёбра

нужно: Литография сверхпроводниковых кубитов (переходы Al/AlOx/Al, разводка из Nb, 300 mm)
нужен для: Нелокальные qLDPC-коды (bivariate bicycle, «gross»)°
альтернативы: Статическая решётка со связью ближайших соседей
° одно из нескольких, что подошли бы · обычный маршрут, не строгая необходимость

Используют 8 машин (8 основная · 0 альтернатива)

↗ карточка реестра · статья / продукт / пресса: ссылки, где машина названа (атрибуция проверена 20 сентября 2026)

Иллюстрации

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

Figures — Long-Distance Transmon Coupler with cz-Gate Fidelity above 99.8% (IQM)
A six-panel paper figure mixing a circuit schematic, simulation and measurement plots, and one real image: panel (b), a false-coloured optical micrograph (100 µm scale bar) of two transmon qubits joined by a long meandering coupler. It comes from 'Long-Distance Transmon Coupler with cz-Gate Fidelity above 99.8%' by Marxer, Vepsäläinen, Jolin et al. of IQM Quantum Computers (PRX Quantum, 2023). Notice how far apart the qubits sit: the coupler lets distant qubits run a controlled-Z gate. Airbridges were painted over to protect IP. “Figures — Long-Distance Transmon Coupler with cz-Gate Fidelity above 99.8% (IQM)” by Fabian Marxer, Antti Vepsäläinen, Shan W. Jolin, et al. (IQM Quantum Computers), journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.4.01…, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Fig. 1 — Fig. 1: Implementation of the bivariate bicycle code. a, Schematic of the Kunlun processor. (Upper left) Tanner graph of the bivariate bicycle (BB)…
A four-panel figure of renders, not photographs: the Tanner graph of the [[18,4,4]] bivariate bicycle code on a torus, a layout of the 32-qubit superconducting processor Kunlun (18 data and 14 check qubits), a 10 µm inset of two couplers crossing, plus error, timing and circuit panels. From "Demonstration of low-overhead quantum error correction codes" by Ke Wang, Zhide Lu and co-authors. It shows how a qLDPC code that needs non-local connections is laid out on a flat chip with long-range couplers that cross over one another. “Fig. 1 — Fig. 1: Implementation of the bivariate bicycle code. a, Schematic of the Kunlun processor. (Upper left) Tanner graph of the bivariate bicycle (BB) code…” by Ke Wang et al., arxiv.org/abs/2505.09684, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Fig. 1 — Figure 1: Description of the Device. a) A schematic showing the full device and circuit geometry: two end qubits, shown in magenta, and seven couple…
A three-panel paper figure: a circuit drawing of a chain of two flux qubits and seven superconducting loop couplers, a microscope image of the chip (1 mm scale) and a close-up of one end (100 µm scale). It comes from arXiv paper 2111.04284 by Tennant and co-authors on long-range correlations in a one-dimensional superconducting Josephson spin chain. It shows rf-SQUID flux qubits and couplers of the kind used in quantum annealers; the coupling is nearest-neighbour along a chain, not a long on-chip coupler line. “Fig. 1 — Figure 1: Description of the Device. a) A schematic showing the full device and circuit geometry: two end qubits, shown in magenta, and seven coupler units…” by Daniel M. Tennant et al., arxiv.org/abs/2111.04284, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
cx_lr · слой 4 Связность / транспорт · центральность 18.4 · формируется · с 2023 · обновлено 2026-09-30

Дальние элементы связи на чипе (c-couplers, mm-масштаб)

Перестраиваемые элементы связи, удлинённые волноводом или резонатором, которые запутывают неподвижные сверхпроводниковые кубиты, разнесённые на миллиметры, и тем самым дают графы степени 6, необходимые кодам qLDPC.

Вердикт. Один CZ на 2 mm с точностью 99.81% (IQM, 2023) и компоненты Loon у IBM без цифр; понизить в ранге, если к концу 2027 г. ни один элемент связи длиной ≥ 5 mm не покажет CZ ≥ 99.5% с указанием погрешностей.

Ключевые источники

Λ = коэффициент подавления ошибок на шаг кодового расстояния; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (Stage A — концепция → B — план НИОКР → C — государственная верификация и валидация); G1–G7 = классы целей отчёта (см. «Участники и экономика»).

Сущность и происхождение

Дальнодействующий внутрикристальный элемент связи (coupler) — это СВЧ-элемент: протяжённый конденсатор, отрезок линии передачи, резонатор или их цепочка, обычно с перестраиваемым по потоку трансмоном или СКВИДом посередине, — который через обмен виртуальными фотонами по отстроенной моде структуры обеспечивает обменное или ZZ-взаимодействие между сверхпроводниковыми кубитами, не являющимися соседями по решётке и разнесёнными на миллиметры. Резонаторная шина Yale от 2007-09 переносила квантовую информацию между кубитами «на противоположных сторонах кристалла» через резонатор «длиной в несколько миллиметров» D[477]; «гигантские атомы» MIT, связанные с одним волноводом сразу в нескольких точках, дали удалённым кубитам свободный от декогеренции обмен в 2020-07 D[478]; метаматериальная шина Caltech в 2023 г. дала десяти кубитам перестраиваемую дальность перескока D[479]. Запись графа технологий датирует узел 2023 годом, когда IQM опубликовала CZ с точностью (fidelity) 99.81 ± 0.02% между трансмонами, разнесёнными на 1.96 mm, через плавающий трансмонный элемент связи, два «волноводных удлинителя» которого несут как связь кубит–элемент связи, так и прямую связь кубит–кубит D[480]. «c-coupler» у IBM (терминология 2025-06; «l-couplers» связывают кристаллы C[481]) — тот же объект, построенный под код, а Loon (2025-11) — первый кристалл, заявляющий целую их решётку C[49].

Атрибуты (легенда: a = сродство естественный↔искусственный; b = время, детерминированный / с оповещением (heralded); c = считывание; d = подвижность; e = управление @ размещение; f = структура ошибок; g = производство), по записи графа технологий:

  • a = 1.0: полностью искусственный носитель.
  • b = характерного времени нет, детерминизм неприменим: сама связь такта не задаёт; размещаемый на ней CZ детерминирован, 33 ns в рекордном устройстве D[480].
  • c = функции считывания нет.
  • d = дальнодействие: связность за пределами ближайшего соседа без перемещения кубита.
  • e = ни модальности управления, ни размещения: линия потока учитывается за соединяемыми кубитами.
  • f = когерентная: остаточное ZZ, ошибка калибровки фазы, перекрёстные помехи.
  • g = сверхпроводниковая литография.
    Ранг 2 из 111; общий для сверхпроводниковой и отжиговой архитектур; он сочетает искусственный носитель с дальней подвижностью.

Физика и пределы

На 4 GHz в кремнии направляемая длина волны составляет около 30 mm, так что 2-mm удлинители IQM — это электрически короткие конденсаторы; элемент связи в состоянии покоя стоит на 3.195 GHz ниже кубитов, находящихся на 4.10 и 3.89 GHz, при связях кубит–элемент связи 51.5 и 53.9 MHz против прямой связи 3.7 MHz, и результирующий обмен есть их разность D[480]. Вентиль — это экскурсия элемента связи по потоку, включающая взаимодействие |11⟩↔|20⟩ на 22 ns плюс 11 ns простоя; разнесение заодно снижает связь со вторыми соседями ниже 30 kHz D[480]. За пределами нескольких миллиметров собственные стоячие моды удлинителя попадают в полосу кубитов (полуволновая линия длиной 1 cm резонирует около 6 GHz), поэтому связь приходится получать от гибридизованной резонаторно-трансмонной моды: 1-см элемент связи Nanjing даёт 23.5 MHz XX-связи и до 100 MHz ZZ, переключаемые с контрастом более 10² и 10⁴ соответственно D[482]. Связи длиной от 1 cm до 0.5 m существуют только в моделировании S[483]–[485].

Четыре предела. Потери: мода элемента связи с T₁ > 40 µs D[480] стоит не более 33 ns/40 µs ≈ 8×10⁻⁴ на вентиль и ~10⁻⁵ при дисперсионной доле участия — ниже рекордных 1.9 ± 0.2 ×10⁻³, которые «в основном» отнесены к падению T₁ одного из кубитов до 14 µs на время экскурсии по потоку D[480]. Теснота спектра: каждая лишняя мода — это частотная коллизия, а вершина степени 6 удерживает вне резонанса сразу шесть элементов связи. Когерентная ошибка: остаточное ZZ ниже 2 kHz D[480] даёт 0.013 рад условной фазы на микросекунду простоя на пару — коррелированная, а не стохастическая. Геометрия: степень выше четырёх требует пересечений, а значит слоёв разводки; граф Таннера двумерного «велосипедного» кода (bivariate bicycle) — «граф степени 6, состоящий из двух рёберно-непересекающихся планарных подграфов» D[248], так что топологически достаточно двух. Этот предел сдвигается с появлением слоёв разводки с меньшими потерями — про Loon заявлено «несколько высококачественных слоёв разводки с малыми потерями» C[49] — и кубитов, чей T₁ переживает перестройку потоком.

Достигнутый инженерный уровень

Лучшее из продемонстрированного: CZ 99.81(2)% на 1.96 mm за 33 ns (IQM, опубликовано 2023-02) D[480]. Типичное на масштабе, по состоянию на 3 сентября 2026 г.: отсутствует — ни один многокубитный процессор с элементами связи миллиметрового масштаба не опубликовал точностей вентилей; Loon показывает «6-связные соединения кубитов» без цифр C[49], [486], а устройства IQM Star с резонаторным хабом достигают «выше 99.3%» на последовательности MOVE–CZ–MOVE C[487].

таблица
Год Показатель Кто Тег Ист.
2007-09 Два кубита на противоположных сторонах кристалла, связанные через резонаторную шину длиной в несколько mm Yale D [477]
2023-02 CZ 99.81(2)% на расстоянии 1.96 mm, 33 ns, ZZ < 2 kHz IQM D [480]
2025-03 6-кубитный звёздный резонатор: логическая ошибка [[4,2,2]] за цикл 0.25(2)–0.91(3)% IQM D [488]
2025-05-20 Общая доступность Advantage2, 4 400+ кубитов при степени 20 (16 внутренних + 2 внешних + 2 нечётных элемента связи) D-Wave C [489] факт
2025-06 Элемент связи на гибридной моде длиной 1 cm, XX 23.5 MHz, контраст ZZ > 10⁴, вентиля нет Nanjing D [482]
2025-11-12 Loon: 6-связные соединения, более длинные элементы связи, многослойная разводка, цифр нет IBM C [49], [486]

Доминирующий член ошибки сегодня: релаксация кубита во время экскурсии по потоку (T₁,эфф 14 µs на одном кубите, 43 µs на другом) D[480]; для решёток степени 6 бюджет не опубликован.

Производство, материалы и цепочка поставок

Стандартная джозефсоновская литография Nb/Al плюс многослойная разводка с малыми потерями, чтобы элементы связи могли пересекать ряды кубитов. IBM изготавливает Loon на 300-mm пластинах в Albany NanoTech и приписывает этой линии «десятикратный рост» сложности кристалла C[49], [486]; в форме 10-K D-Wave описан «многослойный процесс изготовления интегральных схем» G[490]. Каждый перестраиваемый элемент связи добавляет переход и линию потока: модуль на 288 кубитов под gross-код при степени 6 D[248] несёт 864 элемента связи, если все они перестраиваемые, — три на кубит против 1.8 на Nighthawk (218 элементов связи, 120 кубитов) C[49]. Выход годных в расчёте на элемент связи не опубликован.

Цепочка поставок: IBM изготавливает у себя, совместно с NY CREATES C[49]; IQM — в Эспоо D[480]; D-Wave пользуется «существующими сторонними фабриками», продемонстрировала второй источник поставки на 2000Q LN G[491], а в её отчётах 10-K упоминается SkyWater (девять попаданий полнотекстового поиска, 2023–2026) G[492] — фабрика, которой с 2026-07-31 владеет IonQ, конкурент по платформе C[493] факт. Единые точки отказа — три-четыре фабрики с квалифицированными многослойными процессами с малыми потерями. Экспортная уязвимость: правило BIS от 2024-09-06 G[301] факт контролирует рефрижераторы растворения (3A904) и квантовые вычислители лишь тогда, когда число кубитов и ошибка C-NOT попадают в одну полосу, — от 34–99 кубитов при ≤ 10⁻⁴ до любой ошибки начиная с 2 000 кубитов (4A906), — но не конструкции элементов связи.

Управление, считывание и нагрузка на ввод-вывод

Перестраиваемому дальнодействующему элементу связи нужны одна линия потока и импульс потока класса 22 ns D[480]; фиксированному резонаторному хабу не нужно ни того, ни другого, но он расплачивается операциями MOVE C[487], [494]. При степени 6 одни только линии потока элементов связи дают три на кубит — сверх линии возбуждения, линии потока самого кубита и мультиплексированного считывания, итого пять-шесть линий на кубит. На 10³ кубитах это 5 000–6 000 линий и холодное мультиплексирование; на 10⁴ — те 40 000 линий, которые QuantWare обещает к 2028 г. C[536] факт; на 10⁶ разрыв закрывает только генерация потока на кристалле (крио-КМОП или быстрая одноквантовая логика, БОК; опубликованный ориентир — управление на mK-ступени у SEEQC факт). Задержка петли не меняется: раунд bivariate-bicycle — это «схема глубины 7 из CNOT-вентилей между ближайшими соседями» D[248]; элемент связи сдвигает не её, а декодер, поскольку у «велосипедных» кодов нет декодеров паросочетания (matching), удерживающих декодирование поверхностного кода в пределах микросекунды.

Роль в стеке

Две архитектуры: сверхпроводниковые трансмоны и квантовый отжиг. Механизм требует сверхпроводниковой литографии с многослойной разводкой и поставляет дальнодействующие проверки степени 6, которые потребляют коды bivariate-bicycle: 12 логических кубитов на 288 физических там, где поверхностному коду нужно «почти 3000» при физической ошибке 0.1% D[248], и 121 логический кубит из 5 000-кубитной gross-системы при p = 10⁻³ в архитектурном исследовании IBM, где степень «не превышает семи» S[496]. Он замещает элементы связи ближайших соседей ценой одного перехода и одной линии потока на каждое добавленное ребро, двух и более слоёв разводки и элемента связи, чьи T₁ и паразитные моды входят в бюджет ошибок, — плата взимается за проект, а не за вентиль. В разрезе семейств: искусственный носитель, покупающий литографией ту дальнюю подвижность, которую атомы и ионы получают за счёт движения. Производный такт = сумма раунда синдрома: слои вентилей + транспорт + считывание + сброс для архитектуры: на трансмонной архитектуре раунд равен 0.65 µs с наибольшим членом — считыванием за 282 ns, а дальнодействующий CZ на 33 ns D[480] составляет 5% раунда и становится ограничивающим лишь тогда, когда последовательность MOVE–CZ–MOVE оказывается длиннее члена считывания; на отжиговой архитектуре тактом служит расписание отжига. Соседние пустые слоты: межкристальный l-coupler, обещанный для IBM Cockatoo в 2027 г. R[481], и резонаторная связь спиновых кубитов, где Delft показал iSWAP-осцилляции между спинами, разнесёнными на 250 µm D[497], без указания точности вентиля.

Свидетельства — как измерены числа

Значение 99.81% получено чередующимся рандомизированным бенчмаркингом, а его ошибка 1.9(2)×10⁻³ моделированием разложена на часть, ограниченную когерентностью, в которой доминирует T₁,эфф 14 µs одного из кубитов; ZZ < 2 kHz измерено в точке простоя D[480]. Цифры Nanjing — это спектроскопически измеренные связи, а не вентили D[482]. Результаты IQM по звёздной архитектуре — это точности логических состояний кода [[4,2,2]], в которые свёрнуты и считывание, и простой D[488]; её «выше 99.3%» — фирменная цифра без указания протокола C[487]. Заявления по Loon — текст пресс-релиза C[49], [486].

Не охвачено: перекрёстные помехи на общих удлинителях, когда несколько элементов связи одной вершины срабатывают одновременно; T₁ в тех рабочих точках по потоку, в которые каждый элемент связи загоняет свои кубиты; утечка (leakage) в моды удлинителей; дрейф нуля ZZ. Независимые воспроизведения CZ миллиметрового масштаба с указанием погрешностей: отсутствуют по состоянию на 3 сентября 2026 г. Противоречия: степень 6 D[248] против «не превышает семи» S[496] — седьмое ребро есть адаптер логического блока, так что верно и то, и другое; «≥ 2 mm» в графе технологий — это 1.96 mm из статьи D[480]; 99.3% (ячейка Constellation) и 99.81% (изолированная пара) у IQM относятся к разным операциям, а не к регрессии.

Зависимость D-Wave от SkyWater основана на девяти совпадениях полнотекстового поиска EDGAR G[492]; собственный текст D-Wave говорит о «существующих сторонних фабриках», а второй источник продемонстрирован на 2000Q LN G[491]. «Выше 99,3%» у IQM Constellation приводится без протокола и погрешности C[487]. У нанкинского 1-сантиметрового элемента связи XX = 23,5 МГц измерено, а ZZ = 100 МГц указано без пояснения, измерено оно или смоделировано D[482]. Считывание 282 нс, на котором основана выведенная тактовая частота, — типичное значение сверхпроводниковой архитектуры, а не цифра, специфичная для дальних связей. Патентные метаданные для [498] взяты из индекса Justia, а не из полнотекстовых записей USPTO. Не опубликовано: число кубитов IBM Loon, длина c-coupler и какая-либо точность гейтов C[49], [486]; стоимость, энергия и выход годных на элемент связи — ни у одного участника; число патентных семейств именно по дальним связям; и используют ли поставляемые продукты IQM Crystal удлинённый элемент связи 2 мм из [480].

Участники и экономика

Кто.
Организация Роль Страна Что именно делает с этой технологией Свидетельство
IBM разработчик США c-couplers на Loon; qLDPC-модуль Kookaburra (2026); Starling (2029) C[49], [481] факт
IQM Quantum Computers разработчик Финляндия Рекорд 2-mm элемента связи; хабы Star; Constellation с 2030 г. D[480] C[70], [487], [494]
D-Wave Quantum разработчик США Отжиговые машины Zephyr степени 20 C[489] факт
Nanjing University исследования Китай Элемент связи на гибридной моде длиной 1 cm; теория дальнодействующего ZZ D[482] S[484]
QuTech исследования Нидерланды Резонаторная связь между спинами, разнесёнными на 250 µm D[497]
SkyWater Technology поставщик США Фабрика, названная в отчётах 10-K D-Wave; принадлежит IonQ с 2026-07-31 G[492] C[493]
QuantWare поставщик Нидерланды Кристаллы с трёхмерной разводкой; дорожная карта VIO-40K P[495]
DARPA финансирующая сторона США В QBI Stage B входит IBM (до $15 M) G[65] факт

Деньги.

  • 2025-09-03 · IQM · раунд серии B · $320 M · закрыт факт
  • 2025-11-06 · DARPA QBI Stage B · IBM в числе одиннадцати команд · до $15 M на каждую · официально G[65] факт
  • 2026-05-21 · IBM/Anderon; D-Wave; GlobalFoundries · письма о намерениях US DoC CHIPS · $1 B (+ $1 B собственных средств IBM); $100 M; $375 M · LOI, необязывающие G[300] факт
  • 2026-06-02 · IBM · обязательство по инвестициям в квантовые технологии · > $10 B за пять лет · объявлено C[57] факт
  • 2026-07-02 · IQM · листинг на Nasdaq и в Хельсинки · денежные средства pro forma €337 M; выручка H1-2026 €8.9 M · закрыт C[58] факт
  • 2026-07-31 · IonQ · приобретение SkyWater · ~$1.8 B · закрыто C[19] факт
  • 2026-08-06 · D-Wave · результаты Q2-2026 · выручка за H1 $5.9 M (за Q2 $3.1 M), денежные средства $546.2 M · отчёт C[15] факт

Рынок и цепочка поставок. Дальнодействующий элемент связи никто не продаёт: это проектный блок внутри кристалла вендора, а рынком выступают три-четыре фабрики, способные его напечатать, — Albany C[49], собственная фабрика IQM D[480], сторонние фабрики D-Wave G[491], [492], GlobalFoundries в рамках своего LOI факт, — плюс QuantWare как единственный коммерческий продавец кристаллов с трёхмерной разводкой P[495]. Структурная цена — 1.5–3 дополнительных элемента связи на кубит против десятикратной экономии физических кубитов на логический кубит D[248]. Кто платит: G4 (Starling у IBM), G3 — если заработает Kookaburra, G5 — на отжиговой архитектуре C[489], G1/G2 — за счёт меньшего числа SWAP на хабах Star C[494].

Интеллектуальная собственность и стандарты. IBM: US 12,517,856 (заявка 2022-09-28, выдан 2026-01-06) на уровни модульной связности, US 12,587,192 (выдан 2026-03-24) на цепочки резонаторов с перестраиваемыми индуктивными элементами связи, US 2024/0169232 A1 (заявка 2022-11-18) на дальнодействующую связь флаксониумов G[498]. D-Wave: US 10,268,622 (выдан 2019-04-23), US 11,507,871 и US 11,494,683 (оба 2022-11) на дальнодействующие элементы связи G[498]. Судебных споров не найдено; стандарта нет. По обзору PatSnap, опубликованному 2026-06-30, у IBM 4 388 квантовых патентных семейств, из них 783 по сверхпроводниковым устройствам Pфакт; подсчёта именно по дальнодействующим элементам связи не существует.

Дорожные карты и послужной список.

  • IBM: обещано 2025-06-10 · Loon в 2025 г. с c-couplers · поставлено 2025-11-12 в виде компонентов без показателей производительности C[49], [481].
  • IBM: обещано 2025-06-10 · Kookaburra в 2026 г., Cockatoo в 2027 г. (l-couplers), Starling в 2029 г. (200 логических кубитов, 10⁸ вентилей) · Kookaburra не поставлен по состоянию на 2026-09-03, остальное в ожидании R[481] C[72] факт.
  • IQM: обещано 2026-01-05 · двухкубитная точность выше 99.94% в 2025–26 гг.; демонстраторы qLDPC в 2027–28 гг.; Constellation с дальнодействующими элементами связи с 2030 г. · в ожидании R[70].
  • D-Wave: описано 2021-09-22 · топология Zephyr · поставлена вместе с общедоступным Advantage2 2025-05-20 C[489] факт.
    Достоверность: IBM поставляет названный процессор в названный год (Nighthawk поставлен 2025-12 факт), но за десять месяцев после Loon не опубликовала ни одной цифры по элементам связи; IQM выполнила свою физику 2023 г. и поставляет системы Star, но её дорожная карта не содержит числа кубитов; D-Wave поставила свою топологию на масштабе, но только для отжига.

Стратегическое прочтение. Если элементы связи миллиметрового масштаба выйдут на точность вентилей между ближайшими соседями при степени 6, число физических кубитов на логический упадёт на порядок D[248]; победителями станут вендоры, владеющие и элементом связи, и кодом, — IBM и, позднее, IQM, — плюс фабрики с многослойными процессами; проигравшими — дорожные карты на поверхностном коде с решётками ближайших соседей, включая Google факт. Угрозы замещения: межкристальные l-couplers R[481]; атомы и ионы, получающие связность за счёт движения; более качественные вентили ближайших соседей вместе с сетями SWAP. Переговорная сила по части конструкции — у поставщиков платформ, по части слоёв разводки — у немногих фабрик; IonQ–SkyWater — первый случай, когда поставщик платформы владеет поимённо названной фабрикой конкурента G[492] факт.

Перспективы и открытые вопросы

Подтвердить в течение 12–24 месяцев, если: IBM опубликует точности CZ на c-coupler ≥ 99.5% с погрешностями при длине ≥ 5 mm и эксперимент с памятью на gross-коде на Kookaburra до конца 2027 г. факт; какая-либо группа продемонстрирует внутрикристальный CZ на ≥ 1 cm с точностью ≥ 99.5% D[482]; IQM покажет ячейку Constellation на ≥ 99.9% C[487]. Понизить в ранге, если к концу 2027 г. ни один элемент связи миллиметрового масштаба не покажет ≥ 99.9% либо ни один код с дальнодействующими проверками на сверхпроводниковом оборудовании не покажет Λ > 1. Лучший сценарий к 2029 г.: модули класса Starling с 288-кубитными gross-кодами и элементами связи на уровне 99.9% D[248] R[481]. Худший сценарий: элементы связи остаются на 99.8% на изолированных парах, коды qLDPC мигрируют на атомы и ионы, а машина IBM 2029 года оказывается машиной на поверхностном коде.

Открытые вопросы: (1) переживает ли T₁ кубита те рабочие точки по потоку, в которые его загоняют шесть элементов связи? (2) каковы перекрёстные помехи при параллельных вентилях на вершине, удлинители которой делят один слой разводки? (3) какой декодер исполняет «велосипедные» коды в пределах времени цикла? Следить за: любой статьёй IBM по элементам связи, статусом Kookaburra в 2026 г., датой выпуска продукта Constellation у IQM, вентилем Nanjing на 1 cm.

Литература
  1. [15] D-Wave Quantum Inc., “D-Wave Reports Second Quarter 2026 Results,” Aug. 6, 2026. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/company/newsroom/press-release/d-wave-reports-second-quarter-2026-results/ [C]
  2. [19] IonQ, “IonQ Completes Acquisition of SkyWater Technology,” Jul. 31, 2026. [Online]. Available: https://www.ionq.com/news/ionq-completes-acquisition-of-skywater-technology [C]
  3. [49] IBM, “IBM Delivers New Quantum Processors, Software, and Algorithm Breakthroughs on Path to Advantage and Fault Tolerance,” Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://newsroom.ibm.com/2025-11-12-ibm-delivers-new-quantum-processors,-software,-and-algorithm-breakthroughs-on-path-to-advantage-and-fault-tolerance [C]
  4. [57] IBM Quantum, “Why IBM is investing $10 billion into quantum computing,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/quantum/blog/10-billion-investment-faq [C]
  5. [58] IQM Quantum Computers, “IQM Quantum Computers Becomes First European Quantum Computing Company Listed on a Major U.S. Exchange,” Jul. 2, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/press-releases/iqm-quantum-computers-becomes-first-european-quantum-computing-company-listed-on-a-major-u-s-exchange/ [C]
  6. [65] DARPA, “Stage B selection,” Nov. 6, 2025. [Online]. Available: https://www.darpa.mil/research/programs/quantum-benchmarking-initiative/stage-b-selection [G]
  7. [70] IQM Quantum Computers, “Development Roadmap,” Jan. 5, 2026. [Online]. Available: https://iqm.tech/technology/roadmap [C]
  8. [72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/roadmaps/quantum/ [C]
  9. [248] S. Bravyi et al., “High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory,” Nature, vol. 627, no. 8005, pp. 778–782, Mar. 2024, doi: 10.1038/s41586-024-07107-7. arXiv:2308.07915. [D]
  10. [300] National Institute of Standards and Technology, “Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing,” NIST News, May 21, 2026. [Online]. Available: https://www.nist.gov/news-events/news/2026/05/department-commerce-announces-letters-intent-9-companies-2-billion [G]
  11. [301] US Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, “Commerce Control List Additions and Revisions; Implementation of Controls on Advanced Technologies Consistent With Controls Implemented by International Partners,” Federal Register, vol. 89, p. 72926, Sep. 6, 2024. [Online]. Available: https://www.federalregister.gov/documents/2024/09/06/2024-19633/commerce-control-list-additions-and-revisions-implementation-of-controls-on-advanced-technologies [G]
  12. [477] J. Majer et al., “Coupling superconducting qubits via a cavity bus,” Nature, vol. 449, no. 7161, pp. 443–447, Sep. 2007, doi: 10.1038/nature06184. [D]
  13. [478] B. Kannan et al., “Waveguide quantum electrodynamics with superconducting artificial giant atoms,” Nature, vol. 583, no. 7818, pp. 775–779, Jul. 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2529-9. [D]
  14. [479] X. Zhang, E. Kim, D. K. Mark, S. Choi, and O. Painter, “A scalable superconducting quantum simulator with long-range connectivity based on a photonic bandgap metamaterial,” arXiv:2206.12803, Jun. 2022. [D]
  15. [480] F. Marxer et al., “Long-Distance Transmon Coupler with cz-Gate Fidelity above 99.8%,” PRX Quantum, vol. 4, no. 1, Art. no. 010314, Feb. 2023, doi: 10.1103/PRXQuantum.4.010314. arXiv:2208.09460. [D]
  16. [481] R. Mandelbaum et al., “How IBM will build the world's first large-scale, fault-tolerant quantum computer,” IBM Quantum Computing Blog, Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/quantum/blog/large-scale-ftqc [R]
  17. [482] J. Xu et al., “Tunable hybrid-mode coupler enabling strong interactions between transmons at centimeter-scale distance,” Phys. Rev. Appl., vol. 25, no. 1, Art. no. 014016, Jan. 2026, doi: 10.1103/ls5b-279m. arXiv:2506.14128. [D]
  18. [483] P. Zhao, P. Xu, and Z.-Y. Xue, “Long-range tunable coupler for modular fluxonium quantum processors,” arXiv:2604.12261, Apr. 2026. [S]
  19. [484] X. Deng et al., “Long-Range ZZ Interaction via Resonator-Induced Phase in Superconducting Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 134, no. 2, Art. no. 020801, Jan. 2025, doi: 10.1103/PhysRevLett.134.020801. arXiv:2408.16617. [S]
  20. [485] P. Zhao, Y. Zhang, G. Xue, Y. Jin, and H. Yu, “Tunable coupling of widely separated superconducting qubits: A possible application towards a modular quantum device,” Appl. Phys. Lett., doi: 10.1063/5.0097521. arXiv:2201.03184. [S]
  21. [486] R. Mandelbaum, “Scaling for quantum advantage and beyond,” IBM Quantum Computing Blog, Nov. 12, 2025. [Online]. Available: https://www.ibm.com/quantum/blog/qdc-2025 [C]
  22. [487] F. Vigneau, “IQM Constellation: A New Quantum Processor Architecture for Scalable Error Correction,” IQM Quantum Computers, Sep. 30, 2025. [Online]. Available: https://iqm.tech/blog/iqm-constellation-a-new-quantum-processor-architecture-for-scalable-error-correction/ [C]
  23. [488] F. Vigneau et al., “Quantum error detection in qubit-resonator star architecture,” arXiv:2503.12869, Mar. 2025. [D]
  24. [489] K. Boothby, A. D. King, and J. Raymond, “Zephyr Topology of D-Wave Quantum Processors,” D-Wave Systems Inc., Sep. 2021. [Online]. Available: https://www.dwavequantum.com/media/2uznec4s/14-1056a-a_zephyr_topology_of_d-wave_quantum_processors.pdf [C]
  25. [490] D-Wave Quantum Inc., “Form 10-K for the fiscal year ended December 31, 2025,” U.S. Securities and Exchange Commission (EDGAR), Feb. 2026. [Online]. Available: https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1907982/000190798226000026/qbts-20251231.htm [G]
  26. [491] D-Wave Quantum Inc., “Form 10-K for fiscal year 2024,” SEC EDGAR, Mar. 14, 2025. [Online]. Available: https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1907982/000190798225000060/qbts-20241231.htm Also https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1907982/000190798225000060/0001907982-25-000060-index.htm. [G]
  27. [492] U.S. Securities and Exchange Commission, “EDGAR full-text search: ‘SkyWater’ in D-Wave Quantum Inc. 10-K filings,” SEC EDGAR Full-Text Search, Feb. 26, 2026. [Online]. Available: https://efts.sec.gov/LATEST/search-index?q=%22SkyWater%22&forms=10-K&ciks=0001907982 [G]
  28. [493] IonQ, “IonQ to Acquire SkyWater Technology, Creating the Only Vertically Integrated Full-Stack Quantum Platform Company,” Jan. 26, 2026. [Online]. Available: https://investors.ionq.com/news/news-details/2026/IonQ-to-Acquire-SkyWater-Technology-Creating-the-Only-Vertically-Integrated-Full-Stack-Quantum-Platform-Company/default.aspx [C]
  29. [494] E. Stuart, “Jumping Off the Grid in Quantum Processor Innovation: Introducing IQM Star,” IQM Quantum Computers blog, Apr. 30, 2025. [Online]. Available: https://iqm.tech/blog/jumping-off-the-grid-in-quantum-processor-innovation-introducing-iqm-star/ [C]
  30. [495] M. Abdel-Kareem, “QuantWare Debuts VIO-40K™ Architecture to Enable 10,000-Qubit Superconducting Processors,” Quantum Computing Report, Dec. 10, 2025. [Online]. Available: https://quantumcomputingreport.com/quantware-debuts-vio-40k-architecture-to-enable-10000-qubit-superconducting-processors/ [P]
  31. [496] T. J. Yoder et al., “Tour de gross: A modular quantum computer based on bivariate bicycle codes,” arXiv:2506.03094, Jun. 2025. [S]
  32. [497] J. Dijkema et al., “Cavity-mediated iSWAP oscillations between distant spins,” Nat. Phys., vol. 21, no. 1, pp. 168–174, Dec. 2024, doi: 10.1038/s41567-024-02694-8. arXiv:2310.16805. [D]
  33. [498] Justia Patents, “Patent search: ‘long-range coupler’ qubit (results as of Sep. 3, 2026).” [Online]. Available: https://patents.justia.com/search?q=%22long-range+coupler%22+qubit Also https://patents.google.com/patent/US12517856B2/en. Also https://patents.google.com/patent/US12587192B2/en. [G]
  34. [536] QuantWare, “QuantWare announces scaling breakthrough with VIO-40K™, delivering 10,000 qubit Quantum Processors for the first time,” Dec. 8, 2025. [Online]. Available: https://quantware.com/news/quantware-announces-scaling-breakthrough-with-vio-40k [C]