Кошачье кодирование (смещённый шум) enc_cat

Кубит, натянутый на два когерентных состояния моды резонатора и удерживаемый там инженерно организованным двухфотонным обменом с диссипативным буфером. Переворот бита обязан пересечь фазовое пространство между лепестками и потому подавлен экспоненциально по n̄; потеря одного фотона переворачивает фазу, что линейно по n̄. Продемонстрировано примерно с 2020 года (Lescanne, Leghtas и коллеги), коммерциализировано Alice & Bob и AWS. Собственного времени вентиля и собственного считывания у кодирования нет; его единственный продукт — асимметрия.

Γ_Z ≈ n̄/T1: кодирование напрямую превращает время жизни резонатора в качество логики, а число фотонов покупает подавление переворотов бита по линейной цене. Ocelot замыкает эту цепочку: при n̄ = 2 время жизни хранения составляет 57–68 µs D[80]. Если проделать ту же арифметику в рабочей точке, которую предполагают оценки, — n̄ ≈ 19 и переворот фазы 10⁻³ за цикл, — требуемое T1 резонатора получается n̄·t/p ≈ 53 ms S[80], [95]. Лучшая опубликованная резонаторная память — 25.6 ms, и она построена развязкой моды от её анциллы, то есть ровно противоположным тому, что делает стабилизированный кошачий кубит D[319]. Это и есть предел: аргумент о числе кубитов является утверждением о времени жизни резонатора под сильным воздействием. Сдвинуть его способны меньшие однофотонные потери при высокой мощности накачки либо сжатые кошачьи кубиты D[78].

Доминирует переворот фазы: ~10⁻¹ за цикл там, где код реально работал, против предполагаемых ~10⁻³; подавление переворотов бита перестало быть проблемой ещё два года назад.

9.6×10⁻² — это ошибка фазового переворота вентиля CX при n̄ = 2, а не показатель на цикл коррекции ошибок; смещение шума > 25 при CX и > 30 в простое, а циркулирующие «27–33» — это времена фазового переворота в µs, а не величины смещения D[80]. Среднее время до переворота бита 44 минуты у 12-кат-чипа (сентябрь 2025 г.) предварительное и опубликовано производителем, без рецензируемого продолжения, а страница дорожной карты производителя для того же периода называет пиковое значение 252 минуты. Требование к времени жизни резонатора 53 ms выведено из Γ_Z ≈ n̄/T1 при допущениях самих оценок; ни один источник его не приводит. Награда Nord Quantique на этапе B программы QBI [65] финансирует её путь GKP, который это кодирование не использует.

Собственного технологического шага у кодирования нет: к несущему резонатору добавляются непрерывная параметрическая накачка и буферная мода. Именно накачка составляет цену по вводу-выводу: на каждый кошачий кубит приходятся линия возбуждения, линия накачки и тракт считывания на каждый кошачий кубит — через общую трансмон-анциллу у Ocelot, через буфер у Alice & Bob Cфакт. Ocelot тратит пять буферов и четыре трансмона-анциллы на пять кошачьих кубитов D[80]. На уровне 10³ кошачьих кубитов стеной становятся число линий накачки и тепловыделение от накачки в одном рефрижераторе растворения; для 10⁴–10⁶ нужно мультиплексированное криогенное возбуждение, здесь не продемонстрированное. Цепочка поставок и экспозиция по экспортному контролю — те же, что у несущего резонатора.

Архитектура: бозонные кубиты в резонаторах — кошачьи кубиты и GKP (код Готтесмана–Китаева–Прескилла), где это основное кодирование. Требует бозонной моды резонатора; даёт асимметричный внутренний кубит для каскадирования repetition-cat и LDPC-cat, а также для CNOT между кошачьими кубитами. Заменяет голое двухуровневое кодирование, конкурирует с GKP и конфликтует с поверхностным кодом, рассчитанным на симметричный шум. Производный раунд 1.44 µs, задан вентилями, против измеренного цикла съёма синдрома 2.8 µs D[80]. Верификация: точки для расстояния 3 и расстояния 5 сняты при n̄ = 1 и n̄ = 1.5, поэтому формулировка «плоско по расстоянию» смешивает расстояние с рабочей точкой D[80]. Среднее время переворота бита 44 мин предварительно; дорожная карта того же поставщика приводит по тому же прогону пик 252 мин C[77]C[412].

Деньги.
2025-01-28 · Alice & Bob · раунд серии B · €100 M · — · закрыт факт
2026-05-22 · Alice & Bob · расширение раунд серии B · сумма не раскрыта · лид NVentures · закрыт C[88]

Рынок и цепочка поставок. На этом слое ничего не продаётся; кодирование — проектное решение поверх резонаторной цепочки поставок, покупаемое как обещание по G3 и G4. На нём держится бизнес Alice & Bob.

Интеллектуальная собственность и стандарты. Датированного патентного семейства, специфичного именно для кошачьего кодирования, не найдено; заявки привязаны к вентилям, накачкам и считыванию.

Дорожные карты и послужной список. Опубликованная лестница идёт так: Helium (18 кошачьих кубитов, 1 логический, 10⁻², поставлен 2026-06) → Lithium (48/4, 10⁻³) → Beryllium (250/5, 10⁻⁴) → Graphene (2 000/100, 10⁻⁶, 2030) R[412]. Чипы выходят в срок, но ни для одного из них не опубликована логическая частота ошибок, так что каждая определяющая цифра остаётся обещанием. AWS не публиковала дорожной карты по кошачьим кубитам дальше Ocelot.

Стратегическое прочтение. Если переворот фазы за цикл упадёт на два порядка, кошачье кодирование выигрывает по числу физических кубитов; если нет — ветвь остаётся технологией памяти, а бюджет уходит на qLDPC или двухрельсовое стирание (erasure).

Подтвердить к 2027, если переворот фазы за цикл опустится ниже 10⁻² при асимметрии выше 100 и фиксированном n̄; понизить оценку заявлений об эффективности, если он останется около 10⁻¹. В лучшем случае к 2029 г.: кошачий кубит при n̄ ≥ 5 с миллисекундным временем жизни под активной стабилизацией. В худшем случае: асимметрия насыщается, и оценки на 758 кошачьих кубитов и на 126 133 кошачьих кубита остаются недостижимыми S[95], [96]. Открытые вопросы: переживёт ли сжатие переход к многокубитным операциям; можно ли поднимать мощность накачки, не нагружая T1? Следить за Lithium и за любым преемником Ocelot.