Кросс-резонанс (фиксированная частота, только СВЧ) g_cr
Полностью микроволновый запутывающий вентиль: трансмон фиксированной частоты возбуждают на частоте его соседа через статическую шину; ни линии потока, ни перестраиваемого элемента связи.
Кросс-резонанс (фиксированная частота, только СВЧ)
Чисто СВЧ вентиль на трансмонах фиксированной частоты; 180–500 ns; вытеснен перестраиваемыми элементами связи в IBM Heron.
Обзор →Ключевые источники
Пространство проектирования — атрибуты
- (a) сродство носителя
- искусственный
- (b) время · запутывание
- 316 ns · детерминированное
- (c) считывание
- —
- (d) подвижность
- статическая разводка ближайших соседей
- (e) управление
- СВЧ @ комнатная
- (f) структура ошибки
- когерентная / калибровочная, стохастическая паулиевская
- (g) производство
- литография сверхпроводниковых схем
Пространство оценки — датированные атрибуты
Kandala 2021 подавляет статический ZZ внутренне (два фиксированных элемента связи перестраивают одетые уровни), а не активным компенсирующим драйвом; импульс 180 ns, не 320 ns. Кросс-резонансный вентиль (CR) оставался основным вентилем IBM вплоть до Condor; CZ на перестраиваемом элементе связи появился в Heron.
Стандартные рекорды
Участники и цели — аннотации
Рёбра
Используют 6 машин (6 основная · 0 альтернатива)
- сверхпроводниковые схемы 6
- IBM Quantum System One, Ehningen Fraunhofer-Gesellschaft ◌ 🔎
- IBM Quantum Condor IBM блог пресса ▥ §Breaking the 1,000-qubit barrier with Condor (cross-resonance gate technology) ✅
- IBM Quantum Eagle r1-r3 IBM статья статья статья ▤ §III.5 (native gates incl. ECR); Fig. 4 caption (median ECR error) ✅
- IBM Quantum Falcon r5.11 IBM статья блог ▤ Methods: Leakage in the system (cross-resonance frequency collisions) 🔎
- IBM Quantum Osprey IBM блог пресса ▨ IBM statement quoted: 413 of 433 qubits, exploratory technical demonstration, consistent with Eagle R1 🔎
- Advanced Quantum Testbed (AQT) Lawrence Berkeley National Laboratory ▦ ✅
Иллюстрации
У каждой иллюстрации — рассказ о том, что на ней, и строка авторства.



Кросс-резонанс (фиксированная частота, только СВЧ)
Полностью микроволновый запутывающий вентиль: трансмон фиксированной частоты возбуждают на частоте его соседа через статическую шину; ни линии потока, ни перестраиваемого элемента связи.
Вердикт. Вытеснен в собственном парке IBM начиная с Heron (2023-12), но всё ещё остаётся единственным двухкубитным вентилем, которому не нужно никакого управления элементом связи; он вернётся только если послеоперационная подгонка частот окажется по стоимости выгоднее потокового ЦАП на каждый элемент связи.
Λ — коэффициент подавления ошибок на один шаг кодового расстояния; QBI = DARPA Quantum Benchmarking Initiative (этап A — концепция → B — план НИОКР → C — государственная V&V); G1–G7 — классы целей отчёта (см. «Участники и экономика»).
Сущность и происхождение
Возбуждение управляющего трансмона на частоте его соседа через фиксированную шину порождает ZX-взаимодействие; Chow, Córcoles, Gambetta et al. (IBM), 2011 D[425]. Kandala et al. в 2021 году получили CNOT 99.77(2)% одним импульсом длительностью 180 ns, подавив статическое ZZ внутренним образом: два элемента связи фиксированной частоты перестраивают одетые уровни, вместо того чтобы добавлять компенсирующие воздействия D[287].
Атрибуты: искусственный носитель, статическая связность, микроволновое управление при комнатной температуре; детерминированное запутывание на уровне 10^-6.5 s (~320 ns типично, 180 ns лучший результат).
Ошибки когерентные плюс паулиевские; стандартная литография сверхпроводниковых схем, дополнительных техпроцессов нет.
Физика и пределы
Скорость ZX имеет второй порядок, ∝ JΩ/(Δ(Δ+α)), и максимальна в «оседлавшем» режиме −α < Δ < 0, поэтому расстройка обязана лежать в полосе порядка ангармоничности, ~300 MHz. Статическое ZZ, ∝ 2J²α/(Δ(Δ+α)), не выключается никогда, поэтому в бюджете доминирует когерентная ошибка. Предел задаётся не отдельной парой, а попаданием в частоты: каждый сосед добавляет ограничение по частотным столкновениям внутри той же полосы, а разброс переходов при изготовлении имеет порядок процента, так что выход годных без столкновений обрушивается с ростом решётки. Предел сдвигает послеоперационная подгонка — отжиг переходов в целевую точку с успехом 97.4% D[294], — а не улучшение импульсов.
Достигнутый инженерный уровень
таблица
| Дата | Показатель | Кто | Тег |
|---|---|---|---|
| 2011 | Первый полностью микроволновый запутывающий вентиль на кросс-резонансе (cross-resonance, CR) | IBM | D[425] |
| 2021-09-22 | CNOT 99.77(2)% одним импульсом 180 ns | IBM | D[287] |
| 2026-06-25 | Решёточный «патч» на фиксированных частотах, CNOT > 98% по моделированию | Hanyang University | S[426] |
Показателя CR, усреднённого по парку машин, никогда не публиковали; сегодняшний EPLG у IBM (3.7×10⁻³ D[34]) относится к аппаратуре Heron, заменившей CR в 2023-12 C[72]. Болезненный ориентир — CZ с фиксированной связью от Oxford/OQC, 99.8% за 25 ns C[423]: тоже без управления элементом связи и в семь раз быстрее.
PRL Kandala и соавт. сообщает о собственном подавлении ZZ за счёт двух связующих элементов с фиксированной частотой, а не об активной компенсации. Не опубликовано: среднепарковая точность CR для поколений IBM до Heron (от Falcon до Condor) — есть только 99.77(2)% для изолированной пары — и датированное число патентов, специфичных для CR.
Производство, материалы и цепочка поставок
Собственного техпроцесса нет. Затраты ложатся на сортировку и подгонку: частотное столкновение нельзя развести расстройкой после изготовления, его можно лишь замаскировать программно или вывести отжигом, поэтому именно попадание в частоты — лазерный отжиг у IBM, отжиг со знакопеременным смещением у Rigetti D[294] — и есть та позиция цепочки поставок, которую порождает CR. Его преимущество лежит в балансе ввода-вывода: одна линия возбуждения на кубит и ничего на элемент связи, тогда как перестраиваемые элементы связи добавляют по линии потока и каналу ЦАП каждый, то есть примерно в 1.5–2× больше линий. На уровне 10³ это разница между тесным криостатом и невозможным; на уровне 10⁴–10⁶ — это весь бюджет монтажа. Экспозиция по экспортному контролю — носителя (ECCN 3A901).
Роль в стеке
Ветвь фиксированных частот на архитектуре решётки трансмонов — IBM от Falcon до Condor, 2019–2023 C[72], а по сей день и Advanced Quantum Испытательный стенд (AQT) в Lawrence Berkeley National Laboratory, — дающая запутывание без управления элементом связи; его альтернатива — перестраиваемый элемент связи, и переход между ними означает переработку кристалла, а не прошивки. По производному такту он проигрывает: 180–500 ns против ~50 ns у CZ с перестраиваемым элементом связи, так что каждый цикл QEC переплачивает на слое вентилей в 3–7×. Верификация: 99.77% — это чередующийся RB на изолированной паре, слепой к кубитам-наблюдателям; ошибка CR когерентна, поэтому RB её занижает, а честным измерением является томография набора вентилей.
Участники и экономика
Кто.
| Организация | Роль | Страна | Что именно делает с технологией | Свидетельство |
|---|---|---|---|---|
| IBM | разработчик (бывший пользователь) | США | Изобрела CR и масштабировала его до Condor; вывела из обращения на Heron | D[287] |
| Hanyang University | исследования | Южная Корея | Проект решёточного «патча» на фиксированных частотах, возрождающий CR | S[426] |
| OQC | разработчик | Великобритания | Коаксмоны фиксированной частоты с CZ на фиксированной связи, а не CR | C[423] |
Деньги.
2026-06-02 · IBM · инвестиционное обязательство · > $10 B в течение пяти лет · объявлено G[57]факт
2026-06-03 · OQC · раунд серии C · £260 M · лид Bullhound · закрыт C[60]факт
Ни одно событие финансирования и ни один этап QBI не называют кросс-резонанс.
Рынок и цепочка поставок. Дополнительных поставщиков нет: та же литография, тот же криостат и та же коаксиальная цепочка минус потоковая электроника на каждый элемент связи. Он оплачивал только G1 и ранний G2.
Интеллектуальная собственность и стандарты. Базовое патентное семейство принадлежит IBM (Chow 2011, Kandala 2021); датированного подсчёта патентов, специфичных для CR, по состоянию на 2026-09-04 не найдено. Qiskit по-прежнему поставляет CR как нативный двухкубитный шаблон.
Дорожные карты и послужной список. IBM (2022-05-10 · долгосрочных обязательств по CR не брала · выведен из обращения в срок на Heron, 2023-12 факт). Hanyang (2026-06-25 · только моделирование · ничего не изготовлено). Послужной список IBM хорош именно потому, что она отказалась от CR, когда выход годных пошёл не туда.
Стратегическое прочтение. От вытеснения CR не выигрывает никто, кроме поставщиков перестраиваемых элементов связи и криогенного управления. Его остаточная ценность — дешёвый монтаж: если отжиг доведёт выход годных по попаданию в частоты почти до единицы, чиплет на фиксированных частотах окажется по стоимости ниже кристалла с перестраиваемыми элементами связи. Сила сейчас находится у поставщиков управляющей электроники — ровно то, чего CR был призван избежать.
Перспективы и открытые вопросы
Подтвердить к 2028: изготовленный процессор на фиксированных частотах более чем на восемь кубитов с опубликованной точностью CR при одновременной работе вентилей либо измеренный «патч» Hanyang выше 98%; иначе понизить до наследия. В лучшем случае к 2029 г.: дешёвый чиплет на фиксированных частотах; в худшем — CR выживает лишь как цель компиляции в Qiskit. Использует ли CR в продуктиве кто-нибудь, кроме IBM? Достигает ли попадание в частоты выхода годных без столкновений за пределами ~100 кубитов? Выберет ли фабрика CR по стоимости, а не по физике?
Литература
- [34] IBM Quantum, “What's new at IBM Quantum - Q2 2026.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ [D]blog/ whats-new-q2-2026 - [57] IBM Quantum, “Why IBM is investing $10 billion into quantum computing,” Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://www.ibm.com/
quantum/ [G]blog/ 10-billion-investment-faq - [60] A. Curbison, “OQC raises £260m in Europe's largest ever private quantum computing funding round,” OQC, Jun. 2, 2026. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ [C]newsroom/ series-c - [72] IBM, “Quantum Roadmap.” [Online]. Available: https://www.ibm.com/
roadmaps/ [C]quantum/ - [287] A. Kandala et al., “Demonstration of a High-Fidelity CNOT Gate for Fixed-Frequency Transmons with Engineered ZZ Suppression,” Phys. Rev. Lett., vol. 127, no. 13, Art. no. 130501, Sep. 2021, doi: 10.1103/PhysRevLett.127.130501. [D]
- [294] D. P. Pappas et al., “Alternating-bias assisted annealing of amorphous oxide tunnel junctions,” Communications Materials, vol. 5, no. 1, Art. no. 150, Aug. 2024, doi: 10.1038/s43246-024-00596-z. [D]
- [423] A. Curbison, “Oxford research group demonstrate fundamental speed-up of two-qubit gate,” OQC, Mar. 21, 2025. [Online]. Available: https://oqc.tech/
company/ [C]newsroom/ oxford-research-group-demonstrate-fundamental-speed-up-of-two-qubit-gate - [425] J. M. Chow et al., “Simple All-Microwave Entangling Gate for Fixed-Frequency Superconducting Qubits,” Phys. Rev. Lett., vol. 107, no. 8, Art. no. 080502, Aug. 2011, doi: 10.1103/PhysRevLett.107.080502. [D]
- [426] C. Kim, J. Kang, and Y. Kwon, “Lattice patch structure for fixed-frequency transmon quantum computer with high-fidelity CNOT gates,” arXiv:2606.27017, Jun. 2026. [S]