← Quantum Technology AtlasТехнологии · Машины · Архитектуры · ОрганизацииEnglishעברית

Волоконные линии связи между фотонными модулями ic_fibre

Телекоммуникационное волокно, переносящее запутанность с оповещением (heralded) между фотонными кристаллами и стойками, — цена определяется разъёмом, а не метром, а темп нигде не опубликован.

Волоконные линии связи между фотонными модулями

ic_fibre · слой 9 Межсоединение · продемонстрировано · с 2025

Межчиповые пары Белла 99.72% на 42 m (без учёта потерь); межстоечное волокно Aurora.

Обзор →

Ключевые источники

[169] K. Alexander et al., “A manufacturable platform for photonic quantum computing,” Nature, v… · 2025
[173] H. A. Rad et al., “Scaling and networking a modular photonic quantum computer,” Nature, vo… · 2025
[172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun.… · 2026

Пространство проектирования — атрибуты

(a) сродство носителя
фотон (естественная частица, искусственно сформированные моды)
(b) время · запутывание
—
(c) считывание
—
(d) подвижность
летающие кубиты (фотоны)
(e) управление
электрооптическое @ комнатная
(f) структура ошибки
потеря (стирание)
(g) производство
фабрика ФИС

Пространство оценки — датированные атрибуты

chip-to-chip Bell fidelity → 99.72% over 42 m, conditional on heralded events (channel loss excluded)
определяет: канал ошибок · 2025-02 · источник

Стыковка на торце приводится на двух разных основаниях: 0.085 dB/торец у Xanadu [C] против опубликованных 52(12) мдБ у PsiQuantum [D] для того же интерфейса.

Рёбра

нужно: Фабрика ФИС (SiN, BTO, TFLN, SNSPD на 300 mm)
° одно из нескольких, что подошли бы · обычный маршрут, не строгая необходимость

Используют 4 машин (2 основная · 2 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.

File:Optical fiber connectors-optical patch cable-01ASD.jpg
A photograph of an ordinary duplex single-mode fibre patch cable, yellow jackets and blue SC connectors with protective caps, still in its bag with a test card listing insertion and return loss. It was taken by Asurnipal (2019-12-03); the description links it to a fibre-optic splice at the Feldkircher Hut in Vorarlberg, Austria, for the drinking-water supply. This is standard telecom equipment, not quantum hardware, but the same fibres and connectors link photonic modules, where every decibel of loss costs fragile single photons. “Optical fiber connectors-optical patch cable-01ASD” by Asurnipal, commons.wikimedia.org/wiki/File:Optical_fiber_connectors-opt…, CC BY SA 4.0 (creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)
Fig. 1 — Fig. 1a Scenario of a star-topology quantum network. b Functions of the photonic quantum teleportation involving the user node, relay node, and cent…
Six-panel figure. (a) A star-shaped quantum network with user nodes (red), relay nodes (green) and a central node (blue) joined by entanglement links; (b) the teleportation roles: Alice prepares a state, Charlie makes a Bell-state measurement, Bob applies projective measurements; (c)–(e) the silicon photonic circuits for user, relay and central nodes, with edge couplers, spiral waveguides, band-stop filters, beam splitters, phase shifters and time bins t0–t2, linked by 6.15 km fibres; (f) a photograph of the 3 mm × 16 mm chip holding all three circuits. It is Fig. 1 of Liu et al., Light: Science & Applications (2025). Qubits pass between the circuits as time-bin photons over fibre. “Fig. 1 — Fig. 1a Scenario of a star-topology quantum network. b Functions of the photonic quantum teleportation involving the user node, relay node, and central node.…” by Liu et al., www.nature.com/articles/s41377-025-01920-z, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Fig. 1 — Fig. 1(a) Schematic of the setup for on-chip state preparation. Single photons are generated by a spontaneous parametric down-conversion (SPDC) sour…
Rendered drawing of a two-node photonic quantum network. (a) The sending node: a laser pumps a ppKTP crystal to make photon pairs, which pass filters, delay lines and a fibre array into a chip, then polarization optics (wave plates, beam splitters) to superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs). (b) The chip's silicon circuit: inputs i10–i21, Mach–Zehnder interferometers with phase shifters (P11–P2V) and two outputs. (c) The receiving node with its own chip and detectors. (d) Sender chip and receiver chip joined by optical fibres. It is Fig. 1 of Zatsch et al., Scientific Reports (2025). It is a fibre link between photonic chips, not a superconducting multi-chip module. “Fig. 1 — Fig. 1(a) Schematic of the setup for on-chip state preparation. Single photons are generated by a spontaneous parametric down-conversion (SPDC) source…” by Zatsch et al., www.nature.com/articles/s41598-025-29630-x, CC BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
ic_fibre · слой 9 Межсоединение · центральность 5.2 · продемонстрировано · с 2025 · обновлено 2026-09-30

Волоконные линии связи между фотонными модулями

Телекоммуникационное волокно, переносящее запутанность с оповещением (heralded) между фотонными кристаллами и стойками, — цена определяется разъёмом, а не метром, а темп нигде не опубликован.

Вердикт. Реально: белловская точность 99.72% между кристаллами на 42 m (PsiQuantum, 2025), причём сам волоконный пролёт стоит ~8 mdB. Не доказано: хоть какой-нибудь темп межмодульной запутанности. Понизить в ранге, если к 2028 году он так и не будет опубликован.

Ключевые источники

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

Серийное телекоммуникационное одномодовое волокно, переносящее одиночные фотоны или запутанные пары с оповещением между фотонными кристаллами, стойками или модулями. PsiQuantum опубликовала в работе по Omega белловскую точность (fidelity) между кристаллами 99.72 ± 0.04% на 42 m D[169]; Aurora объединяет по волокну 35 кристаллов при суммарных потерях ~14 dB D[173]. Та же физика лежит в основе городского распределения запутанности, где темпы как раз публикуются. Атрибуты: летающие фотоны, отсутствие детерминированного тайминга, ошибки с доминированием потерь; электрооптические интерфейсы при комнатной температуре, стыковка волокна с фотонной ИС.

Физика и пределы

В масштабе машины связывающим членом является не затухание. Сорок два метра при 0.2 dB/km дают ~8 mdB, тогда как два обрамляющих их перехода волокно–кристалл стоят по 52 ± 12 mdB каждый D[169] — суммарно ~104 mdB, пятая часть бюджета ~0.5 dB на фотон, потраченная на разъёмы, а не на пролёт. Модульность здесь тарифицируется по интерфейсам, в отличие от линий связи между вещественными кубитами. Расстояние обходится временем: 42 m — это ~206 ns в одну сторону при групповом показателе преломления 1.47, то есть дольше, чем срабатывает лучшая электроника упреждающего управления 2026 года, так что разнесение съедает бюджет принятия решения раньше, чем бюджет потерь. Темп — тот член, который не публикует ни один вычислительный вендор, а его размен на потери жесток: 0.7 совпадения/с через 66 dB городского волокна против 132/с на 93-километровом плече P[791]. При потерях уровня стойки потолок вновь возвращается к яркости источника и глубине мультиплексирования.

Достигнутый инженерный уровень

таблица
Дата Показатель Кто Тег
2025-01 35 кристаллов объединены по волокну, суммарные потери ~14 dB Xanadu D[173]
2025-02 Белловская точность между кристаллами 99.72 ± 0.04% на 42 m PsiQuantum D[169]
2025-02 Стыковка волокно–кристалл 52 ± 12 mdB PsiQuantum D[169]
2026-06-10 Торцевая стыковка 0.085 dB на грань, заявлена как эталон Xanadu C[172]

Заявка на эталон 2026 года не выдерживает сравнения: 52 mdB у PsiQuantum на ~39% ниже на том же интерфейсе годом ранее D[169]C[172]. Точность перевалила за 99.7%; недостающая цифра — пропускная способность.

Белловская точность 99.72% между кристаллами у PsiQuantum не имеет независимого воспроизведения. Задержка ~206 ns на 42 m и стоимость двух интерфейсов ~104 mdB выведены из опубликованных цифр, а не измерены.

Производство, материалы и цепочка поставок

Новых технологических процессов не требуется: волокно, разъёмы и торцевые стыковочные сборки — серийная телекоммуникационная продукция, а за цифрой стыковки Xanadu стоят волоконные сборки Corning и разделение пластин на кристаллы установками DISCO C[172]. Переменной масштабирования служит число присоединений: каждая граница модуля — это два присоединения, каждое из которых является и событием выхода годных, и событием потерь в 52 mdB, так что при 10³ модулей темп сборки задаёт пропускная способность участка корпусирования; при 10⁴ связывают объём волоконных жгутов и калибровка тайминга; для 10⁶ решения нет вовсе. Нагрузка на ввод-вывод лежит выше по цепочке — в источнике и в измерении слияния (fusion). Машина подпадает под позицию BIS ECCN 4A906, лишь если число её кубитов и ошибка C-NOT попадают в одну из полос правила — от 34–99 кубитов при ≤ 10⁻⁴ до любой ошибки начиная с 2 000 кубитов факт.

Роль в стеке

От него зависят две фотонные архитектуры — на слияниях (PsiQuantum, Quandela, QuiX) и в непрерывных переменных/GKP (Xanadu; GKP — код Готтесмана–Китаева–Прескилла), — когда требуется выйти за число мод одного кристалла; он вносит в производный такт ~0.21 µs на каждые 42 m, что сопоставимо со всем членом упреждающего управления целиком. Верификация: 99.72% — это условная белловская точность по событиям с оповещением, без учёта потерь в канале D[169], поэтому она ничего не говорит об эффективности линии, и по состоянию на 2026-09-04 она опирается на единственный источник.

Участники и экономика

Кто.
Организация Роль Страна Что именно делает с технологией Свидетельство
PsiQuantum разработчик США Наивысшая опубликованная белловская точность между кристаллами на 42 m D[169]
Xanadu разработчик Канада Система из 35 кристаллов, объединённых волокном; эталон по стыковке D[173]
Quandela разработчик Франция Введена в эксплуатацию 12-кубитная Lucy, состыкованная с HPC Joliot-Curie C[792]
Corning поставщик США Волоконные сборки для корпусирования фотонных кристаллов C[172]

Деньги.
2025-09-10 · PsiQuantum · раунд серии E · USD 1 B при оценке USD 7 B · BlackRock, Temasek, Baillie Gifford · закрыт Cфакт
2026-03-26 · Xanadu · слияние через SPAC · ~USD 302 M брутто, на ~40% ниже плана · Crane Harbor · закрыто Cфакт
2026-05-21 · PsiQuantum · письмо о намерениях по программе CHIPS · USD 100 M · Минторг США · LOI факт

Рынок и цепочка поставок. Волокно и разъёмы — рядовой товар; концентрированным входом является прецизионное присоединение волоконных сборок, где Corning и несколько подрядчиков по корпусированию задают в равной мере и потери, и пропускную способность. Стоимость одной линии публично не раскрыта. Платят G3/G4, G6.

Интеллектуальная собственность и стандарты. По состоянию на 2026-09-04 датированного патентного семейства, специфичного для межмодульной волоконной связи в фотонике, не обнаружено; физический уровень регулируют стандарты ETSI по QKD, стандарта на межсоединение со стороны вычислений не существует.

Дорожные карты и послужной список. 99.72% у PsiQuantum не менялись с 2025-02, её прогресс за 2026 год виден только через V&V по линии DARPA D[169]. Xanadu вывела в маркетинг эталон стыковки, которым в действительности не владеет C[172]. Ни один участник не опубликовал датированной цели по межмодульному темпу — это пробел в дорожной карте, а не сорванное обещание.

Стратегическое прочтение. Пока темп не опубликован, каждая фотонная дорожная карта по логическим кубитам опирается на непроверенную цифру, а покупатели лишены возможности сравнивать поставщиков. Тот, кто опубликует точность и темп вместе, задаст эталон; маржу при этом заберут подрядчики по корпусированию, а не разработчики кристаллов, поскольку потери и выход годных живут в разъёме.

Перспективы и открытые вопросы

Подтвердить к 2028 году: поставщик, публикующий межмодульный темп вместе с точностью; понизить в ранге, если отрасль по-прежнему будет сообщать одну лишь точность. Лучший сценарий к 2029 году: мультиплексированные линии закрывают заявленный разрыв по темпу в масштабе стойки. Худший сценарий: темп так и остаётся неизмеренным. Открытые вопросы: воспроизводимы ли 99.72% за пределами PsiQuantum; помогает ли многосердцевинное волокно внутри машины.

Литература
  1. [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]
  2. [172] Xanadu, “Xanadu sets new industry benchmark in photonic chip packaging,” PR Newswire, Jun. 10, 2026. [Online]. Available: https://www.prnewswire.com/news-releases/xanadu-sets-new-industry-benchmark-in-photonic-chip-packaging-302796562.html [C]
  3. [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]
  4. [791] J. Du et al., “Entanglement distribution over 155 km metropolitan fiber using a CMOS-compatible silicon chip,” arXiv:2409.17558, Sep. 2024. [P]
  5. [792] M. U. Rehman, “Quandela Deploys Photonic Quantum Computer Integrated with HPC System,” The Quantum Insider, Apr. 14, 2026. [Online]. Available: https://thequantuminsider.com/2026/04/14/quandela-photonic-quantum-hpc/ [C]