Радиочастотное считывание чётности по квантовой ёмкости ro_qcap
Дисперсионное детектирование через затвор квантовой ёмкости майорановского острова методом радиочастотной рефлектометрии, читающее фермионную чётность без переноса заряда; неразрушающее и внутрисхемное.
Радиочастотное считывание чётности по квантовой ёмкости
Интерферометрическое считывание чётности майорановской проволоки; 1% ошибка присвоения, SNR 1 за 3.6 µs.
Обзор →Ключевые источники
Пространство проектирования — атрибуты
- (a) сродство носителя
- искусственный
- (b) время · запутывание
- —
- (c) считывание
- радиочастотное измерение квантовой ёмкости (чётность) · 100 µs · неразрушающее · внутрисхемное
- (d) подвижность
- —
- (e) управление
- низкочастотное электрическое @ комнатная
- (f) структура ошибки
- неизвестна / оспаривается
- (g) производство
- гетероструктуры A3B5 (МЛЭ)
Пространство оценки — датированные атрибуты
Независимая репликация — van Loo et al., Nature 650 (2026-02-11), на минимальной цепочке Китаева в InSb; arXiv:2607.09511 — последующий когерентный кубит чётности, другой результат.
Стандартные рекорды
Участники и цели — аннотации
Рёбра
Используют 2 машин (2 основная · 0 альтернатива)
- топологические 2
- Majorana 1 Microsoft статья пресса ▣ Fig. 1 (TQDI dispersive gate-sensing loop); Fig. 3 (parity measurement A1); Fig. 4 (simulated CQ) ✅
- Majorana 2 Microsoft блог блог пресса ▤ Abstract ✅
Иллюстрации
У каждой иллюстрации — рассказ о том, что на ней, и строка авторства.



Радиочастотное считывание чётности по квантовой ёмкости
Дисперсионное детектирование через затвор квантовой ёмкости майорановского острова методом радиочастотной рефлектометрии, читающее фермионную чётность без переноса заряда; неразрушающее и внутрисхемное.
Вердикт. Метод реален и независимо воспроизведён; фальсифицируется как пригодный для отказоустойчивости, если к 2028 году на любом стеке не будет опубликована ошибка отнесения ниже 10⁻³ при заявленном времени интегрирования.
Λ = коэффициент подавления ошибки на один 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
Основное состояние интерференционной петли «квантовая точка — нанопровод» по-разному дисперсирует по заряду на затворе в двух секторах чётности; эта кривизна и есть квантовая ёмкость, считываемая как дисперсионный сдвиг внекристального резонатора методом радиочастотной рефлектометрии, без переноса заряда. Microsoft, Nature, 2025-02-19: ошибка отнесения 1%, SNR 1 за 3.6 µs, удержание свыше 1 ms вблизи 2 T D[13]. Это одиночное проводное измерение (Z-типа); совместная проекция, нужная вентилю, не построена.
a изготовлен (1.0) · b не вентиль · c квантовая ёмкость, ~4 µs, неразрушающее, внутрисхемное
d транспорта нет · e радиочастотная рефлектометрия с комнатной температуры · f ошибка отнесения плюс отравление · g стек проводов, выращенный методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ)
Физика и пределы
Сигнал накапливается как √t, тогда как чётность живёт лишь до прихода квазичастицы, поэтому ошибка отнесения — это гонка, моделируемая как err ≈ ½[1 − e^(−2t/τ)·erf(SNR/√2)²] при среднем SNR около 1.2 за µs D[20]. Пол задаётся временем отравления τ, определяемым геометрией петли, а не усилителем: один и тот же прибор даёт 12.4 ms на Z-петле против 14.5 µs на X-петле, что приписывается большему сечению захвата квазичастиц у двухпетлевой конфигурации D[20]. Свинец заменил алюминий ради повышения τ D[21]. Что именно при этом читается — предмет спора: редакционное примечание Nature гласит, что результаты сами по себе не устанавливают существования майорановских нулевых мод P[214].
Достигнутый инженерный уровень
таблица
| Год | Показатель | Кто | Тег+ключ |
|---|---|---|---|
| 2025-02 | ошибка отнесения 1%, SNR 1 за 3.6 µs, удержание >1 ms, InAs–Al | Microsoft Azure Quantum | D[13] |
| 2026-02 | независимое однократное считывание чётности, переключение ~1.85 ms, цепочка Китаева на InSb | QuTech | D[216] |
| 2026-06 | переключение чётности ~20 s в одном проводе InAs–Pb, то же семейство считывания | Microsoft Quantum | D[21] |
Типичное значение при масштабировании не определено: мультиплексированное считывание множества тетронов не опубликовано; прибор 2026 года запускался по одному проводу за раз D[21].
Полный текст [20] на arXiv даёт также X ~4 µs и Z ~9.3 ms для других настроек против используемых здесь 14.5 µs / 12.4 ms. Скорость квазичастичного отравления во время удержания при считывании только выводилась косвенно и никогда не измерялась напрямую. Не опубликовано: объём НИОКР-расходов конкретно на считывание.
Производство, материалы и цепочка поставок
Выделенного процесса нет: точки, затворы и петля используют ту же литографию, что и сам проводной прибор, а резонатор находится вне кристалла. Радиочастотная накачка и демодуляция при комнатной температуре питают усилитель милликельвинового уровня и опираются на ту же коммерческую базу управляющей электроники, что и сверхпроводниковое считывание Cфакт; единой точки отказа, помимо самого стека проводов, нет, как нет и специфичной для него категории экспортного контроля. Ввод-вывод — это линия затвора и резонатор на каждую измеряемую чётность, мультиплексированные на общей фидерной линии: 10³ — решённая задача корпусирования. Стена — время: 3.6 µs быстро на фоне 12.4 ms и медленно на фоне 14.5 µs, поэтому на 10⁴–10⁶ пределом становится то, сколько X-проекций помещается в более короткое окно.
Роль в стеке
Единственный продемонстрированный блок, которым топологическая архитектура владеет по-настоящему: он требует носителя на майорановской чётности и обеспечивает проективное измерение, которое потреблял бы вентиль на основе измерений, — неразрушающе и внутрисхемно, что является предусловием архитектуры «только измерения». Это единственный определённый член производного такта архитектуры: в сумме раунда синдрома: слои вентилей + транспорт + считывание + сброс опубликовано только считывание, ~3.6 µs до SNR 1 D[13], при отсутствии кода и цифры сброса. Верификация: статья QuTech в Nature (2026-02-11) независимо воспроизводит принцип на цепочках Китаева из квантовых точек InSb, а не на тетроне, при телеграфных временах жизни ~1.85 ms D[216]; её продолжение показывает когерентные осцилляции чётности лишь с ограниченной защитой D[217]. Легг оспаривает само наличие щели в считываемых областях D[22]. Ошибку в 1% никто не воспроизвёл.
Участники и экономика
Кто.
| Организация | Роль | Страна | Что делают | Свидетельство |
|---|---|---|---|---|
| Microsoft Quantum | разработчик | США | Создали метод; применяют на каждом тетронном приборе | D[13] |
| QuTech | исследования | Нидерланды | Независимое считывание чётности и когерентный кубит чётности на проводах InSb, выращенных в Эйндховене | D[216] |
| DARPA | инвестор | США | Финансирует единственного промышленного пользователя; финальная стадия US2QC с 2025-02-06 | факт |
Деньги. 2025-02-06 · Microsoft · финальная стадия US2QC Validation & Co-Design · сумма не раскрыта · DARPA · объявлено факт. 2026-01-23 · Microsoft · Quantum Pioneers Program, считывание — одна из тем конкурса · ≤ USD 200 000 на заявку · объявлено Pфакт.
Рынок и цепочка поставок. Самостоятельного рынка нет; радиочастотная рефлектометрия и криогенное усиление универсальны и имеют множество поставщиков, поэтому риск концентрации сосредоточен в стеке проводов. Только G3 и G4.
Интеллектуальная собственность и стандарты. Дисперсионное детектирование через затвор является общим достоянием групп, работающих с полупроводниковыми кубитами; датированного числа патентов именно по считыванию чётности по состоянию на 4 сентября 2026 г. нет.
Дорожные карты и послужной список. (применяется в каждом публичном приборе Microsoft с 2025-02, неявно — ради отказоустойчивости к 2029 году; статус на 4 сентября 2026 г.: ни целевой точности, ни целевой скорости для считывания не опубликовано) C[215]. QuTech публикуется, не имея графика, который надо защищать, и его послужной список тем достовернее.
Стратегическое прочтение. Метод публичен и воспроизведён, поэтому эксклюзивность Microsoft переместилась в стек проводов; тот, кто первым опубликует ошибку отнесения около 10⁻³ при заявленном времени интегрирования, и задаст темп всему, что расположено ниже по потоку.
Перспективы и открытые вопросы
Фальсифицируемо за 12–24 месяца: третья группа, публикующая считывание чётности; ошибка отнесения ниже 1% от кого угодно, кроме Microsoft; напрямую измеренная скорость отравления. Подтверждение, если сбудутся два пункта; понижение, если к 2028 году это останется результатом двух лабораторий. В лучшем случае считывание перестаёт быть открытой переменной; в худшем — τ на совместной петле остаётся в десятках µs. Открытые вопросы: работает ли мультиплексированное считывание множества тетронов; воспроизводим ли 1% вне приборов Microsoft.
Литература
- [13] Microsoft Azure Quantum, “Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices,” Nature, vol. 638, no. 8051, pp. 651–655, Feb. 2025, doi: 10.1038/s41586-024-08445-2. [D]
- [20] M. Aghaee et al., “Distinct Lifetimes for X and Z Loop Measurements in a Majorana Tetron Device,” arXiv:2507.08795, Jul. 2025. [D]
- [21] M. Aghaee et al., “20 Second Parity Lifetime in an InAs–Pb Tetron Device,” arXiv:2606.03884, Jun. 2026. [D]
- [22] H. F. Legg, “On the robustness of topological gap detection via transport,” Nature, vol. 654, no. 8120, pp. E22–E26, Jun. 2026, doi: 10.1038/s41586-026-10567-8. arXiv:2503.08944. [D]
- [214] P. Ball, “Experts Weigh in on Microsoft's Topological Qubit Claim,” Physics, vol. 18, p. 57, 2025. [Online]. Available: https://physics.aps.org/
articles/ [P]v18/ 57 - [215] C. Nayak, “Majorana 2 – Microsoft's Scalable Quantum Processor With Reliable, Long-Lasting Qubits,” Microsoft Quantum. [Online]. Available: https://quantum.microsoft.com/
en-us/ [C]insights/ blogs/ majorana-2-scalable-quantum-processor - [216] N. van Loo et al., “Single-shot parity readout of a minimal Kitaev chain,” Nature, vol. 650, no. 8101, pp. 334–339, Feb. 2026, doi: 10.1038/s41586-025-09927-7. [D]
- [217] F. Zatelli et al., “Majorana parity qubit in coupled minimal Kitaev chains,” arXiv:2607.09511, Jul. 2026. [D]