我国攻克硅基量子芯片关键材料
核心观点 - 中国在稳定同位素富集技术领域取得关键性突破,首次成功实现丰度超过99.99%的硅-28同位素自主量产,标志着在构建自主可控、协同高效的稳定同位素产业格局方面迈出实质性步伐 [1] 技术突破详情 - 技术突破点在于将硅-28的丰度从天然状态下的92.2%提高到超过99.99% [1][3] - 提纯方法并非通过化学反应转变同位素,而是采用类似“筛豆子”的物理分离技术,将硅-28与硅-29、硅-30分离开,实现组分丰度变化而总量不变 [5] - 此项技术由中核集团核工业理化工程研究院团队完成,该团队此前已实现12种元素、26种稳定同位素的生产,持续推动技术的工程化与产业化 [5] 硅-28的应用价值与重要性 - 超高纯度的硅-28(丰度>99.99%)被誉为“世界上最纯净的硅”,可极大降低量子计算中的环境噪声干扰 [3] - 天然硅中占比约4.7%的硅-29会对量子计算产生干扰,因此必须将硅-28丰度提纯至99.99%以上以将干扰降至最低 [3] - 除量子计算外,超高丰度硅-28在先进制程半导体、高端导航、计量基准等前沿领域也具有重要应用前景 [5] 行业意义与影响 - 硅-28同位素产品的关键指标已达到国际先进水平 [1] - 此次突破是我国在稳定同位素产业实现自主可控的关键一步,对保障相关前沿科技领域的供应链安全具有重要意义 [1]