原子级制造技术概述 - 技术是材料科学与制造工程的交汇点，是人类认识和重构物质的全新方式 [1] - 以原子为基本原料，通过对原子的规模化精准操控实现原子尺度结构或原子精度加工 [2] - 是先进制造技术向极微观深入发展的必然趋势，有望引领新一轮产业革命 [1] 技术应用与突破 - 在硅基量子计算领域取得进展，实现了第一个硅基量子计算的高速两比特门 [2] 并研制出可求解水分子基态能量的量子计算芯片 [3] - 在材料科学领域，研发出的钨铜合金试制品强度比传统技术路径提高3倍 [3] - 为新型催化剂研发、候选药物筛选及光学镜片超精密抛光提供了新思路 [2] 当前技术挑战 - 金属表面处理试验可重复性差，主要因无法精确控制原子运动轨迹或相关参数 [4] - 需找到方法使原子团簇具有特定的材料特性，以设计和创造材料的功能与性质 [4] - 产业界需提高离子束操控、宽波段激光场及微波场构建等设备技术，以提升原子控制精度和效率 [4] 研发进展与设施 - 南京大学与南京市共建原子极限微制造实验设施，基于团簇束流路线基本实现了原子规模化操控制造人工分子的理论验证 [5] - 该设施每秒最多可产生100亿个原子，并能在10个原子构成的团簇中控制组成原子的同位素 [5] - 为提升制造效率，需在原子操控数目和效率上再突破2至3个量级，并兼顾产量与成本的平衡 [5]