硅-28豐度超99.99% 中國攻克硅基量子芯片物料難題
6月15日，中核集團宣布，中國科學家在穩定同位素富集與高純硅製備領域取得關鍵性突破，首次成功實現豐度超過99.99%的硅-28同位素自主量產，產品關鍵指標達國際先進水平。這將為中國硅基量子計算核心材料的自主研製以及先進製程半導體、高端導航、計量基準等前沿科技領域高質量發展提供堅實支撐。
該產品由中核集團旗下中國原子能工業有限公司所屬核工業理化工程研究院研製生產。專家認為，這一突破徹底解決了硅基量子計算「無米之炊」的燃眉之急，為我國硅基量子計算實現規模化比特操控鋪平了道路。
【大公報訊】據科技日報報道：硅有三個同位素「兄弟」，分別是硅-28、硅-29、硅-30。獲取高豐度的硅-28，就像在黃米裏挑出細微差別的小米，不僅要精準識別極其微小的同位素差異，更要將這些微量顆粒高效彙集，從原料提純到分離富集，每一步工藝都在挑戰物理與工程的雙重極限。
支撐先進半導體國產替代
長期以來，全球穩定同位素製備技術壁壘極高，僅有極少數國家具備規模化生產高豐度硅-28的能力。這制約了我國量子科技、先進半導體、高端醫療裝備等關鍵產業鏈自主可控發展。
此次突破正值《核技術應用產業高質量發展三年行動方案（2024-2026年）》收官之年，標誌着我國在構建自主可控、協同高效的穩定同位素產業格局方面邁出實質性步伐，有力推動了我國核技術應用產業從「點狀突破」向「鏈式發展」躍升。
中國科學院院士俞大鵬認為，這一突破徹底解決了硅基量子計算「無米之炊」的燃眉之急，為我國硅基量子計算實現規模化比特操控鋪平了道路。
中國工程院院士雷增光表示，高豐度硅-28同位素製備從開始技術攻關到此次量產落地，凝聚了科研團隊多年的心血，具有里程碑意義。除了硅-28，核理化院後續還將面向核能與核醫療、航空航天、量子信息、粒子物理、深空探測等領域的重大需求，開展系列穩定同位素產品的研發。
穩定同位素不僅是支撐前沿科技與國家安全的關鍵基礎材料，在核醫學成像、精準放療、核安保溯源、環境追蹤、基礎物理研究等領域也具有不可替代的戰略價值。長期以來，全球穩定同位素製備技術高度集中、壁壘極高，已成為制約我國量子科技、先進半導體、高端醫療裝備等關鍵產業鏈自主可控的重要環節。
在國家原子能機構指導支持下，中核集團始終錨定「四個面向」，服務國家戰略需求，充分發揮核技術應用產業鏈「鏈長」作用，以核技術應用產業鏈共鏈行動為抓手，牽頭凝聚上下游創新合力，形成了一批以核理化院、秦山核電基地、核動力院、原子能院、海得威等為主的同位素生產基地。
