攻克硅基量子芯片关键材料！我国实现丰度超99.99%的硅-28量产
6月15日，我国在稳定同位素富集领域取得重要突破——中核集团首次成功实现丰度超过99.99%的硅-28同位素自主量产，产品关键指标达到国际先进水平。
这一突破之所以意义重大，是因为硅-28是硅基量子芯片不可或缺的核心原材料。
01、什么是硅基量子芯片？
简单说，它是一种利用硅半导体材料中的电子或原子核自旋作为量子比特（qubit），来执行量子计算任务的新型芯片。通过操控量子比特的叠加态和纠缠态，它能解决经典计算机难以处理的复杂问题，是未来硅基量子计算的核心。
02、量子计算有多条路线，硅基有何独特优势？
近年来，量子科技逐渐成为大国综合国力竞争的战略制高点。目前主流量子计算路径包括：超导量子、硅基量子、光量子、离子阱、中性原子等。其中，超导量子是目前最成熟、比特数最多的路线，全球约三分之一的量子企业集中于此。
而硅基量子虽然起步规模不大，但天然继承了半导体产业的成熟工艺，能够利用全球成熟的硅芯片产业链，具备大规模可扩展的潜力，因此近期发展迅猛。国内研究力量主要有深圳国际量子研究院、中国科大、中科院微电子所、物理所、北京量子信息科学研究院等。
03、为什么硅基量子需要超高纯度的硅-28？
普通芯片对材料纯度的要求相对宽松，少量缺陷不影响使用。但量子芯片完全不同——量子态极其脆弱，电荷噪声、磁噪声、同位素原子核自旋浴等干扰，都会显著降低比特操控的保真度。
因此，在这条技术路线上，超高丰度的硅-28是核心基础，也是关键瓶颈。
04、此次突破意味着什么？
中核集团实现丰度超过99.99%的硅-28自主量产，意味着我国解决了硅基量子计算中一个长期受制于人的“卡脖子”环节，为未来大规模量子比特控制铺平了道路。
此外，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。可以说，这一突破不仅是量子计算的“燃料”自主，更是我国在多个尖端科技领域提升供应链韧性的关键一步。
（来源：功能材料科技创新服务平台，整理自公开信息，仅用于行业交流与分享）