中国“纯硅”成功突破!攻克硅基量子芯片关键材料!来自中核集团的消息,我国科学家在稳定同位素富集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,产品关键指标达国际先进水平。标志着我国在构建自主可控、协同高效的稳定同位素产业格局方面迈出实质性步伐。 硅是一种非金属元素,天然硅中有三种同位素:硅-28、硅-29和硅-30,其中硅-28占比92.2%,这种同位素可极大降低量子 计算中的环境噪声干扰,被誉为“世界上最纯净的硅”。而天然硅中的另一种稳定同位素——硅-29会对量子计算产生干扰。因此,要把干扰降到最低,就必须将硅-28丰度从92.2%提高到99.99%以上。 中国科学院院士俞大鹏指出,这一突破彻底解决了硅基量子计算 " 无米之炊 " 的燃眉之急,为我国硅基量子计算实现规模化比特操控铺平了道路。 中核集团核工业理化工程研究院院长姜宏民介绍,提纯硅-28,不是靠物质反应把硅-29变成硅-28,而是像筛豆子一样把三种同位素分离开——硅-28富集到一侧,硅-29和硅-30到另一侧。总量不变,各组分丰度却变了。 稳定同位素不仅是支撑前沿科技与国家安全的关键基础材料,在核医学成像、精准放疗、核安保溯源、环境追踪、基础物理研究等领域也具有不可替代的战略价值。长期以来,全球稳定同位素制备技术高度集中、壁垒极高,已成为制约我国量子科技、先进半导体、高端医疗装备等关键产业链自主可控的重要环节。 据介绍,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有重要应用前景。完成此项突破的中核集团核工业理化工程研究院团队,此前已先后实现先后实现了钼、碲、镍、锌、硅、镱等 12 种元素、26 种稳定同位素生产,持续推动稳定同位素分离技术的工程化与产业化。以高水平科技自立自强助力国家战略性新兴产业高质量发展。 分享到:
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