仅极少数国家掌握！我国实现量子芯片关键材料规模化生产

极高丰度的硅-28同位素

是研制硅基量子芯片的关键材料

此前只有极少数国家能规模生产

6月15日

中核集团核工业理化工程研究院

（以下简称“核理化院”）

正式宣布

首次实现丰度超过99.99%的

硅-28同位素规模化生产

早在2010年

核理化院团队曾因其他需求生产过

丰度99.5%的硅-28

对量子芯片而言

这一丰度还远远不够

2020年

面对量子计算领域的强烈需求

进一步提高硅-28丰度的攻关

被提上日程

这次的目标是超过99.99%

要实现新目标就必须对

原有工艺体系进行大刀阔斧的革新

首先要从制备稳定同位素

所用的分离工质入手

经过反复实验、对比

团队最终锁定只有一种

稳定同位素的元素——氟

选用了四氟化硅气体作为制备工质

四氟化硅的分子量较小

必须对原有设备进行大幅改进

以适配新工艺体系

经过多轮实验验证和数据积累

多处细微却至关重要的

优化点位逐一落地

但要实现规模化量产

还需搭建一套复杂的工艺系统

该系统从设计、安装到调试

都由团队中的年轻人自主完成

2025年9月

完成安装调试的系统试运行

首轮生产出的硅-28样品

丰度与设计吻合

设备运转正常

同年12月

经过进一步打磨、优化

量产工艺最终定型

硅-28的规模量产成功

打破了该同位素产品的国际垄断

由它制成的一片片纯净衬底

将成为量子芯片的坚实“地基”

夯实我国量子计算产业规模发展根基

来源：科技日报