今日,中核集團宣布,我國科學家在穩定同位素富集與高純硅制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。
這一突破將為我國硅基量子計算核心材料自主研制提供重要支撐,同時也有望服務先進制程半導體、高端導航、計量基準等前沿科技領域。
據了解,硅是一種非金屬元素,天然硅中主要存在三種同位素,分別是硅-28、硅-29和硅-30。
其中,硅-28在天然硅中的占比約為92.2%。
由于硅-28能夠大幅降低量子計算中的環境噪聲干擾,因此被譽為“世界上最純凈的硅”,也是硅基量子芯片不可或缺的核心材料。
而天然硅中的另一種穩定同位素——硅-29會對量子計算產生干擾。
因此,要把干擾降到最低,就必須將硅-28豐度從92.2%提高到99.99%以上。
此次實現自主量產的高豐度硅-28同位素,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制生產。
據介紹,該院此前已先后實現鉬、碲、鎳等12種元素、26種穩定同位素的生產,在穩定同位素研制生產方面具備長期技術積累。
隨著硅-28同位素實現自主量產,我國在硅基量子計算關鍵材料領域進一步補齊短板,也為相關產業鏈自主可控和高質量發展奠定了基礎。
