6月15日，我國科學家在穩(wěn)定同位素富集與高純硅制備領(lǐng)域取得關(guān)鍵性突破，首次成功實現(xiàn)豐度超過99.99%的硅-28同位素自主量產(chǎn)，產(chǎn)品關(guān)鍵指標達國際先進水平。這將為我國硅基量子計算核心材料的自主研制以及先進制程半導體、高端導航、計量基準等前沿科技領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展提供堅實支撐。
硅-28作為硅的穩(wěn)定同位素，因原子核自旋為零、可極大降低量子計算中的環(huán)境噪聲干擾，被譽為“世界上最純凈的硅”，是硅基量子芯片不可或缺的核心材料。該產(chǎn)品由中核集團旗下中國原子能工業(yè)有限公司所屬核工業(yè)理化工程研究院研制生產(chǎn)。
此次突破正值《核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動方案(2024—2026年)》收官之年，標志著我國在構(gòu)建自主可控、協(xié)同高效的穩(wěn)定同位素產(chǎn)業(yè)格局方面邁出實質(zhì)性步伐，有力推動了我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)從“點狀突破”向“鏈式發(fā)展”躍升。
中國科學院院士俞大鵬指出，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(xiàn)規(guī)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同位素制備從開始技術(shù)攻關(guān)到此次量產(chǎn)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，核理化院后續(xù)還將面向核能與核醫(yī)療、航空航天、量子信息、粒子物理、深空探測等領(lǐng)域的重大需求，開展系列穩(wěn)定同位素產(chǎn)品的研發(fā)。穩(wěn)定同位素不僅是支撐前沿科技與國家安全的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，在核醫(yī)學成像、精準放療、核安保溯源、環(huán)境追蹤、基礎(chǔ)物理研究等領(lǐng)域也具有不可替代的戰(zhàn)略價值。長期以來，全球穩(wěn)定同位素制備技術(shù)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(yī)療裝備等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的重要環(huán)節(jié)。
在國家原子能機構(gòu)指導支持下，中核集團始終錨定“四個面向”，服務(wù)國家戰(zhàn)略需求，充分發(fā)揮核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”作用，以核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈共鏈行動為抓手，牽頭凝聚上下游創(chuàng)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(chǎn)基地。
特別是核理化院項目團隊持續(xù)推動穩(wěn)定同位素技術(shù)的工程化與產(chǎn)業(yè)化，攻克同位素分離、純化、轉(zhuǎn)化等一系列國際尖端技術(shù)難題，先后實現(xiàn)了鉬、碲、鎳、鋅、硅、鐿等12種元素、26種穩(wěn)定同位素生產(chǎn)，加快構(gòu)建從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的全鏈條創(chuàng)新體系，以高水平科技自立自強助力國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
