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中核集团成功量产高丰度硅-28同位素 关键技术指标达国际先进

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6月15日，中核集团宣布首次成功实现丰度超过99.99%的硅-28同位素的自丰度量产。硅-28是研制硅基量子芯片不可或缺的核心材料，此次产品关键指标已达到国际先进水平。

自主量产突破产业瓶颈

这一成果由中核集团旗下中国原子能工业有限公司所属的核工业理化工程研究院所自主研发。稳定同位素是支撑前沿科技与国家安全的关键基础材料，该项技术突破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了实质性步伐。

中国科学院院士俞大鹏表示，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。

材料纯净度“比钻石还高”

被誉为“世界上最纯净的硅”的硅-28，其丰度超过99.99%意味着极高的材料纯度。作为硅的稳定同位素，它是比钻石还纯净的晶体。高丰度硅-28的获取被形象地比喻为在黄米里挑出有细微差别的小米，需要对极其微小的同位素差异进行精准识别和高效富集。

稳定同位素分离是一个复杂的过程。从原料提纯到分离富集，每一步工艺都在挑战物理与工程的双重极限。中核集团此次实现自主量产，将为我国多领域前沿科技的自主研制提供坚实的材料基础。

支撑多项前沿科技领域

除作为硅基量子计算研究的核心材料外，稳定同位素还在多个战略领域具有不可替代的价值。

  • 硅基量子芯片：被认为是推动量子计算规模化应用的最可能技术路径之一，量子计算则被视作下一代科技革命的引擎。
  • 先进制程半导体：高纯度硅材料是芯片制造的基础。
  • 高端导航与计量基准：对材料的精确性和稳定性要求极高。
  • 核医学与安全领域：在核医学成像、精准放疗、核安保溯源、环境追踪及基础物理研究等方面均有广泛应用。
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