記者15日從中核集團了解到，我國科學家在穩定同位素富集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。標志著我國在構建自主可控、協同高效的穩定同位素產業格局方面邁出實質性步伐。科研團隊介紹，這項科研突破，將為我國硅基量子計算芯片的自主研制，以及先進制程半導體、精確導航、計量基准等前沿科技領域高質量發展提供堅實支撐。

要了解這項科研突破，首先要回答一個問題，什麼是量子計算。

核工業理化工程研究院穩定同位素技術研發中心副總經理蔡偉介紹：“我們日常使用的電腦、手機依靠經典邏輯計算，基本單元隻有0和1兩種狀態，而量子計算依托量子疊加、糾纏特性，量子比特可同時承載多種狀態，能並行處理海量復雜運算，專攻傳統計算機難以攻克的難題。也就是說，每個點位上所存儲的信息和計算量會跟常規邏輯計算有指數級的上升，特別適合在需要大量並行計算的時候。什麼時候可能會需要並行計算？比如說預報天氣，需要地面的觀測數據、衛星的觀測數據等，去推斷一個地區接下來天氣會怎麼演變，這裡面所用到的模型和參數變量會非常多。”

科研人員介紹，當下，量子計算處於多條技術路線協同推進的過程中，包括超導、硅基量子點、光量子、離子阱等。其中，由於硅基量子點路線在后續進行量子芯片生產時所使用的制造工藝和目前代際半導體芯片的制造工藝基本一致，所以被認為將在未來大規模發展量子計算時具有突出優勢。

這就說到此次科研突破的關鍵——為什麼高純硅對硅基量子芯片如此重要？蔡偉解釋，其原因就在於硅-28這種硅的穩定同位素的獨特屬性。

硅是一種非金屬元素，天然硅中有三種同位素：硅-28、硅-29和硅-30，其中硅-28佔比92.2%，這種同位素可極大降低量子計算中的環境噪聲干擾，被譽為“世界上最純淨的硅”。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。如果把硅-29定義為“雜質”，“雜質”多了，量子計算就會失敗。而此次，中國科學家直接把硅-28的豐度，從自然狀態下的92%左右提升到99.99%，並且實現公斤級量產。

蔡偉表示，硅基量子計算必須用硅-28同位素作為基石，如果做不到，想要構建自主的、完整的量子計算產業，幾乎就不可能實現，從海外進口，那這會嚴重地受制於人。

除量子計算外，超高豐度硅-28在先進制程半導體、高端導航、計量基准等前沿領域也有重要應用前景。完成此項突破的中核集團核工業理化工程研究院團隊，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，持續推動穩定同位素分離技術的工程化與產業化。

據央視新聞客戶端（總台央視記者 崔霞 陶嘉樹）

來源：成都日報