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中国工业报记者 余娜
6月15日，我国科学家在稳定同位素富集与高纯硅制备领域取得关键性突破，首次成功实现丰度超过99.99%的硅-28同位素自主量产，产品关键指标达国际先进水平。这将为我国硅基量子计算核心材料的自主研制以及先进制程半导体、高端导航、计量基准等前沿科技领域高质量发展提供坚实支撑。
中国工业报记者获悉，硅-28作为硅的稳定同位素，因原子核自旋为零、可极大降低量子计算中的环境噪声干扰，被誉为“世界上最纯净的硅”，是硅基量子芯片不可或缺的核心材料。该产品由中核集团旗下中国原子能工业有限公司所属核工业理化工程研究院研制生产。
此次突破正值《核技术应用产业高质量发展三年行动方案（2024—2026年）》收官之年，还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实质性步伐，有力推动了我国核技术应用产业从“点状突破”向“链式发展”跃升。
中国科学院院士俞大鹏指出，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。
中国工程院院士雷增光表示，高丰度硅-28同位素制备从开始技术攻关到此次量产落地，凝聚了科研团队多年的心血，具有里程碑意义。除了硅-28，核理化院后续还将面向核能与核医疗、航空航天、量子信息、粒子物理、深空探测等领域的重大需求，开展系列稳定同位素产品的研发。
稳定同位素应用是核技术应用的重要组成部分，在核能核医疗、量子信息、航天航空、基础研究等诸多领域具有不可替代的作用。长期以来，全球仅极少数国家具备稳定同位素规模化生产能力。全球稳定同位素制备技术高度集中、壁垒极高，已成为制约我国量子科技、先进半导体、高端医疗装备等关键产业链自主可控的重要环节。
作为重要的稳定同位素材料，高纯硅-28是在精密计量、半导体器件研发、量子计算等前沿领域有着核心应用需求。从全球看，硅-28同位素制备技术长期掌握在极少数国家手中。目前，西方国家在这一领域的商业化进程正在加速推进。我国在该领域长期依赖进口，采购和应用均受到诸多限制，供应链安全面临严峻挑战。核理化院硅-28同位素的成功自主研发，打破了国外技术垄断，填补了我国在该领域的空白，为我国前沿科学研究和高端产业发展提供了材料保障，对支撑我国半导体、精密计量等领域的自主创新发展具有重要意义。