6月15日，中核集团披露，中国科学家在稳定同位素富集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，产品关键指标达到国际先进水平。此次成果由中核集团核工业理化工程研究院团队完成，标志着中国在硅基量子芯片关键材料、高丰度稳定同位素制备和稳定同位素产业化工程能力方面取得实质进展。

硅-28之所以受到量子计算领域关注，核心在于它能够降低量子比特运行中的环境噪声干扰。天然硅由硅-28、硅-29和硅-30三种稳定同位素组成，其中硅-28占比约92.2%。在硅基量子芯片中，硅-29带有核自旋，会对量子态保持和量子比特相干时间造成影响。将硅-28丰度提升到99.99%以上，相当于为硅基量子器件提供更“安静”的材料环境，有助于改善量子态稳定性，为后续量子芯片设计、器件制造和规模化集成提供材料基础。

这项突破的难点并不在普通意义上的化学提纯，而在同一元素不同同位素之间的高精度分离。硅-28、硅-29和硅-30化学性质接近，不能依靠常规化学反应实现有效区分，必须通过稳定同位素分离技术改变不同同位素的丰度比例。中核集团核工业理化工程研究院相关负责人介绍，提纯硅-28的过程更像把不同质量的“豆子”分离开来，使硅-28富集到目标组分中。能够实现超过99.99%丰度的自主量产，说明相关分离工艺、装备控制、过程稳定性和产品一致性已经进入工程化阶段。

硅基量子计算被认为具备与成熟半导体工艺结合的潜力。相比部分依赖特殊材料体系的量子路线，硅基路线更容易与现有CMOS制造体系、晶圆加工设备和半导体产业链形成衔接，但前提是关键材料纯度、同位素组成和晶体质量能够满足量子器件要求。超高丰度硅-28的自主量产，有助于减少中国硅基量子芯片研发对外部材料供应的依赖，也为量子芯片从实验室器件验证走向更稳定的工程样片制造提供底层支撑。除量子计算外，超高丰度硅-28在先进制程半导体、高端导航、计量基准等前沿领域也具有应用前景。

完成此次突破的中核集团核工业理化工程研究院团队，此前已先后实现钼、碲、镍等12种元素、26种稳定同位素的生产，持续推动稳定同位素分离技术工程化与产业化。稳定同位素看似属于上游材料环节，却直接影响量子计算、核医学、高端检测、精密计量、先进制造等多个前沿产业的材料供给安全。硅-28自主量产后，中国稳定同位素产业体系将进一步完善，也为量子芯片、半导体和高端装备研发提供更加可控的材料来源。随着硅基量子器件继续向高保真度、长相干时间和大规模集成方向推进，超高丰度硅-28将成为观察中国量子芯片材料能力的重要节点。