Промышленное получение изотопа с чистотой свыше 99,99% создаёт основу для снижения квантовых шумов в кремниевых процессорах и усиливает технологическую независимость страны в квантовых вычислениях

Китай объявил о создании промышленного производства изотопа кремния-28 с чистотой выше 99,99% — ключевого материала для кремниевых квантовых процессоров. Разработка выполнена структурами Китайской национальной ядерной корпорации China National Nuclear Corporation (CNNC) и считается важным шагом к снижению технологической зависимости в области квантовых вычислений.

Разработку выполнил Институт физико-химической инженерии ядерной промышленности (RIPCENI), входящий в систему ядерной отрасли Китая. Именно там удалось довести технологию получения и очистки изотопа до уровня стабильного промышленного выпуска, а не лабораторных партий.

Кремний-28 — это стабильный изотоп кремния, практически не содержащий примесей других изотопов. Его ценность для квантовых технологий связана с физикой декогеренции: в квантовых чипах даже минимальные колебания атомной решётки могут разрушать состояние кубитов. В обычном кремнии такие колебания неизбежны из-за смеси изотопов, тогда как почти чистый кремний-28 резко снижает уровень «фонового шума» и увеличивает стабильность квантовых состояний.

По словам академика Юй Дапэна (Yu Dapeng) из Китайской академии наук, использование такого материала позволяет перейти к масштабируемому управлению кубитами в кремниевых квантовых системах — то есть к архитектурам, где можно одновременно контролировать большое число квантовых элементов без потери устойчивости вычислений.

По оценке академика Китайской инженерной академии Лэй Цзэнгуана (Lei Zengguang), переход от исследований к массовому производству занял годы и стал этапом, который фактически переводит технологию из области экспериментов в область промышленной инженерии.

В CNNC подчёркивают, что программа развития расширяется: теперь речь идёт о создании линейки стабильных изотопов для ядерной энергетики, медицины, аэрокосмической отрасли, квантовой информации, физики частиц и исследований дальнего космоса.

Стабильные изотопы применяются в самых разных областях — от медицинской диагностики и радиотерапии до экологического мониторинга и фундаментальной физики. Их промышленное производство считается одной из базовых технологий высокотехнологичной экономики.

На текущий момент RIPCENI уже освоил выпуск 26 типов стабильных изотопов 12 элементов, включая молибден, теллур, никель, цинк, кремний и иттербий.

Итоговое значение разработки заключается в том, что Китай получает полный цикл производства ключевого материала для кремниевых квантовых чипов внутри страны. Это усиливает контроль над технологической цепочкой квантовых вычислений и снимает часть зависимости от внешних поставок сверхчистых изотопов.