重磅！国资央企冲进量子计算

（来源：企业观察报）

转自：企业观察报

近日，中核集团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，产品关键指标达到国际先进水平。

量子计算被认为是下一代科技革命的引擎，硅基量子芯片则是最有可能推动量子计算规模化应用的技术之一，硅-28是硅基量子芯片不可或缺的核心材料，中核集团此次重大突破为我国硅基量子计算核心材料的自主研制提供了坚实支撑。

当前，量子计算已成为世界大国战略博弈的核心战场。面对美国、日本和欧盟在量子赛道的竞速，中核集团、中国电信、中国信科集团、地方国资以及科创民企形成量子科技产业链创新矩阵，力图推动我国率先敲开量子计算的大门。

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攻克硅基量子芯片关键材料

据《企业观察报》了解，量子芯片依托量子叠加、纠缠特性，拥有经典芯片无法比拟的指数级并行算力，还可实现高精密测量、量子加密等全新能力；其中硅基路线能兼容现有CMOS半导体产线、制冷与使用成本更低，商业化潜力突出。

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。

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，凝聚了中核集团核工业理化工程研究院科研团队多年心血，具有非常重要的里程碑意义。

“天然硅中有三种同位素：硅-28、硅-29、硅-30，其中硅-28占比92.2%。而天然硅中的另一种稳定同位素———硅-29会对量子计算产生干扰。因此，要把干扰降到最低，就必须将硅-28丰度从92.2%提高到99.99%以上。”中核集团核工业理化工程研究院院长姜宏民说。

提纯硅-28，不是靠物质：应把硅-29变成硅-28，而是像筛豆子一样把三种同位素分离开——硅-28富集到一侧，硅-29和硅-30到另一侧。总量不变，各组分丰度却变了。形象地比喻，获取高丰度的硅-28，就像在黄米里挑出细微差别的小米，不仅要精准识别极其微小的同位素差异，更要将这些微量颗粒高效汇集，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。

稳定同位素是支撑前沿科技与国家安全的关键基础材料。长期以来，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。

中国科学院院士俞大鹏等业界权威人士一致认为，中核集团此次在硅基量子芯片关键材料领域取得的重大突破，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。

据了解，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有重要应用前景。完成此项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的工程化与产业化。

从国家战略层面看，中核集团此次突破正值《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，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。

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全球竞赛量子计算

 “国家队”加速进场

更重要的是，中核集团此次在硅基量子芯片关键材料上的重大突破，为我国角逐全球量子计算竞赛提供了加速器。

量子计算不会替代经典计算机，却能攻克传统算力无法触及的难题，在药物研发、材料科学、金融建模、密码安全等领域打开全新可能，引领未来新一轮算力革命。因而，量子计算已成为世界大国战略博弈的核心战场。

2018年美国以《国家量子倡议法案》为根基，持续加码量子信息科学研发，2019至2024财年美国联邦研发预算从4.49亿美元攀升至9.68亿美元，谷歌、IBM、微软等科技巨头主导技术前沿，2024年底谷歌Willow芯片的量子纠错突破，推开了容错计算的大门。

随后，欧盟和英国、日本、韩国等纷纷制定战略，将量子计算列为科技制高点的必争之地，全球主要经济体同向发力，赛道竞争日趋白热化。

我国“十五五”规划已将量子科技列为未来产业核心方向，与具身智能、氢能和核聚变能、生物制造、脑机接口、6G等前沿领域一同作为战略重点攻坚，从国家层面为量子计算的技术突破与产业化落地提供顶层支撑。

纵观全球量子计算竞赛，目前，中美已形成齐头并进的格局。美国方面，谷歌率先实现量子纠错突破；中国方面，中国电信旗下国盾量子前瞻布局量子计算等领域科研仪器，是“祖冲之三号”超导量子计算原型机研发的唯一企业主体。“祖冲之三号”在2025年3月实现关键超越，“祖冲之三号”针对量子随机线路采样问题的处理速度，较全球最快超级计算机快一千万亿倍，性能超过谷歌2024年10月发布的67比特超导量子处理器一百万倍，稳居国际第一梯队。目前，国盾量子正在研发量子通信专用芯片，并与中国信科集团旗下光迅科技共同开发量子芯片。

同时，民企队列中，国芯科技通过投资合肥硅臻芯片技术有限公司，布局光量子计算和光量子安全科技领域。合肥硅臻正在积极开展光量子计算机、光量子随机数芯片的研发和产业化工作。

国内资本对量子计算产业发展的助力也大幅提速。据相关机构数据，2026年第一季度，国内量子赛道融资总额达32.04亿元，超过2025年全年的24.73亿元。例如，今年3月，北京玻色量子完成10亿元B轮融资，由北京金控、工银资本、招银国际、深投控等联合领投；深圳量旋科技完成6亿元C+轮融资；合肥幺正量子完成数亿元Pre-A轮融资。

更加值得关注的是，国盾量子6月2日发布公告，拟与关联方中电信量子（北京）企业管理合伙企业、中国电信集团投资有限公司及其他各方共同出资设立“中电信量子产业创业投资基金（有限合伙）”。基金总认缴出资额为15亿元，如果完成注册，有望成为年内规模最大的量子产业基金。

《企业观察报》发现，除中国电信及国盾量子外，诚通科创投资基金、四川振兴投资有限公司、合肥国有资本创业投资有限公司位列该基金出资人名单中。另外该基金设立公告，在项目来源上，要求央企外部项目的数量占比不低于50%，投资规模占比不低于30%。这意味着，我国首个大规模“央地协同”创业投资基金已准备合力攻向量子产业，“国家队”资金加速进场。

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量子计算仍是一场长跑

从产业发展趋势看，量子计算正在从科研样机、云端演示和算法概念，进入更接近半导体工业本质的阶段。

今年5月，美国商务部表示拟依据《芯片与科学法案》向9家公司提供总额20.13亿美元联邦激励，用于推进实用规模化、容错量子计算所需的关键技术。其中，IBM拟获10亿美元，用于成立独立量子晶圆代工公司Anderon；格罗方德半导体股份有限公司（GlobalFoundries）拟获3.75亿美元，用于建设美国本土量子代工能力。与此同时，全球知名纳米电子研发机构imec，展示了其称为全球首个采用High NA EUV光刻制造的量子点量子比特器件，并强调该器件面向300mm晶圆厂兼容制造。

业界认为，美国这轮量子激励所释放的最重要信息并不只是资金金额，而是资金流向。最大两笔资金投向IBM/Anderson和GlobalFoundries，意味着政策制定者已经把量子计算视为一条需要提前建设的先进制造供应链。

尽管如此，多数半导体从业者认为，量子计算仍处于技术攻坚与早期产业化的阶段，最突出的表现是当前量子硬件路线仍未收敛。

例如，谷歌的Willow沿用超导路线，强调在不同规模阵列扩大时错误率下降，并称其实现了低于阈值的量子纠错进展；今年6月初，微软表示，其新型量子芯片Majorana 2的可靠性较上一代大幅提升，为量子计算机在未来三年内解决具有商业实用价值的问题铺平了道路；中国电信国盾量子基于“祖冲之三号”设计的超导量子计算机已通过“天衍”量子云平台开放商业使用，但相关量子优势或商业优势声明仍需要更多独立验证。

“这些进展不能说明某条技术路线已经胜出。更接近现实的判断是，量子计算进入了‘多技术路线并行、工程瓶颈趋同’的阶段。”有半导体从业者表达了这样的观点，量子计算尚处于起步阶段，虽然许多公司都在竞相建造可扩展的量子计算机，但目前尚未有任何已知的成功案例。量子计算仍处于高投入、低收入、强研发和强政策驱动阶段。

据了解，量子计算的核心在于量子比特（qubits）。量子比特极其脆弱，即使温度的微小变化或轻微的振动都可能影响它们并导致错误。如何令其维持更长相干时间是整个量子行业面临的巨大挑战。

基于目前行业发展情况，贝恩咨询合伙人维鲁·辛哈研判，2028年至2029年量子计算有望正式从实验室走向实际应用；麦肯锡预测，2035年全球量子技术市场规模将达970亿美元，其中量子计算将由2024年的40亿美元增长至720亿美元。

“硬科技是一个长坡厚雪的过程，可能甚至10年才会有回报。如果你没有这种信念，是顶不过去的。”松禾资本创始人厉伟说。