6月15日,中核集团官宣:丰度超99.99%的硅-28稳定同位素实现规模化自主生产。
全网欢呼:“量子芯片再也不愁缺原料了!”“中国量子计算要起飞了!”
我看了直摇头。
一块超高纯硅的量产,确实值得高兴。但它离“量子芯片商用”之间的距离,比北京到火星还远。今天我就把话撂这儿:硅基量子芯片想要走进你我生活,至少十年起步,二十年也不意外。
别急着骂我。听我把理说透。
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先说清楚,硅-28到底解决了什么问题
天然硅里有三种同位素:硅-28、硅-29、硅-30。其中硅-29和硅-30的原子核有自旋,会产生磁噪声。量子比特在这样不纯净的基底上运行,相干时间会大幅度缩短。相干时间短了,还没算完就“崩塌”。
硅-28是唯一一种核自旋为零的稳定同位素。用它做基底,量子比特的相干时间能从微秒级拉到毫秒级甚至更长。这是实现硅基量子芯片可行性的前提条件。
所以,硅-28量产,确实是“0到1”的突破。中核集团用类“筛豆子”的物理分离技术,把天然硅里占比92.2%的硅-28提纯到99.99%以上,整条产线设备、介质、软件全部国产化。从此,国内量子实验室不用再看海外供应商的脸色买原料。
这事必须肯定。但问题是——它只是打通了第一公里,不是最后一公里。
从硅-28到商用芯片,中间还有三道关
第一道关:原子级加工精度。
量子比特要在硅基底上精确排布。不是像现在的CPU那样蚀刻几十纳米线条,而是要精度到原子级别。单个原子放错位置,整个量子比特就废了。目前的半导体工艺线,能稳定量产这种精度的芯片吗?不能。实验室里用手工搭一个量子比特可以,但要一次做出几百上千个一致可靠的比特,目前还是世界性难题。
第二道关:量子纠错和测控。
单个量子比特容易控制。两个比特,难度翻倍。一千个比特,指数级增长。量子比特非常脆弱,环境噪声、温度波动都会让它出错。要让它稳定工作,需要复杂的测控电子学系统和纠错算法。现在最前沿的研究,还在做几十个比特的演示。商用级别的千比特、万比特系统,连影子都没有。
第三道关:极低温封装。
量子芯片要在毫开尔文温度下工作,接近绝对零度。这种制冷设备,工业级批量制造的方案还不成熟。一台稀释制冷机几十万美金,维护麻烦,功耗大。你不可能让每个数据中心都配一套这种设备。
这三道关,哪一道都不比提纯硅-28简单。而且硅-28只是“材料”,后面三道关是“工程”。“工程”的难度,往往比“材料”难一百倍。
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拿事实说话:全球量子计算走到哪了?
2025年被认为是硅基半导体量子计算产业元年。但“产业元年”到底什么意思?
做个对比。法国量子计算公司Quobly,2026年4月刚完成1.15亿欧元A轮融资。他们的计划是:2026年底通过云端推出首款商用量子处理器。注意,是“云端推出”,不是卖给你一台电脑。是让你远程调用几个量子比特算点什么,不是让你自己带回家用。
而且Quobly也没有自己的硅-28产线。他们直接从供应商买。这说明什么?说明硅-28的供应本身不是量子计算商用的最大瓶颈。全球都不缺,只是价格和供货稳定性的问题。中核这次量产,主要解决了“不被卡脖子”的安全问题,而不是“从无到有”的革命。
再看更现实的评价。2026年6月,Nature杂志有一篇综述,评测量子计算商用化进度。结论是:通用量子计算机至少还需要十年以上的技术积累,乐观估计2035-2040年可能出现早期的专用机。
十到十五年。这是学术界的共识。硅-28量产不会让这个时间表提前哪怕一年。
那这次突破的意义到底在哪?
我不是否定它的价值。意义有三点:
第一,供应链安全。以前国内量子实验室买硅-28,海外供应商报价高、配额少、动不动限制出口。现在有了国产线,至少研发阶段的用料可以稳定供应。
第二,技术自主。中核团队掌握的这套同位素分离技术,可以迁移到锗、碳、硼等其他高端同位素。它的价值不止于硅-28,而是证明了中国在稳定同位素富集领域具备了体系化能力。
第三,成本下降。进口硅-28贵得离谱。国产化之后,国内科研经费可以花在更重要的地方,不用被原料吸血。
但是,这些意义都不等于“量子芯片商用快了”。
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我觉得很多人对“商用”有误解
普通人理解的“商用”,就是像买手机电脑一样,买一台量子计算机回家,或者用上量子计算驱动的APP。
这不是十年内会发生的事。
即使2040年有了专用量子计算机,它也不会替代你手里的笔记本电脑。它只会用在极少数特定领域——药物分子模拟、新材料设计、优化问题、密码破译。普通人的生活感知,可能仅限于“据说某某药厂用量子计算机加速了新药研发”。
硅-28量产,就像给一条还在图纸上的高速公路铺了一层沥青。铺沥青很重要,但路还没修好,收费站没建,车也没造出来。你现在就说“全线通车”,是不是太早了?
结尾就一句话
硅-28量产是好事,我鼓掌。但谁要是说“量子芯片再也不愁缺原料”、“商用马上来”,我建议他去读一读量子纠错的理论门槛和工程难点。
十年后,也许我今天的话会被驳倒。到时候欢迎你们来打脸。
但如果真被打脸了,我高兴还来不及——那意味着中国科技比我预想的走得快得多。
互动投票(二选一):
A. 乐观派——10年内硅基量子芯片商用,中国有材料优势会更快
B. 谨慎派——至少15-20年,材料突破只是漫长马拉松的第一步
评论区写下你的字母。谁对谁错,十年后见分晓。
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