PNNL实验室开发的新系统能将商用同位素富集材料转化为量子研究的关键原料

产业资讯 QuantumWire 2026-03-08 13:45
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2026年3月4日——美国能源部宣布在扩大同位素富集材料供应链的研发计划方面取得重大进展。这些材料对量子信息科学及其他先进技术至关重要。该工作直接支持2025年行政命令《创世使命计划》中概述的目标。

在能源部同位素研发与生产办公室(IRP)的指导和资助下,太平洋西北国家实验室(PNNL)为此开展了卓有成效的研发工作。该团队开发出能将市售同位素富集硅、锗材料转化为高纯度硅烷(SiH₄)和锗烷(GeH₄)的系统。这些气体是美国量子信息科学研发的关键原料,也适用于其他依赖同位素定制材料的先进技术领域。

同位素研发与生产办公室主任克里斯托弗·兰德斯表示:“我们对强化这些特种材料供应链的投资不仅是科学成就,更是《创世使命计划》的战略要务。PNNL的研究正在直面挑战,提供量子信息科学等国家重点领域突破所需的高纯度材料。我们正为科学家和产业界提供推动量子计算与人工智能创新的基础工具。正如《创世使命计划》所述,这些进展正在巩固美国的技术优势。”

PNNL支持IRP的研发工作包括设计、建造和运行特种系统。该研究开辟了从市售富集原料到器件兼容前驱气体的新路径。为强化供应链并提升效率,IRP还资助PNNL研究名为“热扩散同位素分离”的技术。该方法可直接富集这些气体,从而简化生产流程并降低杂质风险,确保为研究人员和制造商提供更稳定的供应。

这些硅、锗富集技术的进步还将惠及包括下一代半导体器件在内的多种先进技术。该计划彰显了IRP建设特种材料弹性基础设施的决心。此外,IRP致力于通过进一步研发或产业合作,提升材料纯度至当前市售产品无法达到的标准。