ASPアイソトープス社は、南アフリカのプレトリアにある第2空気力学分離プロセス(ASP)施設でシリコン28の商業生産を開始しました。同社は2025年第2四半期に初回の商業生産量を出荷する予定で、すでに米国の2社と数キログラム規模の購入契約を締結しています。世界中の他の潜在的な購入者との追加協議も進行中です。
シリコン28は、量子コンピューティングと先端半導体への応用可能性で注目を集めています。量子デコヒーレンスを引き起こす可能性のある½正スピンを持つシリコン29とは異なり、シリコン28はスピンフリーで、量子情報の保護に有用な可能性があります。また研究によると、シリコン28は天然シリコンと比較して約150%優れた熱伝導性を示し、AI応用向けのより小型で効率的な半導体チップを実現できる可能性があります。
同社独自のASP技術は、シラン（SiH₄）を直接濃縮するもので、一般的に四フッ化ケイ素（SiF₄）やハロシランを処理する競合他社とは一線を画しています。この直接的アプローチにより、純度を損なう可能性のある追加の化学変換工程を回避し、半導体メーカーにより高品質な材料を提供できる可能性があります。ASPアイソトープスは、量子濃縮技術を用いて医療やエネルギー応用向けの他の同位体の濃縮能力も開発中です。
量子コンピューティングとAIが特殊材料の需要を牽引する中、ASPアイソトープスによるシリコン28の商業生産は、半導体産業への供給において重要な一歩となります。同社は今年後半の初回出荷に向けて準備を進めながら、追加の供給契約の交渉を継続しています。
背景
シリコン28は、自然界に存在するシリコンの同位体の一つです。同位体とは、原子核内の中性子の数が異なるため質量は違いますが、化学的な性質はほぼ同じ元素のバリエーションを指します。記事で言及されているシリコン29は「½正スピン」という性質を持っていますが、これは原子核が微小な磁石のように振る舞う状態を意味します。量子コンピュータにおいて、この磁気的な性質は周囲の環境からのノイズの影響を受けやすく、量子情報が壊れる「量子デコヒーレンス」の原因となり得ます。一方、シリコン28は「スピンフリー」であり、この磁気的な擾乱を受けにくい特性を持つため、量子ビットの安定性向上に寄与する可能性があります。
また、ASP技術は「空気力学分離プロセス」の略称です。これは気体の分子の質量差を利用して同位体を分離する手法で、シランというガス状の化合物を直接処理します。一般的な競合技術では四フッ化ケイ素などの別の化合物を経由するため、工程が増え純度に影響が出るリスクがありますが、ASP技術は化学変換を避けることで高品質な材料供給を目指しています。
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2025年3月27日
