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       9月4日，量子计算公司IonQ（NYSE: IONQ）与合成金刚石龙头Element Six联合宣布，在量子级金刚石薄膜制备方面取得重大突破。这一成果不仅是量子计算和量子网络领域的重要进展，也让金刚石材料在未来半导体和新型器件应用中展现出更广阔的前景。

       突破：量子级金刚石薄膜实现晶圆厂兼容

       IonQ与Element Six研发的高质量量子级金刚石薄膜，最大的亮点在于能够通过标准半导体制造工艺进行加工。过去，量子器件对材料要求极高，相关工艺往往只能停留在实验室级别，难以规模化生产。如今，借助Element Six的先进材料和IonQ的工艺突破，金刚石量子器件首次具备了走向产业化的条件。

       IonQ董事长兼CEO Niccolo de Masi表示：“与晶圆厂兼容的量子级金刚石薄膜，将改变光子互连、计算处理器和量子网络的格局。这一创新将使我们能够批量生产性能一致的高端系统，为商用量子网络而设计。”       

       Element Six首席执行官Siobhán Duffy也指出：“合成金刚石是量子技术最具潜力的平台材料之一，尤其在传感和网络领域有广泛应用。新的薄膜工艺将推动高性能器件的规模化制造。”

       这项突破的关键点在于两大能力：

       晶圆厂兼容性：合成金刚石量子器件可利用现有的半导体工艺设备生产，支持量子存储、传感器等器件的规模化制造。

       异质集成：金刚石薄膜可以与硅、氮化硅等衬底结合，使得金刚石器件能够与传统光电器件、电子控制层集成，形成混合型芯片系统。

       IonQ方面强调，这一进展与公司近期收购的Lightsynq的光子互连和量子存储技术相辅相成，将显著加快其迈向可扩展、容错量子系统的路线图。

       应用拓展：从量子计算到跨领域渗透

       虽然此次突破首先指向IonQ的量子计算与量子网络战略，但其背后对金刚石材料的应用拓展意义同样值得关注。

       量子网络与量子存储

       金刚石中的氮-空位色心（NV中心）是实现量子存储和量子通信的核心。量子级薄膜的规模化，使得构建量子存储阵列与光子互连节点成为可能，为未来的量子互联网奠定硬件基础。

       高灵敏度传感

       金刚石材料的色心缺陷也广泛应用于传感领域，能实现对磁场、电场、温度的超高灵敏度探测。如果量子级薄膜能够量产，将推动商用级量子传感器落地，可用于医疗诊断、地质勘探、安全防护等高价值场景。

       异质集成芯片

       新闻特别提到“heterogeneous integration”。这意味着金刚石可以与硅光子、氮化硅器件在同一芯片上协同工作。例如，将金刚石量子存储与硅光开关、调制器结合，形成混合量子-经典系统芯片。这种方案或将率先用于AI加速、边缘计算与超低功耗通信。

       热管理与光通信

       金刚石因其超高热导率而闻名。在光通信和功率电子器件中，散热是制约性能的关键瓶颈。若量子级薄膜实现产业化，不排除其在高性能光模块和功率器件的散热层中应用，为光通信和半导体行业带来新的解决方案。

       展望：金刚石产业化的关键窗口期

       IonQ与Element Six的合作，使金刚石材料迈出了从“实验室研发”到“产业化工艺”的关键一步。这与碳化硅、氮化镓的产业化路径颇为相似——当材料实现晶圆厂兼容并进入大规模生产，新的产业化周期便可能开启。

       对于量子计算与网络而言，这意味着硬件瓶颈的逐步突破，向可扩展、容错的量子系统迈进。对更广阔的金刚石产业而言，这一突破也让市场看到了跨界应用的巨大潜力：从量子信息，到高灵敏传感，再到光通信与热管理，金刚石的边界正被不断拓宽。

       可以预见，在未来5-10年间，随着相关材料和工艺的成熟，金刚石有望从高端科研逐步走向大规模商用，成为“后硅时代”材料体系中的重要一环。

       关于IonQ

       IonQ, Inc.（纽交所代码：IONQ）是全球领先的商用量子计算与量子网络公司，致力于提供高性能系统，以解决全球最复杂的问题。IonQ现有的量子计算机——IonQ Forte与IonQ Forte Enterprise，是其最先进的一代系统，已帮助包括亚马逊云服务、阿斯利康和NVIDIA在内的客户和合作伙伴实现了20倍的性能提升。

       公司正在加速其技术路线图，计划在2030年前交付拥有200万个量子比特的全球最强量子计算机，推动在药物研发、材料科学、金融建模、物流、网络安全与国防等领域的创新。IonQ在量子网络领域的进展，也使其成为构建量子互联网的引领者。

       关于Element Six

       Element Six隶属于戴比尔斯集团，是全球合成金刚石先进材料解决方案的设计、开发与生产领导者。公司在美国、英国、爱尔兰、德国和南非设有主要生产设施，业务遍布全球。

       79年来，Element Six持续利用合成金刚石的极端特性开拓新可能，在光子学、声学、电力传输、水处理、热管理和传感等领域取得突破。其先进材料解决方案广泛应用于多个行业，包括汽车与消费电子制造、石油天然气钻探与切削、以及采矿、道路、建筑和农业等领域的关键部件。