為推動光量子計算機的實用化，日本礙子（NGK Insulators）近日宣布，將牽頭開展“TFLN（薄膜鈮酸鋰）晶圓”的研發項目。該項目已被日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）納入“量子產業化”重點支持計劃，為期三年，至2027年度結束。

這一項目由日本礙子擔任主導企業，聯合山壽陶瓷、Oxide、濱松光子以及日本產業技術綜合研究所共同推進，旨在加速光量子計算機的關鍵材料與光集成電路技術產業化進程，構建完整的供應鏈體系。

背景：AI引發的能耗危機

隨著生成式AI的快速普及，全球數據中心能耗急劇攀升，能源成本與環境負擔正成為制約算力擴張的新瓶頸。傳統量子計算機雖具備極強的計算潛力，但需在超低溫環境下運行，不僅系統龐大、能耗高昂，也限制了產業化落地。

相比之下，光量子計算機以光子為信息載體，可在室溫下實現高速并行計算，無需復雜的冷卻裝置，具備高能效、低噪聲、可規模集成等優勢，被認為是最有希望實現“實用量子計算”的技術路徑之一。

技術核心：TFLN晶圓

在此次項目中，日本礙子將重點研發支撐光量子芯片的關鍵材料——TFLN晶圓。這是一種將鈮酸鋰晶體加工至數百納米厚度，并與其他材料直接鍵合形成的復合晶圓，主要應用于光集成電路與光調制器，是未來數據中心與量子通信系統中不可或缺的核心部件。

日本礙子計劃利用其在SAW濾波器復合晶圓開發中積累的直接接合技術，實現室溫下無膠高精度貼合，以確保材料性能穩定性與長期可靠性。同時，企業還將通過納米級超精密研磨技術實現功能層的均勻薄化，開發出8英寸級TFLN晶圓，以滿足未來量產與成本控制需求。

總結

從陶瓷封裝到光量子基板，日本礙子正把材料工藝積累延伸至更前沿的計算與通信領域。通過此次研發，日本礙子將能建立起TFLN晶圓的量產工藝，這項突破也將成為推動光量子計算從“概念驗證”邁向“商業化落地”的關鍵一步。

粉體圈Coco編譯