为推动光量子计算机的实用化，日本碍子（NGK Insulators）近日宣布，将牵头开展“TFLN（薄膜铌酸锂）晶圆”的研发项目。该项目已被日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）纳入“量子产业化”重点支持计划，为期三年，至2027年度结束。

这一项目由日本碍子担任主导企业，联合山寿陶瓷、Oxide、滨松光子以及日本产业技术综合研究所共同推进，旨在加速光量子计算机的关键材料与光集成电路技术产业化进程，构建完整的供应链体系。

背景：AI引发的能耗危机

随着生成式AI的快速普及，全球数据中心能耗急剧攀升，能源成本与环境负担正成为制约算力扩张的新瓶颈。传统量子计算机虽具备极强的计算潜力，但需在超低温环境下运行，不仅系统庞大、能耗高昂，也限制了产业化落地。

相比之下，光量子计算机以光子为信息载体，可在室温下实现高速并行计算，无需复杂的冷却装置，具备高能效、低噪声、可规模集成等优势，被认为是最有希望实现“实用量子计算”的技术路径之一。

技术核心：TFLN晶圆

在此次项目中，日本碍子将重点研发支撑光量子芯片的关键材料——TFLN晶圆。这是一种将铌酸锂晶体加工至数百纳米厚度，并与其他材料直接键合形成的复合晶圆，主要应用于光集成电路与光调制器，是未来数据中心与量子通信系统中不可或缺的核心部件。

日本碍子计划利用其在SAW滤波器复合晶圆开发中积累的直接接合技术，实现室温下无胶高精度贴合，以确保材料性能稳定性与长期可靠性。同时，企业还将通过纳米级超精密研磨技术实现功能层的均匀薄化，开发出8英寸级TFLN晶圆，以满足未来量产与成本控制需求。

总结

从陶瓷封装到光量子基板，日本碍子正把材料工艺积累延伸至更前沿的计算与通信领域。通过此次研发，日本碍子将能建立起TFLN晶圆的量产工艺，这项突破也将成为推动光量子计算从“概念验证”迈向“商业化落地”的关键一步。

粉体圈Coco编译