超导锗是一种通过分子束外延技术在锗晶格中掺入镓原子制备而成的具有超导性能的新型材料。超导锗兼具半导体的精准控流特性及超导体的零电阻特点,在-269.7℃下可实现电流无损耗传输,在量子计算、超导数字电路及电网零损耗传输等领域具有极大应用潜力。
在常规条件下,锗本身不具备超导能力,但通过改变其晶体结构,可以诱导出支持电子配对的能带结构,从而实现超导。美国纽约大学与瑞士苏黎世联邦理工学院联合团队已经成功制备出稳定的超导锗材料,即通过分子束外延技术将镓原子精准嵌入锗晶格制备,这一成果打破了半导体与超导体之间的传统界限。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国超导锗行业研究及十五五规划分析报告》显示,金属锗为第一代半导体材料,在生物医学、红外光学、光纤通信、空间光伏、集成电路、太阳能电池、航天测控等领域有着广泛应用。超导锗的成功制备,将进一步扩展锗应用边界,助力量子计算、超导数字电路、可控核聚变等领域加快技术变革。
资本市场对超导锗技术的突破反应敏锐。2026年荷兰量子计算初创公司Groove Quantum发布了18量子比特的锗基自旋量子处理器,并完成总额1600万欧元融资,Groove Quantum是全球最早将锗材料用于量子比特研发的先驱。相比于主流量子计算路线超导量子比特(尺寸偏大、对温度敏感)、离子阱技术(难以小型化),锗基自旋量子比特具有尺寸小、能与现有CMOS半导体制造工艺无缝兼容等优势。
超导锗技术的突破恰逢量子科技政策利好期。量子科技作为未来产业之首,我国“十五五规划(2026-2030年)”明确提出前瞻布局未来产业,规划2030年实现量子通信规模化应用、量子计算商用化突破。在政策强力加持下,量子科技将向规模化应用跨越,超导锗作为量子科技领域核心材料,将直接受益。
新思界
行业分析人士表示,超导锗具有超导性,且适配于半导体工艺,将为量子计算、超导数字电路、能源传输等领域带来颠覆性变革。我国是全球锗供应链核心,锗资源丰富,目前国内具有长期稳定锗产量的企业包括云南锗业、中金岭南、驰宏锌锗等,布局超导锗器件研发的企业包括西部超导、东方钽业、永鼎股份、国盾量子、中天科技等。
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