中国专家团队最新研究成果突破单电子量子存储

中新社上海7月17日电 (记者 陈静)存储芯片所带来的数据交互延时与功耗问题，是制约算力提升的根本瓶颈。中国专家团队的最新研究成果实现了“单电子存储”，即只用1个电子就能存1比特信息，且关闭电源信息不会丢失。

北京时间7月17日，复旦大学周鹏—刘春森团队的这项研究成果发表于《科学》(Science)主刊。

《科学》杂志方面评价，这项研究成果“前景广阔、潜在高影响力，在存储物理学和纳米器件工程领域备受关注”，“引入新理论机制(态密度剪刀)，使得量子态的工程化操控成为可能”。

据了解，此前最新技术的动态随机存储器(DRAM)需要在器件中保持20万个电子才能够独立表示一个信息位，限制了高密度的可能性。

周鹏解释，如果把存储电荷的器件看成一个“大水库”，在以往的技术中，需要把水库蓄满才知道里面是否有水，但水库同时还在不断漏水。现在研究团队通过改变“水库”结构，用“一滴水”即可“无泄漏”地感知世界。

20世纪末，美国科学家试图在实验室观测单电子存储时，单个电子仅仅贡献了数十毫伏的电压变化，且在不到5秒的时间内即状态消失。

周鹏—刘春森团队从量子力学基本原理出发，重新审视单个电子操控的边界，发明了“量子闪存”(Quantum Flash)技术。团队首次在室温(27℃)环境下，清晰观测到单电子的非易失性存储行为。而此前，这种宏观可观测的量子化行为在科学界一直被默认只能在极低温环境下出现。

周鹏—刘春森团队成功打造出能真正满足人工通用智能(AGI)需求的存储器。该存储器达到了“一电子、一比特”电荷信息存储的最高峰。该团队在世界上率先揭示了一种前所未见的反常量子存储行为：在能量空间中用一把无形的“量子剪刀”将特定的量子态精准“裁剪”使其凭空消失。

未来，人们的手机或笔记本电脑在存储环节的耗电会大幅减少，存储所占空间会大幅压缩。新技术成熟后，更强的AI可以直接存在终端中，即使不联网也能够流畅使用。(完)