中國科學(xué)家把光留住4035秒破世界紀(jì)錄刷新信息存儲(chǔ)極限

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2025-03-01 09:02:58 新華社客戶端

我國科學(xué)家在光聲量子存儲(chǔ)器研究方面取得了重要進(jìn)展,，基于高硬度的單晶碳化硅薄膜,，成功研制出一種能夠存儲(chǔ)信息長達(dá)4035秒的光聲量子存儲(chǔ)器,，刷新了世界紀(jì)錄。這一研究成果已發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》,。

光子一直運(yùn)動(dòng)不停,，難以捕捉和存儲(chǔ)，因此尋找合適的介質(zhì)將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)成為關(guān)鍵,。北京量子信息科學(xué)研究院副研究員劉玉龍表示,，聲音信號(hào)比光信號(hào)慢得多，更容易存儲(chǔ),。通過讓光子撞擊薄膜,，光的波幅、頻率等信息可以轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào),，從而實(shí)現(xiàn)光的存儲(chǔ),。

過去，科學(xué)家曾嘗試使用金屬鋁,、氮化硅等材料作為存儲(chǔ)介質(zhì),，但由于這些材料內(nèi)部損耗較大，薄膜振動(dòng)時(shí)長很短,，信息存儲(chǔ)時(shí)間一般不超過1秒,。這次，研究人員選擇了內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加規(guī)整的單晶碳化硅薄膜,，這種材料具有更好的頻率穩(wěn)定性和更低的內(nèi)部損耗,，能夠顯著延長信息存儲(chǔ)時(shí)間。

經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)最終確定單晶碳化硅薄膜是理想的存儲(chǔ)介質(zhì),，并實(shí)現(xiàn)了4035秒的信息存儲(chǔ),。此外，實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)這種薄膜在極低溫條件下仍能保持優(yōu)異性能,，為在需要極低溫條件的量子計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),。

目前全球所有量子芯片只有計(jì)算能力而沒有長時(shí)間信息存儲(chǔ)能力，這意味著信息無法像傳統(tǒng)硬盤那樣被便捷地調(diào)用,。因此,，量子信息的長時(shí)間存儲(chǔ)具有重要意義。未來,，研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)提升器件的存儲(chǔ)時(shí)長,、信息密度以及與其他量子器件的兼容性，為量子計(jì)算提供高性能物理平臺(tái),，支持量子信息網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,。

(責(zé)任編輯：于浩淙 zx0176)

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