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我國在"膜上存光"時長破世界紀(jì)錄 刷新至4035秒

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2025-03-01 21:11:16  新華社客戶端

我國科學(xué)家在光聲量子存儲領(lǐng)域取得重要突破，基于高硬度的單晶碳化硅薄膜，研制出的光聲量子存儲器以4035秒的信息存儲時長刷新了世界紀(jì)錄,。這一研究成果已在國際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》上發(fā)表,。

光的存儲一直是個世界難題,，因?yàn)楣庾邮冀K處于運(yùn)動狀態(tài),，捕捉和存儲都非常困難,。相比之下,，聲音信號較慢且容易存儲,。因此，科學(xué)家們希望找到一種介質(zhì),，將光子信號轉(zhuǎn)化為聲音信號,，從而實(shí)現(xiàn)光的存儲。北京量子信息科學(xué)研究院副研究員劉玉龍解釋說,，光子撞擊到薄膜上后,，其波幅、頻率等信息會轉(zhuǎn)化為聲音信號，并被存儲在薄膜中,。

過去,，各國科學(xué)家曾嘗試使用金屬鋁、氮化硅等不同材料薄膜作為存儲介質(zhì),，但由于材料內(nèi)部損耗等問題,，信息存儲時間通常不超過1秒。此次研究中,，我國科學(xué)家創(chuàng)造性地選擇了單晶碳化硅薄膜,，這種晶體薄膜具有更好的頻率穩(wěn)定性和更低的內(nèi)部損耗，能夠顯著延長信息存儲時間,。

研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),，最終確定單晶碳化硅薄膜是最優(yōu)選擇，并實(shí)現(xiàn)了4035秒的信息存儲,。此外,，這種薄膜在極低溫條件下也能保持優(yōu)異性能，為未來在超導(dǎo),、拓?fù)?、半?dǎo)體量子點(diǎn)等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，缺乏長時間信息存儲能力,。信息無法存入“硬盤”,，導(dǎo)致人們無法在需要時便捷地調(diào)用。因此,，量子信息的長時間存儲具有重要意義,。未來，研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)提升器件的存儲時長,、信息密度以及與其他量子器件的兼容性,，為量子計(jì)算和量子信息網(wǎng)絡(luò)提供高性能物理平臺和技術(shù)支撐。

(責(zé)任編輯：張佳鑫 0764)
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