中國專家團隊最新研究成果突破單電子量子存儲
中新社上海7月17日電 (記者 陳靜)存儲芯片所帶來的數據交互延時與功耗問題,是制約算力提升的根本瓶頸。中國專家團隊的最新研究成果實現了“單電子存儲”,即只用1個電子就能存1比特信息,且關閉電源信息不會丟失。
北京時間7月17日,復旦大學周鵬—劉春森團隊的這項研究成果發(fā)表于《科學》(Science)主刊。
《科學》雜志方面評價,這項研究成果“前景廣闊、潛在高影響力,在存儲物理學和納米器件工程領域備受關注”,“引入新理論機制(態(tài)密度剪刀),使得量子態(tài)的工程化操控成為可能”。
據了解,此前最新技術的動態(tài)隨機存儲器(DRAM)需要在器件中保持20萬個電子才能夠獨立表示一個信息位,限制了高密度的可能性。
周鵬解釋,如果把存儲電荷的器件看成一個“大水庫”,在以往的技術中,需要把水庫蓄滿才知道里面是否有水,但水庫同時還在不斷漏水?,F在研究團隊通過改變“水庫”結構,用“一滴水”即可“無泄漏”地感知世界。
20世紀末,美國科學家試圖在實驗室觀測單電子存儲時,單個電子僅僅貢獻了數十毫伏的電壓變化,且在不到5秒的時間內即狀態(tài)消失。
周鵬—劉春森團隊從量子力學基本原理出發(fā),重新審視單個電子操控的邊界,發(fā)明了“量子閃存”(Quantum Flash)技術。團隊首次在室溫(27℃)環(huán)境下,清晰觀測到單電子的非易失性存儲行為。而此前,這種宏觀可觀測的量子化行為在科學界一直被默認只能在極低溫環(huán)境下出現。
周鵬—劉春森團隊成功打造出能真正滿足人工通用智能(AGI)需求的存儲器。該存儲器達到了“一電子、一比特”電荷信息存儲的最高峰。該團隊在世界上率先揭示了一種前所未見的反常量子存儲行為:在能量空間中用一把無形的“量子剪刀”將特定的量子態(tài)精準“裁剪”使其憑空消失。
未來,人們的手機或筆記本電腦在存儲環(huán)節(jié)的耗電會大幅減少,存儲所占空間會大幅壓縮。新技術成熟后,更強的AI可以直接存在終端中,即使不聯(lián)網也能夠流暢使用。








