我科学家研制出单电子量子闪存器件

作为算力的底层基石，存储芯片所带来的数据交互延时与功耗问题，是阻碍算力提升的根本瓶颈。7月17日，复旦大学周鹏、刘春森团队在《科学》杂志上发表最新成果：团队发明“量子闪存”技术，研制出具有全球最大非易失量子存储窗口的器件，开创单电子量子存储理论体系，为量子存储工程应用补齐关键理论短板。

理论上，“一电子、一比特”是存储密度的物理极限，但当前主流动态随机存储器存储1比特信息要消耗约20万个电子。

如果把存储器件看作一个“蓄水池”，电子就是池中的“一滴水”。观测单电子存储，就像试图感知“一滴水”在巨大水库中的波动。团队基于量子力学基本原理，依托二维半导体原子级厚度的电子束缚优势，设计出名为“归壹”的量子闪存器件，首次在27℃室温环境下观测到单电子稳定存储行为，突破了同类实验中单电子状态难以在室温下稳定保持、量子行为无法清晰观测的技术瓶颈。

“归壹”仅注入单个电子就能形成0.5伏特存储窗口，满足商业化落地标准，达到了“一电子、一比特”电荷存储的理论顶峰。该器件能从底层降低算力功耗，是适配人工通用智能发展的新一代存储核心。

团队还独创性提出“态密度剪刀”理论，并在世界上首次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。

这一成果不仅开创了单电子量子存储的全新理论体系，更为量子存储走向工程应用，拼上了至关重要的一块理论版图。