1.触达理论极限！复旦量子闪存技术登Science

7月17日，复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室集成电路与微纳电子创新学院周鹏-刘春森研究团队在《科学》（Science）发表重磅成果。

他们发明的“量子闪存”（Quantum Flash）技术成功构建出共面的漏极-沟道-源极“归壹”结构，首次在室温（27℃）环境下清晰观测到了单电子的非易失性存储行为。

漏极-沟道-源极“归壹”结构

这不仅彻底打破了“单电子存储”无法实现的传统认知，开创了单电子量子存储的全新理论体系，更为AI时代算力革命奠定关键理论基础打破“不可能”。

如果将人工智能比作一辆高速行驶的赛车，存储芯片就是它的“油箱”和“引擎”——既要在极短时间内供给算力所需数据（高速、低功耗），又必须让数据在断电后不丢失且能海量存储（大容量、非易失）。提升AI算力上限，必须突破传统存储器的速度与功耗极限。

去年4月，周鹏-刘春森团队于《自然》（Nature）期刊提出“破晓（PoX）”器件，实现了世界最快400皮秒超高速非易失存储，解决了自1967年浮栅晶体管发明后，高速与非易失无法兼得的基础性难题。

面对困境，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，利用二维半导体原子级厚度的天然“囚禁”优势，独创性地提出了自对准平面裁剪方案，成功构建出共面的漏极-沟道-源极“归壹”结构。

实验显示，仅需注入单个电子，存储窗口便可达0.5伏特，数据在室温（27℃）下依然保持稳定。相较于1997年《科学》（Science）杂志报道的55 mV且仅能维持5秒的硅基单电子存储，这项工作将室温下的单电子量子态信号放大了近一个数量级，并具备了真正的非易失性。

该研究将电荷存储的信息密度提升至理论极限，实现了“一电子一比特”，也为面向人工通用智能（AGI）需求的高密度存储器研发提供了新的技术基础。

在此过程中，他们不但突破信息密度极限，还独创性提出“态密度剪刀”理论，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。这一发现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关键版图。