北京量子信息科学研究院刷新光声量子存储器国际纪录

北京量子信息科学研究院（以下简称“北京量子院”）携手多家单位，基于高硬度的单晶碳化硅薄膜材料，成功研制出多模态长寿命的光声量子存储器。这一突破性成果在模式稳定性以及信息存储时长等关键性能上刷新了国际纪录，标志着我国在量子信息存储技术领域取得了重要进展。

此次研究的核心在于高硬度的单晶碳化硅薄膜材料。研究团队在3C-SiC（立方碳化硅）薄膜晶体中发现了机械振动模式简并破缺现象，这不仅保留了高Q因子的特性，还为微波光声接口系统的精确控制提供了更多选择。基于这一发现，研究团队成功研制出多模态长寿命的光声量子存储器。



实验结果显示，单晶碳化硅薄膜所提供的声学模式具备极高的频率稳定性，为构建多模态光声存储器件提供了坚实基础。应用了相应薄膜的多模态光声存储器件在信息存储时长上刷新了世界纪录，达到4035秒。这一成果在微波电机械系统中尚属首次，同时，在振子的稳定性、声子的相干存储时间等关键指标上，该研究也创下了多个世界纪录。

光声接口器件是量子信息处理、量子计算和量子通信等领域的关键技术。高品质因子（Q因子）机械振子在这些领域中扮演着至关重要的角色，其性能的优劣直接影响到量子信息的存储、传输和处理效率。然而，传统材料和结构的机械振子在Q因子和频率稳定性等方面存在一定的局限性。北京量子院的这一研究成果打破了这一局限，为量子信息处理中的长寿命存储和低噪声操作提供了坚实的基础。

北京量子院的科研团队表示，长时间高稳定的机械振动为固态量子信息存储带来了新的可能性，同时为高精度传感器和异构网络的构建带来了新的机遇。未来，团队将进一步推动多通道高性能“微波-光”量子相干接口核心仪器的构建，为分布式量子网络构建提供重大支撑作用，为量子信息处理等领域提供高性能的物理平台。

目前，相关研究成果已在《自然-通讯》期刊上发表，引起了国际学术界的广泛关注。这一成果的取得，不仅展示了我国在量子信息存储技术领域的创新能力，也为全球量子信息技术的发展注入了新的活力。