推动量子科技发展 量子信息存储新里程碑

北京量子信息科学研究院突破技术壁垒：基于单晶碳化硅薄膜研制出多模态长寿命光声量子存储器

IT之家在2月28日报道，北京量子信息科学研究院与多家单位合作，成功研发出基于高硬度单晶碳化硅薄膜的多模态长寿命光声量子存储器。
该成果在模式稳定性以及信息存储时长等关键性能上展现出卓越的国际领先水平，已在《自然-通讯》这一重要学术期刊上发表。

一、研究背景

在量子信息处理、量子计算和量子通信等领域中，光声接口器件扮演着至关重要的角色。
其中，高品质因子（Q因子）机械振子的性能直接影响到量子信息的存储、传输和处理效率。
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局限性，无法满足日益增长的需求。

二、研究创新

针对这一问题，研究团队另辟蹊径，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。
这一发现不仅保留了高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。

为了验证3C-SiC膜晶体的性能，研究团队设计并搭建了一套精巧的实验装置。
该装置能够精确控制外部驱动功率和探测信号的频率，从而对机械振子的动态行为和关键参数进行实时监测。
这一实验装置的建立为后续的深入研究提供了坚实的基础。

三、研究成果

实验结果显示，单晶碳化硅薄膜所提供的声学模式具备较高频率稳定性。
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。
在振子的稳定性、声子的相干存储时间等关键指标上，也创下多个世界纪录。

四、研究意义及未来展望

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，这一研究也为高精度传感器和异构网络的构建带来了新的机遇。
研究团队表示，他们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。
这一研究成果有望为量子信息处理等领域提供高性能的物理平台。

该研究还将对相关领域产生深远的影响。
在材料科学方面，单晶碳化硅薄膜的优异性能可能为其他领域提供新的材料选择。
在量子技术方面，多模态长寿命光声量子存储器的研发有望推动量子信息的存储、传输和处理效率的提升。
最后，在信息通信领域，该研究成果可能为实现更高速、更安全的通信提供支持。

五、总结

北京量子信息科学研究院与多家单位合作的这项研究，基于高硬度单晶碳化硅薄膜成功研制出多模态长寿命的光声量子存储器，为量子信息处理等领域带来了革命性的进展。
未来，研究团队将继续深入研究和优化相关技术，推动量子科技的快速发展，为人类社会的科技进步做出更大的贡献。

以上文章仅对北京量子信息科学研究院的这项重大成果进行介绍和分析，涉及到的数据均为参考北京日报报道的内容创作而成。
实际研究成果和数据可能有所出入，请以学术期刊发布的本文为准。

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