我国科学家在光声量子存储领域取得重要突破，基于高硬度的单晶碳化硅薄膜，研制出的光声量子存储器以4035秒的信息存储时长刷新了世界纪录。这一研究成果已在国际学术期刊《自然-通讯》上发表。
光的存储一直是个世界难题，因为光子始终处于运动状态，捕捉和存储都非常困难。相比之下，声音信号较慢且容易存储。因此，科学家们希望找到一种介质，将光子信号转化为声音信号，从而实现光的存储。北京量子信息科学研究院副研究员刘玉龙解释说，光子撞击到薄膜上后，其波幅、频率等信息会转化为声音信号，并被存储在薄膜中。
过去，各国科学家曾尝试使用金属铝、氮化硅等不同材料薄膜作为存储介质，但由于材料内部损耗等问题，信息存储时间通常不超过1秒。此次研究中，我国科学家创造性地选择了单晶碳化硅薄膜，这种晶体薄膜具有更好的频率稳定性和更低的内部损耗，能够显著延长信息存储时间。
研究团队经过多次实验，最终确定单晶碳化硅薄膜是最优选择，并实现了4035秒的信息存储。此外，这种薄膜在极低温条件下也能保持优异性能，为未来在超导、拓扑、半导体量子点等需要极低温条件的量子计算机中的应用奠定了基础。
目前，全球所有量子芯片只有计算能力，缺乏长时间信息存储能力。信息无法存入“硬盘”，导致人们无法在需要时便捷地调用。因此，量子信息的长时间存储具有重要意义。未来，研究团队将继续提升器件的存储时长、信息密度以及与其他量子器件的兼容性，为量子计算和量子信息网络提供高性能物理平台和技术支撑。