中新社上海7月17日電 (記者 陳靜)存儲(chǔ)芯片所帶來(lái)的數(shù)據(jù)交互延時(shí)與功耗問(wèn)題，是制約算力提升的根本瓶頸。中國(guó)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的最新研究成果實(shí)現(xiàn)了“單電子存儲(chǔ)”，即只用1個(gè)電子就能存1比特信息，且關(guān)閉電源信息不會(huì)丟失。

北京時(shí)間7月17日，復(fù)旦大學(xué)周鵬—?jiǎng)⒋荷瓐F(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》(Science)主刊。

《科學(xué)》雜志方面評(píng)價(jià)，這項(xiàng)研究成果“前景廣闊、潛在高影響力，在存儲(chǔ)物理學(xué)和納米器件工程領(lǐng)域備受關(guān)注”，“引入新理論機(jī)制(態(tài)密度剪刀)，使得量子態(tài)的工程化操控成為可能”。

據(jù)了解，此前最新技術(shù)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)需要在器件中保持20萬(wàn)個(gè)電子才能夠獨(dú)立表示一個(gè)信息位，限制了高密度的可能性。

周鵬解釋?zhuān)绻汛鎯?chǔ)電荷的器件看成一個(gè)“大水庫(kù)”，在以往的技術(shù)中，需要把水庫(kù)蓄滿(mǎn)才知道里面是否有水，但水庫(kù)同時(shí)還在不斷漏水。現(xiàn)在研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)改變“水庫(kù)”結(jié)構(gòu)，用“一滴水”即可“無(wú)泄漏”地感知世界。

20世紀(jì)末，美國(guó)科學(xué)家試圖在實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)單電子存儲(chǔ)時(shí)，單個(gè)電子僅僅貢獻(xiàn)了數(shù)十毫伏的電壓變化，且在不到5秒的時(shí)間內(nèi)即狀態(tài)消失。

周鵬—?jiǎng)⒋荷瓐F(tuán)隊(duì)從量子力學(xué)基本原理出發(fā)，重新審視單個(gè)電子操控的邊界，發(fā)明了“量子閃存”(Quantum Flash)技術(shù)。團(tuán)隊(duì)首次在室溫(27℃)環(huán)境下，清晰觀測(cè)到單電子的非易失性存儲(chǔ)行為。而此前，這種宏觀可觀測(cè)的量子化行為在科學(xué)界一直被默認(rèn)只能在極低溫環(huán)境下出現(xiàn)。

周鵬—?jiǎng)⒋荷瓐F(tuán)隊(duì)成功打造出能真正滿(mǎn)足人工通用智能(AGI)需求的存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器達(dá)到了“一電子、一比特”電荷信息存儲(chǔ)的最高峰。該團(tuán)隊(duì)在世界上率先揭示了一種前所未見(jiàn)的反常量子存儲(chǔ)行為：在能量空間中用一把無(wú)形的“量子剪刀”將特定的量子態(tài)精準(zhǔn)“裁剪”使其憑空消失。

未來(lái)，人們的手機(jī)或筆記本電腦在存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的耗電會(huì)大幅減少，存儲(chǔ)所占空間會(huì)大幅壓縮。新技術(shù)成熟后，更強(qiáng)的AI可以直接存在終端中，即使不聯(lián)網(wǎng)也能夠流暢使用。