存储革命！复旦量子闪存技术实现“一电子一比特”

近日，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-刘春森研究团队取得突破性进展，其研发的“量子闪存”（Quantum Flash）技术在室温条件下实现了单电子的非易失性存储，标志着存储技术进入全新阶段。

这一成果于北京时间7月17日凌晨发表在国际顶级期刊《科学》（Science）上。研究团队通过构建共面的漏极-沟道-源极“归壹”结构，成功观测到单电子在室温（27℃）下的稳定存储行为，存储窗口宽度达到0.5伏特，数据稳定性显著优于此前报道的硅基单电子存储技术。

"单电子存储"是存储技术的终极目标，理论上一个电子即可代表一个比特的信息。然而，由于电子的量子特性，长期以来科学家认为这种存储方式仅存在于理论层面，实验中难以实现。复旦团队从量子力学基本原理出发，利用二维半导体材料的原子级厚度优势，创新性地提出自对准平面裁剪方案，最终攻克了这一难题。

相较于1997年《科学》杂志报道的55mV存储窗口且仅能维持5秒的硅基单电子存储，复旦团队的研究将室温下的单电子量子态信号放大近一个数量级，并具备真正的非易失性。这不仅彻底打破了传统认知，还开创了单电子量子存储的全新理论体系，为人工智能时代的算力革命奠定了关键基础。

"这项技术将电荷存储的信息密度提升至理论极限，实现了‘一个电子对应一比特’，已达到量子理论极限。"复旦大学表示，未来基于该技术的存储芯片有望应用于手机、电脑和服务器等领域，支持本地运行更大参数量的人工智能模型，同时降低功耗。

随着存储性能的提升，智能手机或AI助手的响应速度将更快，上下文记忆能力也将显著增强，无需反复解释历史对话，真正实现像智能体一样的长期记忆功能。当存储速度匹配计算速度时，算力瓶颈将被彻底消除，为下一代人工智能应用提供硬件保障。

目前，复旦团队已在二维存储与CMOS工艺兼容性方面取得突破，完成了原型芯片验证。下一步，团队计划加快产业化进程，预计在未来1到3年内实现产品落地，通过成立公司对接人工智能头部客户，引入战略合作伙伴，推动原始创新转化为实际生产力。

"得益于二维半导体的异质集成工艺复杂度远低于传统体硅晶体，未来的存储芯片有望在成本上与主流产品持平甚至更具优势。"研究团队表示，他们将在现有基础上继续优化器件性能，推进大规模芯片集成，为存储技术的广泛应用铺平道路。