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北京量子信息科學研究院（以下簡稱“北京量子院”）攜手多家單位，基于高硬度的單晶碳化硅薄膜材料，成功研制出多模態長壽命的光聲量子存儲器。這一突破性成果在模式穩定性以及信息存儲時長等關鍵性能上刷新了國際紀錄，標志著我國在量子信息存儲技術領域取得了重要進展。 此次研究的核心在于高硬度的單晶碳化硅薄膜材料。研究團隊在3C-SiC（立方碳化硅）薄膜晶體中發現了機械振動模式簡并破缺現象，這不僅保留了高Q因子的特性，還為微波光聲接口系統的精確控制提供了更多選擇。基于這一發現，研究團隊成功研制出多模態長壽命的光聲量子存儲器。 
實驗結果顯示，單晶碳化硅薄膜所提供的聲學模式具備極高的頻率穩定性，為構建多模態光聲存儲器件提供了堅實基礎。應用了相應薄膜的多模態光聲存儲器件在信息存儲時長上刷新了世界紀錄，達到4035秒。這一成果在微波電機械系統中尚屬首次，同時，在振子的穩定性、聲子的相干存儲時間等關鍵指標上，該研究也創下了多個世界紀錄。 光聲接口器件是量子信息處理、量子計算和量子通信等領域的關鍵技術。高品質因子（Q因子）機械振子在這些領域中扮演著至關重要的角色，其性能的優劣直接影響到量子信息的存儲、傳輸和處理效率。然而，傳統材料和結構的機械振子在Q因子和頻率穩定性等方面存在一定的局限性。北京量子院的這一研究成果打破了這一局限，為量子信息處理中的長壽命存儲和低噪聲操作提供了堅實的基礎。 北京量子院的科研團隊表示，長時間高穩定的機械振動為固態量子信息存儲帶來了新的可能性，同時為高精度傳感器和異構網絡的構建帶來了新的機遇。未來，團隊將進一步推動多通道高性能“微波-光”量子相干接口核心儀器的構建，為分布式量子網絡構建提供重大支撐作用，為量子信息處理等領域提供高性能的物理平臺。 目前，相關研究成果已在《自然-通訊》期刊上發表，引起了國際學術界的廣泛關注。這一成果的取得，不僅展示了我國在量子信息存儲技術領域的創新能力，也為全球量子信息技術的發展注入了新的活力。 |
