北京量子信息科學研究院攜手多家科研機構，近期取得了一項突破性進展。他們基于高硬度單晶碳化硅薄膜材料，成功打造了一款多模態長壽命的光聲量子存儲器。這一創新成果不僅刷新了國際上的多項關鍵性能指標，還在《自然-通訊》期刊上發表了相關研究成果。
在量子信息處理、量子計算和量子通信等領域，光聲接口器件是不可或缺的關鍵技術。其中，高品質因子（Q因子）機械振子的性能，對量子信息的存儲、傳輸和處理效率有著至關重要的影響。然而，傳統材料和結構的機械振子在Q因子和頻率穩定性方面存在明顯局限。
為了克服這些局限，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。這一發現不僅保留了高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。為了驗證3C-SiC薄膜晶體的性能，研究團隊設計并搭建了一套精密的實驗裝置，能夠實時監測機械振子的動態行為和關鍵參數。
實驗結果顯示，單晶碳化硅薄膜所提供的聲學模式具有出色的頻率穩定性。應用了這種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，達到了驚人的4035秒。該實驗還在振子的穩定性、聲子的相干存儲時間等關鍵指標上創造了多個新的世界紀錄。
這一突破性成果為固態量子信息存儲帶來了新的可能性。研究團隊表示，長時間高穩定的機械振動不僅為高精度傳感器和異構網絡的構建提供了新機遇，還為分布式量子網絡的構建奠定了堅實基礎。未來，這一技術有望為量子信息處理等領域提供高性能的物理平臺。
為了進一步推動這一領域的發展，研究團隊計劃繼續深入探索多通道高性能“微波-光”量子相干接口核心儀器的構建。他們相信，這一努力將為量子信息技術的未來發展提供強有力的支撐。
此次成功不僅是對單晶碳化硅薄膜材料應用的一次重大突破，也是量子信息技術領域的一次重要里程碑。隨著研究的深入，我們有理由期待更多創新成果的出現，為人類探索量子世界的奧秘打開新的大門。
