Equipe da Universidade de Fudan, na China, desenvolve dispositivo de memória quântica de elétron único atingindo o limite de densidade de armazenamento
2026-07-19 11:10
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De acordo com pt.wedoany.com-Em 17 de julho, a equipe de Zhou Peng e Liu Chunsen, da Universidade de Fudan, publicou os resultados mais recentes na revista Science, inventando a tecnologia de "memória flash quântica", desenvolvendo um dispositivo com a maior janela de memória quântica não volátil do mundo e criando um sistema teórico de armazenamento quântico de elétron único. Este resultado preenche uma lacuna teórica fundamental para a aplicação da engenharia de armazenamento quântico.

O chip de memória, como base fundamental do poder computacional, tem a latência de troca de dados e o consumo de energia como gargalos fundamentais que impedem o aumento do poder computacional. O elétron é uma partícula fundamental indivisível. Teoricamente, "um elétron, um bit" é o limite físico da densidade de armazenamento, mas o efeito quântico de elétron único é extremamente difícil de capturar de forma estável, sendo considerado por muito tempo apenas no nível teórico. No final do século passado, cientistas tentaram observar o armazenamento de elétron único, mas os resultados mostraram que um único elétron contribuía apenas com uma variação de tensão de dezenas de milivolts, e o estado desaparecia em menos de 5 segundos. A memória dinâmica de acesso aleatório atualmente dominante consome cerca de 200.000 elétrons para armazenar 1 bit de informação.

A equipe já havia desenvolvido anteriormente o dispositivo ultrarrápido "Amanhecer" de 400 picossegundos e o chip de memória flash de arquitetura híbrida "Longa Lança", com resultados relacionados selecionados entre os Dez Principais Avanços Científicos da China em 2025. Desta vez, com base nos princípios fundamentais da mecânica quântica e utilizando a vantagem de confinamento de elétrons na espessura atômica de semicondutores bidimensionais, a equipe projetou uma estrutura coplanar "Retorno ao Um" de dreno-canal-fonte, observando pela primeira vez o comportamento estável de armazenamento de elétron único em temperatura ambiente de 27°C, superando o gargalo técnico de que o estado de elétron único em experimentos similares é difícil de manter de forma estável em temperatura ambiente e o comportamento quântico não pode ser claramente observado. Este dispositivo de memória flash quântica chamado "Retorno ao Um", ao injetar apenas um único elétron, forma uma janela de armazenamento de 0,5 volts, atendendo aos padrões de comercialização e alcançando o pico teórico de armazenamento de carga de "um elétron, um bit". O dispositivo pode reduzir o consumo de energia computacional desde a base, sendo um novo núcleo de armazenamento adequado para o desenvolvimento da inteligência artificial geral.

Com base nisso, a equipe inovou propondo a teoria da "tesoura de densidade de estados", revelando pela primeira vez um comportamento de armazenamento quântico anômalo nunca antes visto: "cortar" com precisão um estado quântico específico no espaço de energia, fazendo-o desaparecer do nada. A revista Science avaliou que este resultado introduz um novo mecanismo teórico, tornando a manipulação de estados quânticos por engenharia uma realidade, com amplas perspectivas e grande impacto nos campos da física de armazenamento e dispositivos nanométricos.

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