近日,复旦大学周鹏-刘春森团队在存储物理学领域取得突破性进展,其原创性成果于北京时间7月17日凌晨2点发表于《科学》主刊。该研究首次在室温环境下实现了单电子的非易失性存储,被《科学》评价为“前景广阔、潜在高影响力”,并认为其“引入新理论机制(态密度剪刀),使得量子态的工程化操控成为可能”。
希鸥网观察到,这一成果源于团队对麦克斯韦第一方程的深入认知。此前,他们已研制出世界最快400皮秒“破晓”闪存器件,解决了自1967年浮栅晶体管发明后高速与非易失无法兼得的基础性难题,并研发出“长缨”混合架构全功能闪存芯片,被Nature评价为“原创性突破”,入选2025年度“中国科学十大进展”。
在传统动态随机存储器中,器件需要保持20万个电子才能表示一个信息位,这极大限制了存储密度的提升。周鹏比喻称,过去需往“房间”里塞满20万人才能感知到“有人”,而如今由于器件极其微小敏感,哪怕只进来一个电子,房间的整体电势就会发生剧烈变化并被精准捕捉。
团队首次在27℃的室温环境下清晰观测到单电子的非易失性存储行为,破解了该技术走向产业化的最大瓶颈。以往此类量子化行为只能在接近绝对零度(约-272℃)下出现,而团队将其带入室温环境,实现了从极低温到室温的跨越。
此外,团队首次提出了“态密度剪刀”理论,通过构筑双狄拉克结构,在微观世界中引入无法容纳电子的“零态密度”区间,实现了量子态的精准操控。这一成果开创了单电子量子存储的全新理论体系,为量子存储的工程应用拼上了关键的理论版图。
希鸥网认为,该技术不仅提供超低功耗的存储阵列,还能通过半导体后道集成技术将存储单元直接集成在计算单元上方,使信息传输距离缩短至百纳米级。这种“存算一体”特性可从源头解决算力中心的能耗痛点,赋能国家“东数西算”战略,在数据搬运功耗往往是计算功耗数倍的背景下,其产业价值尤为突出。
对于创业者而言,这一突破揭示了技术创业中“利润发动机”的重要性。正如语料所强调,企业必须构建一个高毛利、强现金流的成熟业务作为基石,以反哺创新探索。复旦团队计划于今年下半年成立初创公司,首期目标为完成基于现有半导体产线改造的芯片验证,这正是一种将基础研究转化为可持续商业模式的典型路径。
从组织管理角度看,团队在研发过程中展现了高效协作与清晰分工。语料指出,创始人和管理者应清楚地传达计划,用明确量化指标对进展予以评估,并让员工了解整个计划。周鹏-刘春森团队在攻克室温单电子存储这一世界级难题时,正是通过明确的目标拆解与阶段性验证,确保了研发进程的稳步推进。
在商业竞争层面,该技术有望创造多个互不相关的收益来源。语料中提到,真正的竞争优势在于设计一套平衡、互补、高多样性的“押注组合”。复旦团队的技术储备涵盖高速闪存、混合架构芯片及单电子存储等多个方向,这种多元技术布局不仅能分散研发风险,更可能在未来的存储市场中形成多点突破,为投资者和创业者提供稳健的价值增长路径。
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