北京量子院单晶碳化硅薄膜突破：量子存储时长刷新世界纪录

　　近日，北京量子信息科学研究院（简称量子院）取得了一项突破性的科研成果，成功刷新了光声量子存储器的信息存储时长世界纪录。该团队由量子计算云平台的李铁夫、刘玉龙领衔，并与芬兰Aalto大学的Mika A. Sillanpää教授合作，基于高硬度的单晶碳化硅（3C-SiC）薄膜材料，研制出多模态、长寿命的光声量子存储器，信息存储时长达到了4035秒，远超此前的世界纪录。

　　该成果以“Degeneracy-breaking and long-lived multimode microwave electromechanical systems enabled by cubic silicon-carbide membrane crystals”为题发表于国际知名学术期刊《自然-通讯》。这一研究不仅在存储时长上取得突破，还在模式稳定性方面展现出卓越性能，为量子信息处理的关键技术——光声接口器件的发展开辟了新的方向。

　　传统机械振子在品质因子（Q因子）和频率稳定性方面存在局限性，难以满足量子技术的高要求。而3C-SiC凭借高热导率和高应力特性，成为研发高Q因子机械振子的理想材料。研究团队在3C-SiC薄膜晶体中发现了机械振动模式简并破缺现象，这一现象使得原本简并的机械模式在非均匀应力作用下发生频率分裂，形成了具有微小频率差异的模式对。

　　为进一步验证3C-SiC薄膜的性能，团队设计了包含三维超导微波谐振腔和机械平行板电容器芯片的实验装置。实验结果表明，该材料的声学模式具备极高的频率稳定性，且19个机械模式的Q因子超过10⁸，实现了超过4035秒的群延迟时间。

　　这一成果不仅为固态量子信息存储带来新的可能性，还为高精度传感器和异构网络的构建开辟了新途径。未来，团队将继续推动高性能“微波-光”量子相干接口核心仪器的开发，为分布式量子网络的构建提供重要支撑，并为量子信息处理等领域提供高性能物理平台。