如果把存储电荷的器件看成一个“水库”，以往需要把水库蓄满才知道里面是否有水。但麻烦的是，这个水库同时还在不停地漏水。现在，复旦大学集成电路与微纳电子创新学院周鹏-刘春森团队，改变“水库”结构，用“一滴水”即可“无泄漏”地感知“水库”的变化。这意味着，原来存储一个最简单的信息需要20万个电子，现在1个电子就够了，能耗随之断崖式下降。
这项被命名为“归壹”的量子闪存器件，摘取了电荷存储领域一座“圣杯”——单电子存储。
北京时间7月17日凌晨，这一突破性成果发表于国际权威期刊《科学》。
如今的AI大模型为什么聊着聊着就“跑偏”了？根本原因在于存储。当前主流的存储器（DRAM）速度虽快，但有一个致命弱点：断电后数据会丢失，记不住上下文。为确保信息不丢失，每存一个最简单的信息，需要动用20万个电子——相当于一个房间必须挤满20万个人，才能确认“有人”。
而闪存（Flash）虽然非易失，即断电后数据不会消失，但速度太慢。AI每次调用数据都像在仓库里翻找文件，快不起来。
那么，能否同时实现高速、非易失和极低能耗？科学家把目光投向了信息电荷存储的量子极限——用一个电子存储一比特信息。
此次，研究团队最大的突破在于，重新设计了存储结构。他们利用二维半导体材料原子级的厚度，造了一个小到极致的“房间”。当存储单元小到极致，量子效应开始显现——哪怕只进来“一个人”（一个电子），整个房间的状态都会发生显著变化，从而被清晰地观测到。
值得一提的是，单个电子进出“房间”，整个房间的电压变化高达0.5伏特——这个信号比过去同类实验强了约十倍，足够在室温的“嘈杂环境”中被识别，还能直接对接现有芯片工艺。
室温下做到这一点，是一大突破。对单个电子的量子化观测，科学界一直默认只能在极低温环境下实现，复旦团队的“归壹”器件在27℃的室温环境下做到了。
