2020年9月19日，“量子直接通信技術”作為全國科技創(chuàng)新中心建設的重大成果之一在2020中關村論壇發(fā)布會上發(fā)布,該技術理論是北京量子信息科學研究院(以下簡稱“量子院”)兼聘研究員、清華大學教授龍桂魯團隊在2000年原創(chuàng)性地提出的。最近，該團隊成功研制出了國際上第一臺具有實用價值的樣機，完成了全部設計功能和長時間穩(wěn)定性檢測，實現(xiàn)了10公里光纖鏈路4 kb/s通信速率的量子保密電話，推動了量子直接通信的實用化發(fā)展。

隨著超級計算機和量子計算機的發(fā)展，通信安全受到嚴重威脅。具有信息論安全，特別是能防范竊聽的量子保密通信受到廣泛重視。量子密鑰分發(fā)、量子秘密共享、量子直接通信是國際上量子保密通信最主要的三種理論。量子密鑰分發(fā)和秘密共享都是先用量子信道協(xié)商密鑰，再用經(jīng)典保密通信傳輸信息。量子直接通信無需密鑰分發(fā)，直接在量子信道傳輸信息。

量子直接通信創(chuàng)新性的發(fā)展了保密通信理論，英國皇家工程院院士拉約斯.翰佐評價，量子直接通信“將香農(nóng)通信理論保證的噪聲信道下的可靠通信，提升為更高層面的既有噪聲又有竊聽信道下的可靠和安全通信”，“將量子通信從竊聽感知發(fā)展為既竊聽感知又竊聽阻止”。量子直接通信將一直沿用的密鑰分發(fā)和密文傳輸雙信道結構，改變?yōu)橹挥幸粭l量子信道的單信道結構，提高了通信安全性，擴大了應用范圍。美國國土安全部戰(zhàn)略局主任約翰.考斯泰羅指出量子直接通信“可從總體上繼續(xù)提高量子通信的安全性和價值定位”。在網(wǎng)絡環(huán)境，龍桂魯?shù)忍岢隽藢⒘孔又苯油ㄐ藕徒?jīng)典抗量子密碼算法結合構造安全中繼，實現(xiàn)中繼網(wǎng)絡中端對端的計算安全性，為量子網(wǎng)絡應用提供了解決方案。

龍桂魯團隊由16位來自清華大學的兼聘研究員、副研究員和北京量子院的全職科研人員組成，包括美國物理學會會士、國家自然科學獎獲得者、國家杰出基金獲得者，專業(yè)領域涵蓋量子通信、無線通信、密碼理論、編碼理論、電子控制、衛(wèi)星通信。目前，他們正在研發(fā)量子直接通信新系統(tǒng)，以滿足視頻通信的速率要求,推進量子直接通信的實用化。