美国光学学会2021年1月19日在光学焦点关注（Spotlight on Optics）报道了龙桂鲁教授团队完成的空间量子直接通信的原理演示实验。这是该工作被发表期刊Photonics Research被作为编辑选择（Editor’s Pick）宣传后，进一步被美国光学学会在更大范围宣传。据悉，美国光学学会每个月在所属的众多期刊中只选择大约两篇作焦点宣传。

       量子直接通信（QSDC）是我系龙桂鲁教授2000年提出的在量子信道直接传输保密信息的量子保密通信模式，是国际上三种最主要的量子保密通信理论之一。空间量子直接通信技术是实现空地一体化广域量子保密通信网络的关键基础。

       这一实验由龙桂鲁教授领导的包括物理系阮东教授、信息科学技术学院殷柳国研究员等的联合团队完成。他们首次在国际上实现了自由空间量子直接通信。实验采用相位编码，优化了非对称马赫曾德尔干涉仪，能够自动补偿单光子在自由空间的相位漂移。通信系统在10米空间信道上实现了500bps的量子直接通信，误码率处在0.49%±0.27%的较低水平，能稳定地在量子信道直接传输文本、图片等文件。

图1. 自由空间量子直接通信系统

       研究工作以“Experimental free-space quantum secure direct  communication and its security analysis”为题于2020年8月发表在美国光学学会所属（OSA）期刊Photonics Research上，发表当月入选了期刊的Editors' Pick。2021年1月19日，该论文又被美国光学学会进一步选为Spotlight on Optics（OSA光学焦点关注），在更大范围进行报道宣传。报道称，“该工作为正在发展的量子通信工具箱添加了一个令人兴奋的新工具，塑造未来通信的基础架构。”。

       量子直接通信近来发展加速，引起关注。中国科学信息卷英文版2021年1月期发表的关于6G的长篇综述论文指出，量子直接通信在下一代通信中有着巨大潜力。综述论文作者包括了尤肖虎教授、张平（中国工程院院士）、沈学民（加拿大科学院院士、中国工程院外籍院士）、Lajos Hanzo (英国皇家工程院院士)、Vincent Poor（中国科学院外籍院士、美国科学院院士、美国工程院院士、英国皇家学会院士、美国艺术与科学院院士）、王承祥（欧洲科学院院士）、郭英杰 （澳大利亚工程院院士）、Gerhard P. Fettweis（德国科学院院士）、Harald Haas（爱丁堡皇家学会院士）、Wen Tong（加拿大工程院院士）、梁应敞（欧洲科学院院士）等50位国内外通信专家。

图2.美国光学学会2021年1月的Spotlight on Optics截图

       在Spotlight on Optics点评的文章，由美国光学学会的专题编辑和副编辑（Topic and Associate Editors）每月共同提名，重点突出信息获取、处理和显示，光与物质相互作用，光学设计和仪器，生物光学，光电子学，视觉与色彩学六大研究领域的最新研究，选择范围覆盖OSA出版的所有论文。

       物理系博士生潘栋，北京量子信息研究院助理研究员林再盛为论文的共同第一作者，龙桂鲁教授和殷柳国研究员为该论文的共同通讯作者。该研究工作得到了科技部、自然科学基金委、北京未来芯片技术高精尖创新中心和广东省科技厅、北京量子信息科学研究院的资助。

原文链接：https://www.osapublishing.org/prj/fulltext.cfm?uri=prj-8-9-1522&id=437765

美国光学学会Spotlight on Optics报道链接：https://www.osapublishing.org/spotlight/summary.cfm?id=437765

6G综述文章Towards 6G wireless communication networks: vision, enabling

https://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCIS/64/1/10.1007/s11432-020-2955-6?slug=fulltext