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龙桂鲁

龙桂鲁

龙桂鲁，男，1962年4月出生，玉林市人，中国共产党党员，清华大学物理系教授，北京量子信息科学研究院副院长，美国物理学会和英国物理学会会士。

1978年，龙桂鲁在高中一年级就跳级考入了山东大学，1982年提前半年毕业，获得山东大学理学学士，并考入清华大学读研，分别于1985、1987年获得清华大学理学硕士和博士学位。1987年开始在清华大学任教。1989年到1993年，他在英国苏赛克斯大学从事博士后研究。1997年到2000年，他担任清华大学物理系核物理教研组主任。2001年，他担任清华大学物理系高能物理与核物理研究所所长。2007年4月20日，他在《现代物理知识》发表论文《量子计算机研究的新进展：加拿大推出16位量子计算机》。2014年4月15日，他发表论文《量子密钥分发与量子安全直接通信》。2016年，龙桂鲁带领团队启动量子直接通信原理样机的研制。2020年，龙桂鲁带领团队成功推出世界首台实用化量子直接通信样机。2022年，龙桂鲁团队和清华大学教授陆建华团队合作，设计出相位量子态与时间戳量子态混合编码的新系统，将量子直接通信距离一举刷新至100公里，创下世界纪录。2025年，龙桂鲁带领团队设计出全新架构，将量子直接通信传输速率提升了4760倍，新架构采用单向协议，光量子仅需传输一次。

龙桂鲁的研究方向为量子计算与量子信息、原子核结构。他构造了量子精确搜索算法，原创性地提出量子直接通信理论，率领团队构造和演示了量经融合大数分解算法。1997年，龙桂鲁获得国家自然科学奖三等奖。2007年，他获得汤森路透卓越研究奖。2008年，他获得中国物理学会饶毓泰物理奖。2018年，他获得中国电子学会自然科学奖一等奖、IBM全球杰出学者奖。此外，他还曾获六次研究生“良师益友”荣誉称号。

人物经历

早年经历

1962年4月，龙桂鲁出生。1978年，龙桂鲁在高中一年级跳级考入山东大学。1982年，龙桂鲁从山东大学物理系本科毕业。1985年，他获清华大学物理系理论物理学硕士学位。1987年，他获清华大学物理系理论物理学博士学位。

工作经历

1987年到1995年，龙桂鲁担任清华大学物理系讲师。期间于1989年3月到1993年3月在英国苏赛克斯大学做博士后研究。1995年到1998年，他担任清华大学物理系副教授。1997年到2000年，他担任清华大学物理系核物理教研组主任。1998年起，龙桂鲁晋升为教授。2000年，龙桂鲁担任量子信息与测量教育部重点实验室副主任。同年，龙桂鲁带领团队原创提出“量子直接通信技术”，并成功研制出了国际上第一台具有实用价值的样机。2001年，龙桂鲁担任清华大学物理系高能物理与核物理研究所所长。2007年4月20日，他在《现代物理知识》发表论文《量子计算机研究的新进展：加拿大推出16位量子计算机》。

2014年4月15日，龙桂鲁在《物理与工程》发表论文《量子密钥分发与量子安全直接通信》。2016年，龙桂鲁带领团队启动量子直接通信原理样机的研制。2017年8月1日，龙桂鲁入选2017年中国科学院院士增选初步候选人名单。2018年，龙桂鲁以第一和通讯作者身份，在《中国科学：物理学力学天文学（英文版）》上发表的一项研究，认为波函数是微观物体的真实存在，不再是简单的数学描述，打破了人们对波函数的传统认识，有利于帮助人们深刻理解量子规律，进一步探索微观世界。

2019年，龙桂鲁以“双聘制”形式加入北京量子信息科学研究院，担任该院副院长。同年，龙桂鲁带领团队开发出了“全量子本征求解器（FQE）”，这是一款量子计算机“应用软件”，能在量子计算机上完成分子基态能级和对应的电子结构的全部计算。2020年，龙桂鲁带领团队成功推出世界首台实用化量子直接通信样机，率先实现10公里光纤链路每秒4千比特通信速率的量子保密通话。同年，通过编码优化，直接通信距离提升至18公里。

2022年，龙桂鲁团队和清华大学教授陆建华团队合作，设计出相位量子态与时间戳量子态混合编码的新系统，将量子直接通信距离一举刷新至100公里，创下世界纪录。2023年8月31日，龙桂鲁入选2023年中国科学院院士增选有效候选人名单。2025年，龙桂鲁带领团队设计出全新架构，将量子直接通信传输速率提升了4760倍，新架构采用单向协议，光量子仅需传输一次。

研究方向

龙桂鲁的研究方向为量子计算与量子信息、原子核结构。量子计算与量子信息方向主要研究量子通讯的理论与实验研究、量子算法、核磁共振量子计算、量子计算机的物理实现、量子力学基本问题研究。在原子核结构方向主要研究原子核结构模型（原子核壳模型，相互作用玻色子模型，投影壳模型）、极端条件下的核结构、与天体过程有关的核结构、相对论自恰角动量投影壳模型。

主要成就

龙桂鲁原创提出量子直接通信理论，是国际量子保密通信三大最主要的理论之一；提出了以酉算子的线性组合（LCU）进行计算的对偶量子计算方法，打破了只能用酉算子乘除构造算法的限制，得到广泛应用；构造了被国际上称为Grover-Long算法的量子精确搜索算法，改进了两大量子算法之一的Grover算法的成功率；提出了波函数就是系统本身（Wavefunction Is the System Entity，WISE）的量子力学波函数解析。