2021年4月1日，清华大学教授，北京量子信息科学研究院副院长，美国物理学会、英国物理学会会士龙桂鲁作客《岳麓讲坛·创新与创业论坛》总第779期，带来了题为《神奇量子与量子信息》的精彩讲座。讲座由我校刘全慧教授主持。

龙桂鲁教授从量子力学的建立及基本假设切入，介绍了有关波函数的多种解释，比如哥本哈根解释、多世界解释、相容历史解释等。他详细阐释了Mach Zehnder干涉仪的作用原理以及延迟选择实验，由延迟选择实验得出：后放入的第二个分束器会影响光子的路径选择，这打破了因果规律。随后，龙桂鲁教授对自己提出的“波函即物”理论进行了简明扼要的介绍。第一，波函数就是“粒子”本身。这一观点不再寻求量子物体波函数的解释，而是将波函数当做物体本身。第二，波函数以低于或等于光速的有限速度运动。第三，测量时，波函数以无穷大的速度随机地塌缩到测量仪器的本征态形状，即点或螺旋线。紧接着，龙桂鲁教授介绍了能够支持“波函即物”理论的相遇延迟选择实验，实验证明不管第二个分束器是否放入，光子都同时在两条路径上。“波函即物”理论打破了“电子只是个小硬球”的传统认识，颠覆了延迟选择实验的结果，避免了在微观世界违背因果规律。

讲座后半部分，龙桂鲁教授分享了自己在量子通信及量子计算方面的研究成果。他原创提出的量子直接通信，能够感知和抵抗窃听，减少泄露环节，既可以直接通信，也可以与分发密钥及经典密钥配合使用。近年来，龙桂鲁团队克服了量子直接通信在实际应用中的一些关键技术，包括安全容量估计、高损信道编码和量子存储替代，目前已经成功研制出量子直接通信样机。在量子计算方面，龙桂鲁教授提出的Grover-Long算法，提高了Grover算法的成功率，是改进算法中最简单的量子精确搜索算法。此外，他还介绍了自己提出的以酉算子线性组合进行计算的对偶量子计算，这种算法打破了只能用酉算子乘积形式进行计算的限制，得到了广泛应用。

在互动环节，龙桂鲁教授细致解答了现场和线上聆听讲座的同学们和老师们的问题，在热烈的掌声中，讲座圆满结束。