拍摄一张照片，点击发送按钮，短短几秒钟，一张图片在量子光的运载下穿过长达100公里的光纤，完成信息的安全传输。100公里，国际上最长的量子直接通信距离纪录就诞生在北京量子信息科学研究院。
5年来，量子院作为本市首批支持建设的新型研发机构之一，已孕育出一系列世界级科研成果。打破科研单位之间、学科之间、科研与产业之间的“三堵墙”，新型研发机构以开放创新的大胆探索，集聚全国乃至全球顶尖人才的聪明智慧，在重大基础前沿科学研究、关键核心技术攻关方面接连取得突破性进展。
告别窃听风云，量子通信因极高的安全性而成为科学研究的前沿领域之一。2022年诺贝尔物理学奖颁发给了量子信息领域的三位科学家，进一步引发全球对量子科技的高度关注。
北京在量子研究领域优势明显。早在2000年，清华大学教授龙桂鲁就带领团队提出了量子直接通信理论。“利用量子态的特性，我们可以在信息传递时边检查、边通信。暗中窃听会引发量子态的状态改变，对方既不能隐藏窃听行为，也无法窃取任何信息。”龙桂鲁解释，量子直接通信将传统保密通信的密钥分发和密文传输双信道结构，改变为单信道结构，不仅能够感知窃听，还能够阻止窃听。
不过，当2016年龙桂鲁带领团队启动量子直接通信原理样机的研制时，工程化实践的短板制约凸显出来。“高校科研小团队的力量远远不够。你很难要求物理系的学生通晓电子、半导体、软件编码等技术，所以初始产品里藏着一些小问题，影响了优化升级的脚步。”
这也折射出当时北京量子研究的不足：中科院、北大、清华等高校院所争相发力，但科研力量分散，资源优势并未有效转化为竞争优势。2017年12月24日，由北京市政府发起，联合多家顶尖学术单位共同建设的北京量子信息科学研究院揭牌成立。作为北京首批新型研发机构之一，量子院迈出了先行先试的步伐，大力引进全球量子科技领域人才的同时，还组建起一支高水平工程师组成的技术保障团队，打造产学研全链条畅通的科研平台。
2019年，龙桂鲁以“双聘制”形式加入量子院，担任该院副院长。在这里，财政科研经费实行“负面清单”，设备采购能“一键下单”，研究团队充分感受到新机制下科研进展的“日新月异”。随着软硬件工程师陆续加入团队，新一代样机在设计上更加成熟。
