1. 量子通信与量子计算： 本方向是实现新的通信与计算技术的研究领域，是多学科交叉的典范，是下一代信息技术革命的主力军，也是我国中长期科技计划为数不多的优先支持领域之一。量子差错控制是实现可靠量子信息处理的关键，也是目前量子信息技术亟待突破的关键核心。我们在本方向的工作集中于通过量子编码等差错控制技术实现可靠的量子通信与量子计算，包括基于量子纠错编码的量子通信的中继技术研究；基于量子纠错编码的容错量子计算研究；其中，前者是实现超高速、超远距离量子通信的核心支持技术，后者是实现实用量子计算机的关键。 2. 量子人工智能与大数据：深度学习、类脑认知与计算等研究在近年来引起越来越多的关注，已经成为国家重点支持的研究领域，也是国务院2017年重点部署的研究领域。其中，量子信息技术与类脑认知、计算，与深度学习的结合也成为量子信息领域的一个重要研究方向，该方向的研究包括： A: 量子计算（算法）在深度学习中的应用，包括量子支持向量机(Quantum SVM)，量子主成分分析（Quantum PCA）,量子玻尔兹曼机 （Quantum Boltzmann machine）等基于量子计算的深度学习算法，也包括基于加拿大量子计算机（D-Wave）的Ising 模型设计针对特定问题的高效量子算法等； B: 基于量子信息理论的认知与逻辑思维模型刻画与分析，目前已有的研究表明，人的某些认知行为无法用经典的概率模型来刻画，却可以由相应的量子信息理论刻画，那么搞清楚量子计算与量子信息与人脑认知与计算直接的联系十分有意义，有可能从根本上推动类脑认知与计算到达一个新的领域。 3. 深度学习与影像分析：深度学习今年来的突飞猛进，给众多学科和方向都带来了新的研究变革，这其中深度学习在图像理解中的应用虽然已经发展的相对完善，然而其还是有很多关键问题有待解决。比如在某些特殊领域的图像理解与分析，还有待进一步挖掘和探索。本方向将着力于基于深度学习的医学影像分析技术研究，针对特定的医学影像设计和实现智能学习与预测算法，以帮助提高医疗诊断水平。