量子通信技術(shù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
——基于科學計量學視角

淮孟姣 潘云濤 袁軍鵬

(中國科學技術(shù)信息研究所，北京 100038)

量子通信技術(shù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
——基于科學計量學視角

淮孟姣 潘云濤 袁軍鵬

(中國科學技術(shù)信息研究所，北京 100038)

為了解國際量子通信技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，也為明確中國近年來在該領(lǐng)域的發(fā)展情況及所處的地位，本文以Web of Science數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以量子通信技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)詞語為檢索詞，檢索2006～2015的10年間該領(lǐng)域的相關(guān)論文共16145篇.從科學計量學的視角出發(fā)，采用科學計量學和情報分析的方法，并利用UCINET、SciMAT等數(shù)據(jù)分析及可視化軟件，對量子通信技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)文量、國家、機構(gòu)、作者、研究熱點等內(nèi)容進行分析.從時序分析了解領(lǐng)域內(nèi)論文數(shù)量變化情況及發(fā)展速度；從國家、機構(gòu)分布反映該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的國家和機構(gòu)；從期刊分布了解該領(lǐng)域發(fā)表的核心期刊；利用關(guān)鍵詞統(tǒng)計及共現(xiàn)反映了該領(lǐng)域的研究熱點；并從引用情況反映出該領(lǐng)域內(nèi)發(fā)表論文的國家和機構(gòu)的影響力.

量子通信；現(xiàn)狀；科學計量學

量子通信是信息科學與量子力學相結(jié)合的新興交叉學科，開拓了量子力學應(yīng)用的新天地，為21世紀信息科學的發(fā)展提供了新的原理和方法[1].基于量子力學的特性，如疊加性、糾纏性、非局域性和不可克隆性等，量子通信技術(shù)可以突破現(xiàn)代信息技術(shù)的物理極限，有望以嶄新原理和方法開拓后莫爾時代的新一代信息技術(shù)[2].

科學計量學則是一門以科學自身為研究對象，進行定量研究的學科.這門學科借助科學計量學指標，運用數(shù)學方法計量科學研究的成果、描述科學體系的結(jié)構(gòu)、分析科學系統(tǒng)的內(nèi)在運行機制，揭示科學發(fā)展的時空特征，也探討在整個社會大背景之下科學活動的定量規(guī)律性[3].目前，該定量研究方法已經(jīng)應(yīng)用在多個領(lǐng)域，用于衡量某領(lǐng)域的發(fā)展水平，也為領(lǐng)域的發(fā)展提供定量依據(jù)和支持.

量子通信理論產(chǎn)生于科學綜合期，其最初出現(xiàn)的目的和意義在于突破現(xiàn)有經(jīng)典信息系統(tǒng)的極限.隨著量子通信自身理論的發(fā)展，特別是在1994年，P.W. Shor提出量子通信算法之后，量子通信成為各國科學研究的重點[4].此后，國際間的激烈競爭使得量子通信理論得到快速發(fā)展.就目前而言，量子通信技術(shù)的基礎(chǔ)研究已經(jīng)比較成熟，并正由基礎(chǔ)研究走向應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，尤其是量子通信技術(shù)，目前已經(jīng)可以實用[5].為爭取在國際量子通信領(lǐng)域占據(jù)主動地位，我國科技部將量子通信確立為“973項目”來做重點研究[6].白雨虹等人將科學計量學應(yīng)用在了量子光學與量子信息領(lǐng)域，并對該領(lǐng)域1991～2006年的文獻進行計量分析發(fā)現(xiàn)，中國量子通信技術(shù)研究在思考和摸索中走到了重要突破的前夜，且研究成果越來越受到國際科學家的廣泛關(guān)注[7].由于該領(lǐng)域發(fā)展較為迅速，因此，為了解近10年來(2006～2015年)量子通信領(lǐng)域的發(fā)展情況，本文擬對已發(fā)表的量子通信領(lǐng)域的論文進行計量分析，從文獻產(chǎn)出角度分析該領(lǐng)域發(fā)展的演化趨勢以及該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，以促進該領(lǐng)域穩(wěn)定健康的發(fā)展；同時通過中國與其他國家的對比，了解現(xiàn)狀與不足，以期為我國之后的研究發(fā)展提供可供借鑒的建議.

1 數(shù)據(jù)來源及方法

本文所采用的數(shù)據(jù)來源于Web of Science數(shù)據(jù)庫中的SCI-Expanded(SCI-E)數(shù)據(jù).該數(shù)據(jù)庫收錄了來自全球的8500多種期刊的論文和引文數(shù)據(jù)，覆蓋150多個學科，可回溯至1900年，內(nèi)容涉及自然科學和工程技術(shù)的各個領(lǐng)域，具有全面而可靠的覆蓋范圍，能夠進行方便的引文搜索、便捷地識別作者的身份.是目前國際上被公認的最具權(quán)威的科技文獻檢索工具，也是科學計量學的重要工具.

數(shù)據(jù)具體檢索方法為，以SCI-E數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以該領(lǐng)域的相關(guān)詞為檢索主題.量子通信是以量子態(tài)作為信息單元來實現(xiàn)信息的有效傳送的，在量子通信中，除了需要傳統(tǒng)的經(jīng)典信道外，更為主要的還需建立通信各方之間的量子信道.所謂量子信道實際上就是通信各方之間的量子糾纏.量子糾纏在通信中的應(yīng)用，創(chuàng)造出了用量子信道傳送經(jīng)典比特的“量子密集編碼”、用經(jīng)典輔助的辦法傳送量子態(tài)的“量子隱形傳態(tài)”以及信息保密傳送所需的“絕對安全的量子密碼”等經(jīng)典信息理論不可思議的奇跡[8].量子糾纏(photon entanglement)可以說是量子通信技術(shù)最核心的部分，量子密碼(key distribution)是量子通信技術(shù)領(lǐng)域最可能得到實際應(yīng)用的技術(shù)[9].由此可見，量子通信技術(shù)領(lǐng)域所涉及的學科領(lǐng)域比較廣泛，因此，本文以量子通信領(lǐng)域內(nèi)的重要研究小組，即潘建偉小組所產(chǎn)出的與量子通信有關(guān)的論文為基礎(chǔ)，抽取其主題及關(guān)鍵詞等，經(jīng)過反復的檢索實驗，以求覆蓋該領(lǐng)域較為全面的文獻.最終確定本文的檢索式為：主題：(“l(fā)inear optic*” OR “electromagnetically induced transparency” OR “neutral atom” OR “key distribution” OR “quantum memor*” OR “quantum nonlocality” OR “photon entanglement” OR “photon detect*” OR “resonance fluorescence”).文獻類型限定為“Article”或“Review”，時間限定為“2006～2015”，經(jīng)過去重及去除無關(guān)數(shù)據(jù)等處理后，共得到16145條數(shù)據(jù).這些數(shù)據(jù)包括了作者信息、發(fā)表年、題目、關(guān)鍵詞等信息.

具體的分析方法為，采用Excel及UCINET、SciMAT等數(shù)據(jù)分析及可視化軟件，從時序、國家分布、機構(gòu)分布、期刊分布、作者合作、關(guān)鍵詞、引用等方面對所獲得的文獻進行計量分析，從而把握其分布特征.其中，時序分析可以反映領(lǐng)域內(nèi)論文數(shù)量變化情況及發(fā)展速度；國家、機構(gòu)分布可反映該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的國家和機構(gòu)；期刊分布可以了解該領(lǐng)域發(fā)表的核心期刊；利用關(guān)鍵詞統(tǒng)計及共現(xiàn)可以反映該領(lǐng)域的研究熱點；引用情況則可以反映該領(lǐng)域內(nèi)發(fā)表論文的國家和機構(gòu)的影響力.總之，利用論文數(shù)量對特定領(lǐng)域進行文獻計量分析，便于快速地對該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進行宏觀了解[10].

2 結(jié)果與分析

2.1 時序分析

根據(jù)檢索結(jié)果，相關(guān)研究領(lǐng)域的論文共有16145篇，具體2006—2015年的年度分布如圖1所示.從圖1中可以看出，該研究領(lǐng)域的論文在2006—2015年間呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，從2006年的1212篇到2015年2000篇，年增長率為6%.該研究領(lǐng)域的科研產(chǎn)出在2006-2015年間處于穩(wěn)步上升階段，說明相關(guān)的研究近10年來越來越受到關(guān)注.

圖1 2006—2015年量子通信領(lǐng)域論文產(chǎn)出數(shù)量

2.2 地區(qū)分布

數(shù)據(jù)庫的地區(qū)統(tǒng)計(第一作者第一國家)顯示，共有85個國家或地區(qū)發(fā)表了與量子通信相關(guān)的文獻，排名前10位的國家發(fā)表的文獻數(shù)量及發(fā)文量百分比如表1所示：

表1 2006—2015年與量子通信相關(guān)文獻的國家/地區(qū)分布

從表1可以看出，排名前10名的國家發(fā)表的文獻占總量(16145)的72.08%.其中，中國與美國的文獻量遠遠領(lǐng)先于其他國家，占全部發(fā)表文獻量的39.95%.此外，德國、印度、日本及英國在量子通信領(lǐng)域也有不俗的表現(xiàn).對排名前5名的國家的年發(fā)文量趨勢進行比較(圖2所示)，可以更明顯地看出美國與中國的發(fā)文量遠超于其他國家，且其他4個國家近10年來在量子通信領(lǐng)域一直保持平穩(wěn)發(fā)展.而中國，量子通信領(lǐng)域的年發(fā)文量始終處于快速發(fā)展狀態(tài)，盡管在2006～2007年時的年發(fā)文量少于美國，但從2008年開始超越美國.這表明我國對于量子通信領(lǐng)域的關(guān)注程度越來越高，且研究者們在該領(lǐng)域有較大的突破與進展，研究成果方面領(lǐng)先于世界上其他的國家.

圖2 量子通信領(lǐng)域發(fā)文量前5名國家

2.3 研究機構(gòu)分布

對研究機構(gòu)進行規(guī)范化處理，以第一作者的研究機構(gòu)為基礎(chǔ)，最終得到世界各國發(fā)表關(guān)于量子通信的論文量排名前10名的研究機構(gòu)，包括中國科學技術(shù)大學、中國科學院、俄羅斯科學院、德國馬普研究所、美國國家標準與技術(shù)研究院等.

發(fā)文量前10名的研究機構(gòu)共發(fā)文1803篇，占該領(lǐng)域論文的11.17%.其中，中國科學技術(shù)大學和中國科學院的發(fā)文量位居榜首，是排名第三的俄羅斯科學院的發(fā)文量的2倍.從國家和地區(qū)來看，中國有4個，美國有3個，俄羅斯、德國、瑞士各有一個機構(gòu).其中，中國的4個機構(gòu)共發(fā)文957篇，占前10名發(fā)文量的52.96%，說明中國學者在該領(lǐng)域的自主研究比例比較大.

表2 量子通信領(lǐng)域發(fā)文量排名前10名的研究機構(gòu)

根據(jù)發(fā)文量，我們對量子通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)文量居前10名的中國機構(gòu)進行統(tǒng)計分析.這10個研究機構(gòu)的總發(fā)文量為1602篇，占中國總發(fā)文量(3951篇)的40.55%.其中，中國科學技術(shù)大學、中國科學院的發(fā)文量位居前2名，且發(fā)文量遠大于其他機構(gòu)，說明這兩個機構(gòu)是國內(nèi)量子通信領(lǐng)域的中堅力量.

表3 中國量子通信領(lǐng)域發(fā)文量排名前10名的研究機構(gòu)

2.4 期刊分布

對論文的發(fā)表期刊進行統(tǒng)計，排名前10名的期刊如表4所示.這10種期刊的總發(fā)文量為6458篇，占該領(lǐng)域論文數(shù)量的40%.其中發(fā)表在《PHYSICAL REVIEW A》《PHYSICAL REVIEW LETTERS》上的文章數(shù)量遠遠多于其他期刊.從影響因子來看，排名前10名的期刊的平均影響因子為3.035，其中，《PHYSICAL REVIEW LETTERS》的影響因子達到7.512.此外，整個數(shù)據(jù)集中有284篇論文的期刊來源為Nature、SCIENCE、CELL、PNAS四大名刊，占整個數(shù)據(jù)集的1.63%，這些均反映了該領(lǐng)域的產(chǎn)出論文質(zhì)量較高.從期刊出版地來看，排名前10位的期刊中，有5種來自于美國，3種來自于英國，2種來自于荷蘭.

表4 量子通信領(lǐng)域發(fā)文量居前10名的期刊

在量子通信領(lǐng)域，中國作者所發(fā)表的排名前10名的刊物如表5所示.這10種期刊的發(fā)文量(1816篇)占中國全部發(fā)文量(3951篇)的比例為45.96%.其中，中國發(fā)文量最多的期刊與國際上該領(lǐng)域發(fā)文量最多的期刊一致，即《PHYSICAL REVIEW A》，且發(fā)表的數(shù)量遠遠多于其他期刊.從影響因子來看，10種期刊的平均影響因子為2.267.從期刊出版地來看，10種期刊中最多的依舊是來自于美國，有5種期刊；中國有4種期刊進入，但其中有3種期刊的影響因子未達到1.說明，在量子通信領(lǐng)域，中國期刊的影響力還比較低，中國學者對于該領(lǐng)域的研究雖然發(fā)文量高，但整體研究水平還有待提高.

表5 中國量子通信領(lǐng)域發(fā)文量居前10名的期刊

2.5 涉及領(lǐng)域

國際上量子通信技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)論文涉及的相關(guān)領(lǐng)域主要集中在Physics(物理學)、Optics(光學)、Chemistry(化學)、Engineering(工程學)等領(lǐng)域.其中，排前10名的學科領(lǐng)域及其具體發(fā)文量如表6所示.

表6 涉及較多的前10個領(lǐng)域

續(xù)表

中國在量子通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)表的論文共涉及31個領(lǐng)域，且位居前兩位的領(lǐng)域與國際上所涉及的前兩名的領(lǐng)域一致，均為Physics(物理學)、Optics(光學).此外，國際上與中國其余各領(lǐng)域之間的排名順序差異不大，10個領(lǐng)域中有9個領(lǐng)域重合.中國量子通信領(lǐng)域排前10名的學科領(lǐng)域及其具體發(fā)文量如表7所示.

表7 中國涉及較多的前10個領(lǐng)域

2.6 作者分析

在全部16145篇文獻中，有1247篇文獻由一位作者獨立完成，僅占全部文獻數(shù)量的7.72%，剩余的92.28%的文獻均有作者合作完成.其中，由2～3人合作完成的論文數(shù)量為5818篇，占全部論文數(shù)量的36.04%；4～5人合作完成的論文數(shù)量為4728篇，占全部論文數(shù)量的29.28%；作者超過5人的文章數(shù)量為4352篇，占全部論文數(shù)量的26.96%，而作者合作數(shù)最多的達到23人.總體來說，量子通信領(lǐng)域內(nèi)，作者合作現(xiàn)象較為明顯.

表8 作者合作數(shù)量表

從地區(qū)分布可知，中國作者在該領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)文量處于世界前列.其中，發(fā)文量前10名的中國作者如表9所示.這10個作者來自于6個研究機構(gòu)，他們的發(fā)文量占中國全部發(fā)文量的17.64%.有5位作者來自于中國科學技術(shù)大學，且排名均較為靠前，其中郭光燦院士的發(fā)文量遠高于排名第二位的作者，這也說明中國科學技術(shù)大學在該領(lǐng)域內(nèi)的研究處于國內(nèi)領(lǐng)先地位.其他5位作者則分別來自于西安交通大學、吉林大學、華中科技大學、北京師范大學、華中師范大學.

表9 量子通信領(lǐng)域發(fā)文量最多的10位作者

注： 作者每出現(xiàn)1次，則計數(shù)為1

圖3 高產(chǎn)出作者合作網(wǎng)絡(luò)圖

由于該領(lǐng)域論文涉及的作者較多，因此，本文以論文發(fā)表數(shù)量超過30篇的作者為基礎(chǔ)，利用UCINET軟件做出如圖3所示的作者合作網(wǎng)絡(luò).該圖中顯示的節(jié)點為點度中心度大于5的作者.其中，點度中心度是指在一個網(wǎng)絡(luò)圖中與某一個點直接相連的其他點的個數(shù)，個數(shù)多說明與他人的聯(lián)系緊密.從節(jié)點大小及連線粗細來看，中國作者如中國科學技術(shù)大學的潘建偉教授及郭光燦院士等，處于幾個合作次數(shù)較多的網(wǎng)絡(luò)中心.整體來說，在量子通信技術(shù)領(lǐng)域，我國高產(chǎn)出作者與本國作者及國際高產(chǎn)出作者的合作處于較好的水平.

2.7 研究熱點分析

2.7.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

經(jīng)過關(guān)鍵詞頻次統(tǒng)計之后，選擇國際關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次大于30的所有關(guān)鍵詞來構(gòu)建關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析矩陣.之后利用UCINET軟件繪制出量子通信領(lǐng)域的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖，以便于更直觀地展現(xiàn)該領(lǐng)域的研究熱點.國際高頻關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖如圖4所示.

圖4 量子通信領(lǐng)域高頻關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

圖4中，節(jié)點的大小表示度數(shù)中心度.根據(jù)度數(shù)中心度的定義，可以看出國際量子通信領(lǐng)域中，quantum key distribution(量子秘鑰分配)、electromagnetically induced transparency(電磁誘導透明)、quantum cryptography(量子密碼)、non-linear optics(非線性光學)等技術(shù)處于該領(lǐng)域的中心，也是該領(lǐng)域的研究熱點.圖中各節(jié)點之間連線的粗細代表了各研究方向之間聯(lián)系的緊密程度.因此，從圖上也可以看出，各研究熱點之間具有較為緊密的聯(lián)系.而從圖5可以看出，中國目前的研究熱點與國際研究熱點基本保持一致，均集中在quantum key distribution、electromagnetically induced transparency等方向.但與國家研究熱點相比，中國在non-linear optics方面的研究相對較少.

圖5 中國量子通信領(lǐng)域高頻關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

2.7.2 關(guān)鍵詞變化分析

將該領(lǐng)域的文獻分為3個時間段，分別為2006—2008、2009—2011、2012—2015年，利用SciMAT軟件對量子通信技術(shù)領(lǐng)域的研究主題隨時間的變化趨勢進行分析.圖6為該領(lǐng)域3個時間段的主要關(guān)鍵詞重疊圖.從左至右依次為2006—2008、2009—2011和2012—2015.橫箭頭上方的數(shù)字表示在兩個階段均存在的主要關(guān)鍵詞數(shù)量和百分比，斜上箭頭旁數(shù)字表示消失的關(guān)鍵詞數(shù)量，斜下箭頭旁數(shù)字表示新生的關(guān)鍵詞數(shù)量[11].從圖6可以看出，量子通信技術(shù)領(lǐng)域的主要關(guān)鍵詞在不斷增長，各階段新生詞要大于消失詞，這表明該領(lǐng)域的研究內(nèi)容發(fā)展較為穩(wěn)定，且隨著時間的推移發(fā)展更為豐富.

圖6 量子通信領(lǐng)域3階段主要關(guān)鍵詞重疊圖

2.7.3 研究熱點發(fā)展程度分析

SciMAT所繪制的戰(zhàn)略圖可以反映出類團的成熟度、核心度的演進情況.其中位于第一象限的類團代表其成熟度高、核心度也高.圖7(a)是2006—2008年量子通信領(lǐng)域的相關(guān)研究熱點戰(zhàn)略圖.成熟度高、核心度也高的類團有：ELECTROMAGNETICALLY-INDUCED-TRANSPARENCY、CRYPTOGRAPHY(加密)、BANDGAP-STRUCTURES(帶隙結(jié)構(gòu))、LINEAR-OPTICS(線性光)，這可以說是量子通信技術(shù)領(lǐng)域的核心類團.

圖7(b)是2009—2011年量子通信領(lǐng)域的相關(guān)研究熱點戰(zhàn)略圖.其中，ELECTROMAGNETICALLY-INDUCED-TRANSPARENCY、CRYPTOGRAPHY保持高成熟度、高核心度不變.此外，PARAMETRIC-DOWN-CONVERSION(參量變換)、STATE(狀態(tài))等成長為高成熟度類團.

圖7(c)是2009—2011年量子通信領(lǐng)域的相關(guān)研究熱點戰(zhàn)略圖.其中，ELECTROMAGNETICALLY-INDUCED-TRANSPARENCY、CRYPTOGRAPHY、STATE保持高成熟度、高核心度不變.DENSITY-FUNCTIONAL-THEORY(密度泛函理論)、HIDDEN-VARIABLE-THEORIES(隱藏多變理論)、SINGLE-PHOTON-DETECTION(單光子探測)、NEUTRAL-ATOMS(中性原子)等成長為高成熟度類團.從3個階段的研究熱點變化來看，ELECTROMAGNETICALLY-INDUCED-TRANSPARENCY、CRYPTOGRAPHY一直是該領(lǐng)域的研究核心，此外，研究核心也呈現(xiàn)出越來越豐富的趨勢.

2.8 論文被引情況分析

一個國家關(guān)于某一學科領(lǐng)域的研究水平不但反映在論文數(shù)量上，還可以從論文影響力上得以判斷[12].論文的被引頻次是評價論文影響力的重要指標之一，因此，本文對量子通信領(lǐng)域內(nèi)的論文被引頻次進行了統(tǒng)計分析.

國際論文中，總被引頻次為275880，平均被引頻次為17.09，其中被引頻次為零的論文有3090篇.經(jīng)過統(tǒng)計得出，國際量子通信領(lǐng)域引用頻次最高的論文為美國人Hasan, MZ于2010年發(fā)表于《REVIEWS OF MODERN PHYSICS》上的論文——Colloquium: Topological insulators，被引頻次達到3759次.對該領(lǐng)域論文被引頻次進行分析，被引頻次排名前10的論文中有5篇的第一作者來自美國，中國則沒有文章進入前10名.該領(lǐng)域被引頻次前10名的論文的具體信息如表10所示.

圖7(a) 2006—2008年研究熱點戰(zhàn)略圖

圖7(b) 2009-2011年研究熱點戰(zhàn)略圖

圖7(c) 2012-2015年研究熱點戰(zhàn)略圖

表10 量子通信領(lǐng)域前10篇高被引論文

續(xù)表

中國在量子通信領(lǐng)域內(nèi)的論文的總被引頻次為32565，平均被引頻次為8.24.被引頻次最多的論文是：中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院駱順龍研究員于2010年發(fā)表于《PHYSICAL REVIEW A》上的一篇論文——《Quantum discord for two-qubit systems》，其被引頻次為496次.中國在該領(lǐng)域被引頻次前10名的論文的具體信息如表11所示.

表11 中國量子通信領(lǐng)域前10篇高被引論文

對發(fā)文量排國際前5位的國家的論文被引頻次進行統(tǒng)計分析，美國的篇均被引頻次處于遙遙領(lǐng)先的地位，是中國的篇均被引頻次的3.81倍.而中國的篇均被引頻次低于世界平均水平，也低于美國、德國、日本等世界科技強國.在被引頻次為零的論文方面，中國與印度的論文數(shù)量相對比較高.也就是說，在量子通信領(lǐng)域，盡管中國在發(fā)文量方面領(lǐng)先于其他國家，但整體影響力還有待提高.此外，文獻的被引用次數(shù)越多，說明該文獻的科學知識生產(chǎn)質(zhì)量越高，含原始創(chuàng)新的成分越多[13].因此，從這一方面講，我國在量子通信領(lǐng)域內(nèi)的論文的原始創(chuàng)新水平還有待提高.

表12 5個國家在量子通信領(lǐng)域發(fā)表論文的被引情況

3 結(jié)語

本文以量子通信領(lǐng)域的相關(guān)文獻數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從不同角度對其進行計量分析，以了解該領(lǐng)域的相關(guān)研究現(xiàn)狀及進展.通過研究發(fā)現(xiàn)，近10年來，量子通信領(lǐng)域的文獻數(shù)量呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢，說明該研究方向得到了全球普遍的關(guān)注和重視.

從地區(qū)及機構(gòu)分布來看，重視量子通信技術(shù)研究的主要國家有中國、美國、德國、印度、日本，其中，中國與美國的論文數(shù)量遠多于其他國家的論文數(shù)量，且中國的論文數(shù)量甚至超越了美國.同時，中國科學院、中國科學技術(shù)大學的論文產(chǎn)出量居于國際前列.從作者合作情況來看，中國的高產(chǎn)出作者較多，且與國際高產(chǎn)出作者的合作具有較高的水平.也就是說，中國在該領(lǐng)域的論文產(chǎn)出量方面具有不俗的表現(xiàn).

從發(fā)表期刊來看，國際上所發(fā)表的期刊具有較高的影響力，中國所發(fā)表的期刊中，有4個是中國期刊，且其中3個的影響因子未達到1.而從論文的被引情況來看，中國論文的最高被引頻次及平均被引頻次均小于美國、德國、日本等科技發(fā)達國家，且具有比例較高的未被引用論文.因此，盡管中國在該領(lǐng)域的論文量較大，但整體影響力還有提高的余地.

涉及領(lǐng)域分布及研究熱點方面，中國與國際現(xiàn)狀基本保持一致.涉及領(lǐng)域主要集中在Physics、Optics；研究熱點則集中在Quantum key distribution、Electromagnetically induced transparency.

相關(guān)研究表明，我國在量子通信技術(shù)方面整體上并不落后，在理論和實驗兩方面均走在了世界前列，在有些方面甚至處于世界領(lǐng)先地位[14].本文從文獻計量角度驗證了這一結(jié)論，但同時也反映出了我國在該領(lǐng)域所存在的問題，即在之后的研究過程中注重研究成果的數(shù)量的同時，也應(yīng)更注重研究成果的整體影響力的提升.

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THE RESEARCH STATUS IN THE FIELD OF QUANTUM COMMUNICATION TECHNOLOGY——BASED ON THE PERSPECTIVE OF SCIENTOMETRICS

Huai Mengjiao Pan Yuntao Yuan Junpeng

(Institute of Scientific and Technical Information of China, Beijing 100038)

In order to acquire the international development of quantum communication technology, as well as to know the development and the position of China in this field in recent years, we search the related words in the Web of Science database. Then we get in total about 16145 related papers from 2006 to 2015. We use bibliometrics methods and the UCINET, SciMAT to analyze the quantity, countries, institutions, authors and hot topics of these papers. Then we can know the change of quantity and the pace of development of this field from time series analysis; the leading countries and institutions from the distribution of the countries and institutions; the core journals from the periodical distribution; the hot topics of this field from the statistics and co-occurrence of keywords; and finally the influence of countries and institutions in this field from citations of the papers.

quantum communication; status; scientometrics

2016-05-02；

2016-05-22

淮孟姣，女，碩士研究生，主要從事期刊及論文評價工作，研究方向為科學計量學、科研誠信.huaimj2014@istic.ac.cn；潘云濤，女，研究員，主要從事期刊及論文評價工作，研究方向為科學計量學與科技評價.panyt@istic.ac.cn；袁軍鵬，男，研究員，主要從事期刊及論文評價工作，研究方向為科學計量學、科研誠信.yjp@istic.ac.cn

淮孟姣,潘云濤,袁軍鵬. 量子通信技術(shù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀——基于科學計量學視角[J]. 物理與工程，2016，26(5)：46-56，61.