围绕量子信息的传输和处理，开展了水下量子通信、水下光通信、量子关联、量子计算算法、拓扑物态及新奇动力学、固态系统的量子态传输的理论和实验研究，取得了系列化的成果。1）成功将单光子探测与光子态调制技术引入到水下无线光通信中，形成了光子计数与调制的水下无线光通信技术，为水下无线光通信技术的提升提供原理保障。2）设计开发了首套诱骗态的水下量子密钥分发系统，成功完成了水下量子密钥分发的近海实验测试。3）合作开发了基于神威太湖之光超级计算机的量子虚拟机，提出了量子算术运算、量子态制备、偏微分方程量子求解、量子深度学习等多种新型量子算法，完善量子计算的算法理论体系，探索了量子计算在海洋动力学模拟中的应用。4）基于线性光学系统和弱测量技术，利用单次测量分别实现了单比特高维叠加态的重构和两比特量子态纠缠度的量化，大大降低了实验难度和节约了时间成本、展示了弱值测量在表面粗糙度精密估计和玻姆轨迹中的应用。5）发现了具有大拓扑数和许多拓扑边缘态的非厄米Floquet拓扑绝缘体与超导体，提出了两种探测这些物态的动力学方案，将为量子计算、量子输运、量子调控等领域的发展提供重要的理论支撑。6) 提出了在实验基底下和绝热基底下的零面积脉冲控制方案，实现了对量子态传输、量子态制备等任务的绝热加速。研究成果形成 SCI收录论文28 篇，其中，包括Science Advances、Physical Review B、Scientific Reports、Physical Review A、Optics Express、Quantum Information Processing顶尖权威杂志在内的物理二区刊物文章 23 篇，在业内产生了重要的影响。
