由北京量子信息科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、清華大學(xué)教授龍桂魯?shù)牧孔又苯油ㄐ艌F(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的量子直接通信激光器模塊和相位編碼模塊，于2025年5月29日4時(shí)40分搭載在箭元科技元行者一號(hào)驗(yàn)證型火箭，隨著火箭的成功發(fā)射，團(tuán)隊(duì)圓滿(mǎn)完成星地量子直接通信系統(tǒng)模塊級(jí)驗(yàn)證。此次驗(yàn)證試驗(yàn)，標(biāo)志著我國(guó)星地量子直接通信技術(shù)正式邁入空天地一體化量子直接通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建階段。

　　北京量子院量子直接通信團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的激光器模塊出艙圖。圖片來(lái)源：北京量子院

　　此次搭載的兩個(gè)模塊是星地量子直接通信系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，也是團(tuán)隊(duì)歷時(shí)三年攻關(guān)的原創(chuàng)性成果。量子直接通信激光器模塊采用了高穩(wěn)定性脈沖光源技術(shù)、抗輻照技術(shù)等；相位編碼模塊則采用高效、高速和精密信號(hào)調(diào)理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單光子級(jí)信號(hào)的高精度、高速率、高效調(diào)制。本次搭載主要進(jìn)行的是對(duì)模塊抗震動(dòng)、抗輻照等火箭發(fā)射升空過(guò)程中的各類(lèi)環(huán)境變化的魯棒性測(cè)試。團(tuán)隊(duì)采用模塊化設(shè)計(jì)，盡可能利用國(guó)內(nèi)驗(yàn)證平臺(tái)和有限測(cè)試資源，分模塊、分階段和逐級(jí)驗(yàn)證，盡可能降低星地通信技術(shù)迭代成本，加快星地網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。

　　北京量子院量子直接通信團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的激光器模塊。圖片來(lái)源：北京量子院

　　最近一段時(shí)間，量子直接通信技術(shù)不斷取得突破。如上海交通大學(xué)教授陳險(xiǎn)峰、上海電力大學(xué)教授李淵華團(tuán)隊(duì)在龍桂魯團(tuán)隊(duì)的量子直接通信理論的基礎(chǔ)上，展開(kāi)了進(jìn)一步研究，創(chuàng)新提出長(zhǎng)距離大規(guī)模可擴(kuò)展全連接量子直接通信理論架構(gòu)，并成功實(shí)現(xiàn)四節(jié)點(diǎn)間300公里級(jí)量子直接通信網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）。這項(xiàng)研究突破了傳統(tǒng)星型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)限制，實(shí)現(xiàn)了全連接網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性；并通過(guò)優(yōu)化糾纏光源制備技術(shù)，將傳輸距離提升至300公里量級(jí)；還建立了基于量子態(tài)重構(gòu)的誤差修正機(jī)制，確保了多節(jié)點(diǎn)通信的穩(wěn)定性。

　　隨著量子直接通信技術(shù)的成熟化，未來(lái)在政務(wù)、金融、電信、能源等高安全需求領(lǐng)域，將構(gòu)建起量子增強(qiáng)的安全通信體系，推動(dòng)信息安全產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“量子+”新時(shí)代。

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