2025年5月29日4時40分，箭元科技元行者一號驗證型火箭飛行回收試驗圓滿成功。圖片來源：箭元科技

由北京量子信息科學(xué)研究院副院長、清華大學(xué)教授龍桂魯?shù)牧孔又苯油ㄐ艌F隊自主研發(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40分搭載在箭元科技元行者一號驗證型火箭，隨著火箭的成功發(fā)射，團隊圓滿完成星地量子直接通信系統(tǒng)模塊級驗證。此次驗證試驗，標志著我國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隊自主研發(fā)的激光器模塊出艙圖。圖片來源：北京量子院

此次搭載的兩個模塊是星地量子直接通信系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，也是團隊歷時三年攻關(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、高速和精密信號調(diào)理技術(shù)，實現(xiàn)對單光子級信號的高精度、高速率、高效調(diào)制。本次搭載主要進行的是對模塊抗震動、抗輻照等火箭發(fā)射升空過程中的各類環(huán)境變化的魯棒性測試。團隊采用模塊化設(shè)計，盡可能利用國內(nèi)驗證平臺和有限測試資源，分模塊、分階段和逐級驗證，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隊自主研發(fā)的激光器模塊。圖片來源：北京量子院

最近一段時間，量子直接通信技術(shù)不斷取得突破。如上海交通大學(xué)教授陳險峰、上海電力大學(xué)教授李淵華團隊在龍桂魯團隊的量子直接通信理論的基礎(chǔ)上，展開了進一步研究，創(chuàng)新提出長距離大規(guī)?？蓴U展全連接量子直接通信理論架構(gòu)，并成功實現(xiàn)四節(jié)點間300公里級量子直接通信網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)通報》（Science Bulletin）。這項研究突破了傳統(tǒng)星型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)限制，實現(xiàn)了全連接網(wǎng)絡(luò)的可擴展性；并通過優(yōu)化糾纏光源制備技術(shù)，將傳輸距離提升至300公里量級；還建立了基于量子態(tài)重構(gòu)的誤差修正機制，確保了多節(jié)點通信的穩(wěn)定性。

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