由北京量子信息科學研究院副院長、清華大學教授龍桂魯的量子直接通信團隊自主研發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，隨著火箭的成功發射，團隊圓滿完成星地量子直接通信系統模塊級驗證。此次驗證試驗，標志著我國星地量子直接通信技術正式邁入空天地一體化量子直接通信網絡的構建階段。

　　北京量子院量子直接通信團隊自主研發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的關鍵組成部分，也是團隊歷時三年攻關的原創性成果。量子直接通信激光器模塊采用了高穩定性脈沖光源技術、抗輻照技術等；相位編碼模塊則采用高效、高速和精密信號調理技術，實現對單光子級信號的高精度、高速率、高效調制。本次搭載主要進行的是對模塊抗震動、抗輻照等火箭發射升空過程中的各類環境變化的魯棒性測試。團隊采用模塊化設計，盡可能利用國內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迭代成本，加快星地網絡構建。

　　北京量子院量子直接通信團隊自主研發的激光器模塊。圖片來源：北京量子院

　　最近一段時間，量子直接通信技術不斷取得突破。如上海交通大學教授陳險峰、上海電力大學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上，展開了進一步研究，創新提出長距離大規模可擴展全連接量子直接通信理論架構，并成功實現四節點間300公里級量子直接通信網絡，相關研究成果發表于《科學通報》（Science Bulletin）。這項研究突破了傳統星型網絡架構限制，實現了全連接網絡的可擴展性；并通過優化糾纏光源制備技術，將傳輸距離提升至300公里量級；還建立了基于量子態重構的誤差修正機制，確保了多節點通信的穩定性。

　　隨著量子直接通信技術的成熟化，未來在政務、金融、電信、能源等高安全需求領域，將構建起量子增強的安全通信體系，推動信息安全產業進入“量子+”新時代。

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