星地量子直接通信技術(shù)首試“飛天” 邁入空天地一體化階段

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2025-06-06 12:02:06 央廣網(wǎng)

北京量子信息科學(xué)研究院的星地量子直接通信系統(tǒng)模塊級(jí)驗(yàn)證已圓滿完成，這標(biāo)志著中國(guó)在構(gòu)建空天地一體化量子直接通信網(wǎng)絡(luò)方面邁出了重要一步。5月29日，北京市商業(yè)航天企業(yè)箭元科技研發(fā)的元行者一號(hào)驗(yàn)證型火箭首次完成了海上飛行回收試驗(yàn)。此次試驗(yàn)中，火箭搭載了由北京量子院自主研發(fā)的量子直接通信激光器模塊和相位編碼模塊。

這兩個(gè)模塊是星地量子直接通信系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，能夠完成信息傳輸與解碼任務(wù)。據(jù)北京量子院副院長(zhǎng)、清華大學(xué)教授龍桂魯介紹，相較于傳統(tǒng)保密通信采用的密鑰分發(fā)加密文傳輸雙信道結(jié)構(gòu)，量子直接通信技術(shù)僅需單信道即可實(shí)現(xiàn)信息傳遞，并且具備感知及阻止竊聽(tīng)的能力，但技術(shù)挑戰(zhàn)也更大。

要讓這些設(shè)備成功進(jìn)入太空，必須克服火箭發(fā)射時(shí)的巨大加速度、振動(dòng)以及太空中極端溫度變化和高能粒子輻射等問(wèn)題，這些問(wèn)題都可能對(duì)設(shè)備造成損害。龍桂魯指出，北京商業(yè)航天領(lǐng)域的快速發(fā)展為項(xiàng)目提供了更多機(jī)遇，團(tuán)隊(duì)正通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)降低使用符合航天標(biāo)準(zhǔn)器件的成本，比如通過(guò)優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)提高抗振性能，在設(shè)備外部增加鋁板等措施以增強(qiáng)抗輻照能力。實(shí)際搭載實(shí)驗(yàn)有助于團(tuán)隊(duì)不斷調(diào)整和完善設(shè)計(jì)方案。

在這次測(cè)試中，兩套設(shè)備跟隨火箭上升至約2.5公里高度，這是整個(gè)發(fā)射過(guò)程中加速度最大、振動(dòng)最強(qiáng)烈的階段之一。經(jīng)過(guò)檢測(cè)確認(rèn)，所有設(shè)備均順利通過(guò)了考驗(yàn)。接下來(lái)，研究小組計(jì)劃利用現(xiàn)有平臺(tái)資源，逐步對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行驗(yàn)證，加快星地量子直接通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)程。

此前三年間，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將量子直接通信系統(tǒng)的體積從大約五臺(tái)電腦主機(jī)大小縮減到了接近一臺(tái)電腦主機(jī)大小，從而更好地滿足航天發(fā)射對(duì)于載荷重量和尺寸的嚴(yán)格限制。龍桂魯希望在未來(lái)兩年內(nèi)能夠?qū)⑿堑亓孔又苯油ㄐ泡d荷送入軌道。隨著這項(xiàng)技術(shù)逐漸成熟，預(yù)計(jì)將在政務(wù)、金融、電信、能源等多個(gè)領(lǐng)域建立更加安全可靠的通信體系，推動(dòng)信息安全行業(yè)進(jìn)入“量子+”的新時(shí)代。

(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)

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