我国在空间激光通信领域取得重大突破，成功建立地面站与DRO-A地月卫星之间的双向激光通信链路，首次实现地月间高速激光通信。这一成果标志着我国空间通信技术从近地轨道向地月空间迈进，为载人登月、月球科研站和深空探测等重大工程提供了坚实的通信保障。
地月距离约40万公里，激光信号在传输过程中功率衰减超过千亿倍，到达接收端时可能仅剩几个光子，几乎达到单光子极限。在月光、大气杂散光和环境噪声的干扰下，有效信号极易被淹没。要从中提取微弱激光信号，难度堪比在喧闹的街头分辨针落地的声音。深空通信对探测器的响应速度和探测效率要求极高，激光飞行约1.3秒期间，卫星已移动数公里，这对技术提出了严苛挑战。
中国科学院上海微系统与技术研究所针对深空极微弱激光信号接收这一核心难题，成功研发高速超导单光子阵列探测器，为技术突破提供了关键支撑。项目负责人李浩表示，地月激光通信长期面临远距离精准瞄准、超微弱信号捕获和高速率稳定传输三大技术壁垒，其中超微弱信号捕获是团队攻关的重点。
项目团队通过自主优化超导薄膜及纳米线制备工艺，改进阵列芯片结构与高速读出电路，先后攻克超高灵敏度阵列芯片研制、高速信号响应、弱光信号精准甄别和系统工程化集成等核心技术。这些突破使技术从实验室原理验证迈向深空工程化应用，实现了下行100Mbps的通信速率。以传输一张8K月面高清图为例，传统地月微波通信（5Mbps）需4至5分钟，而激光通信仅需12秒。
李浩介绍，地月双向高速激光通信可满足未来地月探测和深空探索的海量数据传输需求。相关超导探测和高速光通信技术还将反哺民用遥感、空间观测和精密探测领域，推动高端探测技术产业升级。此次研制的超导单光子探测器适用场景广泛，团队将持续迭代技术，重点攻克器件轻量化和高集成度难题，打造国产化、高性能、工程化的超导单光子探测技术体系，支撑更多国家重大航天与科研工程。
上海微系统所超导电子实验室长期致力于超导电子学应用基础研究，面向科学前沿和国家战略需求，开展超导传感器/探测器、超导集成电路和超导量子比特等超导量子技术及其应用研究。除高速超导单光子阵列探测器外，实验室还率先在国内建立覆盖低温超导量子磁探测芯片、工艺及系统的全栈核心技术体系。其研发的超导量子干涉器件（SQUID）是目前已知最灵敏的磁传感器之一，广泛应用于生物医学影像、矿产资源勘探等弱磁检测领域。
