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面对没有先例可循的科研难题，张亮与团队成员三赴青海湖开展实验，实地验证系统的可行性。他们克服青海湖地区夜晚零下10℃的恶劣环境，只为寻找最佳测试点；在距离地面几十米的热气球实验中，上演生死时速；面对设备意外摔落，彻夜奋战20天，创造抢修奇迹，用冻僵的手指记录下星地链路贯通的历史性数据……最终，张亮团队成功完成了热气球量子密钥分配实验。

勇闯科研“无人区”无止境。张亮此后还参与中国首颗量子微纳卫星的研制工作，负责研制量子光传输载荷，以实现实时的星地量子密钥分发。同时，张亮团队以空间量子技术为基础，在激光通信领域取得突破性进展，推动跨域通信系统的实用化进程。他们成功研制了深海远距离光子计数通信样机，实现深海水下数百米级距离的高速数据传输；主导研发卫星激光通信终端，实现星间数千公里级的跨网通信。