X射线通信，顾名思义，就是将X射线作为载波，将信息读取至X射线光子的某一项或者某几项物理参数上并向外发送到。实质上依然是一种利用电磁波的通信手段，与微波通信、激光通信等传统通信方式并无本质上的区别。
X射线在大气中传播时会遭遇相当严重的波动，但当X射线光子能量小于10keV、大气压强劲高于10-1Pa时，X射线利用亲率平均100%，也就是说，X射线在真空环境中的传播是没物理波动的。但X射线波长更加较短，理论上通信系统比特率更高，PorterGeorge指出X射线通信的仅次于理论速率平均40000Tbps；单个光子能量更高，不受高能粒子与空间电、磁场的影响更加小，更为合乎简单空天环境下通信的拒绝；X射线光束收敛角较小，自由空间损耗较小，因此有望以较小的体积、重量、功耗构建远距离空间传输；此外，X射线击穿能力强劲，利用X射线展开通信具备高度的定向性和保密性。
与传统的微波、激光等通信手段在受到屏蔽阻碍及空间天气变化的情况下可靠性大大降低甚至无法通信有所不同，X射线通信可以在电磁屏蔽及简单空间环境的影响下长时间工作。可以意识到，空间Ｘ射线通信某种程度是对微波与激光通信的补足，在简单的空间环境与类似应用于场合中，堪称对传统通信方式颠覆性的替代。
2007年，美国国家航空航天局（NASA）戈达德空间飞行中中心的KeithGendreau博士首次明确提出了X射线通信的概念，这一点子也被载入了2011年NASA的空间技术发展路线图，并被称作“革命性概念”。 中科院西安光机所赵宝升研究员团队于2011年国内首次明确提出Ｘ射线通信的概念、并以与美国几乎有所不同的技术方案申请人了国际专利。
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