通信世界网消息（CWW）量子科技以量子计算、量子通信、量子精密测量为核心方向，有望催生颠覆性技术突破与产业变革，当前已迈入技术攻关、工程落地与产业培育协同推进的关键阶段。全球主要经济体持续加码量子赛道，围绕量子科技制高点的竞争日趋激烈。量子通信是以量子态为信息载体，通过量子态传送实现量子信息或经典信息传送的技术，其中量子密钥分发（quantum key distribution，QKD）是现阶段成熟度最高的技术方向，正从试点示范走向工程化应用。QKD可从原理层面实现信息论安全的密钥分发，在电信、能源、金融等关键领域拥有广阔应用空间。
本文以QKD为主要研究对象，系统梳理了国内外量子通信发展现状与中国电信的实践探索，深入分析产业化进程中面临的问题与挑战，研判未来发展趋势，以期为我国量子通信产业化发展提供参考。
量子通信国内外发展现状
国内外战略部署情况
当前，围绕量子科技的全球战略竞争日趋白热化。2026年6月，美国签署《引领量子创新的下一个前沿》和《保护国家免受高级密码攻击》两项行政令，重点布局量子算力、量子传感和量子网络，强化量子技术研发、供应链与人才建设，以巩固其竞争优势；还要求于2030—2031年完成后量子密码（post-quantum cryptography，PQC）技术迁移，以防范量子计算对现有密码体系的破解风险。近年来，欧盟推出《量子旗舰计划》，韩国颁布《量子科学技术及量子产业促进法》，新加坡发布《量子国家战略》，各国均从顶层设计出发，系统性推动量子技术研发与产业化进程。我国同样高度重视量子科技发展，将其置于国家战略高位，“十五五”规划将其列为六大未来产业之一，提出推动其成为新的经济增长点。
技术研究与工程建设情况
在技术研究方面，QKD是量子通信领域最为成熟的技术方向，正向着“更远距离、更高速率、更小型化”演进。我国在该方向长期保持国际领先：先后发射“墨子号”“济南一号”量子卫星，完成千千米级星地及洲际量子密钥分发实验；在光纤信道中多次刷新成码距离与成码速率世界纪录，2025年实现全球首次Gbit/s级安全成码。在设备小型化方面，我国已研制出集成化光量子芯片，为低成本、小型化的QKD设备研制奠定技术基础。在国际上，日本、英国、瑞士等国家的研究工作也取得了一系列进展，包括新型协议提出和实验研究等。整体而言，我国在量子通信领域保持国际领先。
在工程建设方面，我国已初步建设天地一体化量子通信网络。2016年12月，全长2000余千米的量子保密通信“京沪干线”全线贯通，并与“墨子号”量子卫星成功对接；2022年12月，国家量子骨干网建成，总里程超过1万千米，与“济南一号”量子卫星成功互联，这标志着我国量子通信网络从试验示范走向规模应用阶段。
截至目前，北京、济南、合肥、上海、武汉、雄安等40余座城市已启动建设量子保密通信城域网，形成“骨干网+城域网”梯次布局。在国际上，美国、韩国以及欧盟各大成员国虽也部署了各自的量子网络，但在建设规模、干线里程以及星地一体化能力方面，与我国存在明显差距，多以城域试验平台、局部政府专网为主，尚未形成全国性大规模量子保密通信骨干网络。
国内外标准化研究现状
技术研究与网络建设的快速推进，对标准体系提出了更高要求。国内方面，中国通信标准化协会（China Communications Standards Association，CCSA）和密码行业标准化技术委员会已发布多项国家标准与行业标准，内容涵盖系统检测、中继安全、技术规范等。国际方面，欧洲电信标准化协会（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）、国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）等也在积极推进量子通信标准化，ITU已启动数十项国际标准项目，国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）、国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）已发布QKD技术要求与测试方法的国际标准。
从全球格局来看，我国已在量子通信的技术研发、网络建设与标准制定等方面形成整体布局，并处于国际领先地位。在此基础上，如何将技术优势转化为可规模化落地的产业能力，保障国家关键信息基础设施的安全，成为当下的关键任务。中国电信秉持中央企业责任担当，积极承接国家战略需求，系统推进量子通信的产业化发展，已完成“技术突破—工程建设—应用推广”全链条布局，为我国量子通信产业化发展贡献“电信方案”。
中国电信量子通信实践与探索
中国电信将量子科技作为战略布局重点，自2019年以来保持战略定力、持续加大投入，先后成立中电信量子信息科技集团有限公司，组建中国电信量子研究院，战略控股科大国盾量子技术股份有限公司；2022年承担一项国家科技重大专项；2024年11月发布“量子科技和产业发展2030行动方案”，系统承接国家量子领域总体部署。围绕这一布局，中国电信从科技创新、基础设施完善、产业发展、人才建设、开放合作五个维度协同推进。
科技创新“策源”工程
1.融合QKD和PQC的分布式密码体系
中国电信首创融合QKD和PQC的分布式密码体系，入选中央企业原创技术策源地十大标志性成果，整体技术达到国际领先水平，并成功接通了北京至合肥横跨1000余千米的全球首例跨域量子密信电话。该密码体系采用“量子网络层—密码服务层—应用接入层”三层解耦架构，将量子密钥的生成、分发、管理、应用接入分层解耦，让政务、金融、能源等行业应用无需建设专用网络，即可快速获取抗量子攻击的安全能力。中国电信分布式密码体系如图1所示。
图1 中国电信分布式密码体系
2.合波共纤技术与通量密一体设备
针对量子通信网络独占纤芯部署成本高、共纤传输干扰大、难以兼容现有大容量光通信网络的问题，中国电信牵头开展量子信号与经典光信号的共纤融合传输技术攻关。2025年，完成经典-量子共纤传输现网实验，创下国际最远传输距离81千米、最高经典光信道功率21.75 dBm、最大经典数据传输容量15.7 Tbit/s的纪录；2026年，在101.6千米的空芯光纤上，成功实现40 Tbit/s超大容量经典光通信与商用QKD设备的稳定共传，进一步刷新纪录。上述成果在不改造光纤网络、不降低经典通信性能的前提下，实现QKD信号与经典光信号的稳定共传。
除此以外，中国电信研制出全球首款商用级通量密一体设备（如图2所示），并打造全国首条基于通量密一体设备的跨城域加密光传送网（optical transport network，OTN）专线，加速推进通量密一体加密OTN专线在政务、金融、工业、能源等领域的应用，助力量子安全技术产业化落地，为高质量发展筑牢坚实可靠的“量子安全底座”。
图2 中国电信推出的通量密一体OTN设备
3.量子通信异构互联互通技术
当前，各地量子网络受设备制式、协议标准、厂商接口等因素影响，普遍互不联通，形成“量子孤岛”，导致网络碎片化、资源利用率低下，制约产业化推广。对此，中国电信提出“标准先行、架构统一、平台调度”的解决思路，通过统一密钥接口规范、建立密钥池与中继转发机制、构建全域统一管控体系，推动不同厂商、不同区域量子网络的互联互通，为政务、金融、能源等重点领域提供自主可控的量子密钥基础设施。
4.新型QKD协议工程化探索
新型QKD协议在性能提升方面具有巨大技术潜力。其中，连续变量QKD协议与现有光通信网络兼容性强、易于集成，有望进一步降低部署成本；双场QKD协议可有效拓展传输距离，支撑QKD网络覆盖范围拓展。中国电信将结合差异化网络条件与业务场景需求，推动多类QKD协议协同发展，持续开展工程化技术攻关，构建优势互补、可平滑演进的QKD技术体系。
基础设施“筑基”工程
技术成果的落地需要网络承载。中国电信已建设40余个量子城域网，实现全国直辖市、省会城市全覆盖，并持续接入国家干线网络。在此基础上，中国电信将进一步参与建设量子星座，构建天地一体化量子安全基础设施，形成覆盖全球的量子安全服务体系。
产业发展“领航”工程
中国电信着力推动量子能力产品化、服务化，系统打造“量子+”产品体系，自研30余款产品，服务5000余个行业用户和720万余个人用户。
在“量子+通话”方面，量子密信是全球首个运营商级量子安全即时通信及办公应用，将量子安全技术与即时消息、音视频通话、身份认证和办公应用深度融合，确保工作信息、商业秘密的安全存储与传输；量子密话采用国产定制手机、量子安全SIM（subscriber identify module，用户标志模块）卡和国密算法“三重保护”，提供“管-端-芯”一体化安全防护；量子加密对讲可实现对讲音视频、调度指令全流程高等级加密防护，目前已在多项重大活动保障场景中落地应用。
在“量子+云网”方面，量子云印章融合AI与量子安全技术，实现用印全流程加密保护；OTN量子加密专线面向政务、金融等领域用户提供超高安全专线服务。
精英人才“汇智”工程
量子科技发展，归根结底靠人才支撑。中国电信集聚科学家、专家、工程师组成“人才雁阵”，打造超千人量子产业化人才军团；在国务院国资委指导下，牵头建设中央企业量子人才科创空间，联合其他中央企业集中攻关，攻克上游“卡脖子”技术，输出一批标志性科技成果，并开展“量子+”专项行动。
开放合作“聚力”工程
面向产业生态，中国电信牵头建设中央企业量子科技创新联合体，成员单位多达80家；连续5年发起并联合主办量子科技和产业大会，凝聚产业共识，推动我国量子通信产业从定制化、重资产的项目建设，迈入标准化、云化、普惠化的新阶段。
在应用模式创新方面，针对量子安全应用“建网重、成本高、接入繁”等行业痛点，中国电信打造量子安全能力开放平台（Q-Link），以“密钥即服务”（key as a service，KaaS）为核心理念，将量子安全能力从专用设备与项目制系统中解耦出来，统一封装为标准化、可弹性扩展的云化能力，通过统一的开发者入口和标准应用程序接口（application program interface，API）对外开放。Q-Link基于中国电信建设的量子安全基础设施，构建符合国密标准的量子安全底座，使金融、政务、能源等领域能够按需调用量子安全能力，解决重复建设、集成复杂、合规困难等问题；同时将重资产投入模式转化为订阅式云服务供给，降低企业部署与运维成本，推动量子安全从“孤岛式试点”，走向规模化、服务化、生态化发展的新阶段。
从五大工程的布局来看，中国电信已基本完成从技术、网络、产品到人才、生态的全链条建设。然而，立足全行业视角，量子通信要实现规模化发展，仍面临若干共性挑战。
面临的问题与挑战
标准与安全评测体系尚不健全
随着量子通信由试验示范向规模组网与行业应用推进，设备能否互联、网络如何验收、安全能力如何评价，逐渐成为产业发展必须解决的问题。我国虽已初步形成量子通信标准框架，但相较于传统密码，现有标准的系统性和协同性仍显不足，协议、设备、网络与应用之间尚未形成完整衔接，难以满足多厂商设备选型、互联互通及网络建设验收等实际需求。同时，量子安全评测涉及多个专业领域，对设备接口开放度和测试人员专业资质要求较高，现有测试工具的自动化能力不足，难以满足产品批量应用和网络规模化部署的需求。
除工程测试能力外，新型QKD协议的快速发展也对安全评估提出了新的要求。目前，部分新型协议的安全评估方法和工程化验证体系尚不完善，特别是连续变量QKD技术路线，在面向实际系统实现的安全分析、参数评估和测试验证方面，有待进一步完善。
在规模组网场景下，网络还涉及密钥存储、跨域调度、密码服务、运行维护等环节，单台设备检测合格并不意味着网络系统整体安全，面向规模组网还需建立覆盖密钥全生命周期的网络级评测体系。未来应推动标准由分散建设走向体系协同，安全评测由单一设备向网络与业务延伸。
应用场景拓展不足
目前，我国量子通信虽已在政务、金融、能源等关键领域落地一批示范项目，但产业整体仍处于应用示范阶段，尚有一系列问题亟待解决：一是行业融合不足，现有应用多停留在链路加密层面，未与行业核心业务深度绑定；二是经济性不足，设备采购、网络建设和运维成本较高，多数行业用户难以独立负担；三是基础设施壁垒凸显，已建网络多为区域化、厂商闭环架构，跨域异构互联存在明显堵点。
与PQC的协同关系尚不明确
QKD与PQC作为抵抗量子计算威胁的两条技术路线，二者的协同关系尚缺乏清晰共识。QKD依托物理定律保障密钥分发的无条件安全，但受限于密钥速率、传输距离和专网成本；PQC部署灵活、与现有设施的兼容性好，但面临量子算法演进带来的长期风险。二者各有优劣，如何协同互补、服务不同应用需求与行业场景，仍需持续探索。同时，在标准制定和接口设计方面，需要推动两类技术衔接，逐步厘清协同发展路径。
未来发展趋势
针对上述挑战，量子保密通信产业化需要从技术攻关、网络建设、应用拓展三个层面协同发力。
推进技术突破，拓展量子通信实用化边界
在技术攻关层面，量子通信将持续朝着更远传输距离、更高成码率、更小型化、更低成本方向演进。一是持续优化光量子芯片、高性能单光子探测器等核心元器件，在提升系统性能的同时降低硬件成本；二是推动量子存储、量子中继等前沿技术迭代演进，并逐步实现工程化落地，为未来量子互联网建设夯实技术根基；三是依托量子星座实现QKD服务全球覆盖，进一步拓展境外应用市场。
加强网络建设，构建天地一体化基础设施
依托地面光纤网络（包括城域网和骨干网）与量子星座，构建天地一体量子通信网络。在城域网方面，持续扩大覆盖范围，深化接入与承载能力；在骨干网方面，形成多层级、广覆盖的骨干网络架构。在量子星座方面，形成覆盖全球、全天候的QKD服务能力。通过天地一体量子通信网络的协同融合，构建全域覆盖、互联互通的量子通信支撑体系，为跨地域、跨领域的量子安全服务规模化落地筑牢坚实承载底座。
创新应用模式，深化量子安全与关键领域融合
依托量子安全能力开放平台，量子通信产业发展逐步从“项目制建设”向“服务化运营”转型，构建可持续、可复制、可推广的市场化发展生态。依托KaaS等商业模式创新，打造轻量化、按需化、订阅式服务体系；依托已建成的骨干网、城域网，向金融、能源、交通等行业用户提供量子安全服务。
综上所述，量子通信作为保障未来信息安全的关键技术，目前正处于从试点示范向工程化、体系化应用加速演进的关键阶段。面向未来，依托技术创新与产业协同，量子通信将实现从示范项目到市场化规模部署的跨越，为筑牢国家信息安全防线、护航数字经济高质量发展提供坚实支撑。
本文刊载于《通信世界》2026年第10期；原文标题：《量子通信产业发展现状与中国电信实践探索》。
作者：中电信量子信息科技集团有限公司 张剑霄 葛皓波 谭昊 张涛 安雪碧 黄溢智，中国电信股份有限公司研究院 王锦华 解宇恒
