量子通信作为最有可能率先实现商业化的量子科技应用领域，近年来逐步从实验室走向产业化。在量子密钥分发（QKD）、量子随机数等核心技术不断成熟的同时，如何将其有效集成至现有通信体系，成为推动其规模化应用的关键。

“通量密一体”作为一种新兴的系统架构理念，正成为量子通信产业化的重要突破口。这一技术将量子密钥分发（QKD）与经典光通信深度融合，实现量子安全与经典通信的无缝协同，为量子通信的大规模商用铺平道路。

什么是“通量密一体”？

“通量密一体”，是指在物理层面或系统架构层面，将量子密钥分发（QKD）功能与经典光通信功能深度融合的创新设计。在传统通信系统中，通信与加密通常分层部署、各自为政，安全机制多依赖后处理方式叠加。而“通量密一体”架构则致力于将QKD与经典光通信在硬件、协议、运维等多个维度进行融合，构建“传输即加密”的新型安全通信体系。

如果把传统通信系统比作一座运行多年的“数字物流港”，经典数据就是往来运输的“货物”，加密则像是后期加装在港口门口的“安保检查点”，货物先走完运输全程，到了节点才补做安全校验，不仅流程割裂，还可能在运输途中留下防护空白。而“通量密一体”，相当于给这座物流港重构了“内嵌式安全体系”。从货物出库（数据开始传输）的那一刻起，量子级的安保措施就同步启动，每一段运输链路都带着“安全标签”，真正做到“运得快”和“护得牢”无缝衔接。

简单来说，“通量密一体”并非要颠覆现有通信网络，而是为其赋予“量子安全增强”，让现有光纤网络在不改变基础架构的前提下，具备抵御未来量子计算攻击的能力。

该技术的核心突破，在于实现量子信号与经典信号的“共纤共传、共管共维”。通过在现有光通信设备中集成QKD板卡，构建“共纤传输、网管复用”的网络架构，使得量子密钥分发与经典业务数据可在同一根光纤中并行传输。如同在现有信息高速公路上，无需重新铺路，直接开辟出一条“量子安全车道”，极大降低了QKD网络的部署成本与周期。

更关键的是，该架构创新性地融入后量子密码（PQC）技术，形成“QKD生成安全密钥+PQC抵御量子计算攻击+国密算法适配现有系统”的三重防护体系，彻底打通从密钥生成、分发到加密应用的全链路闭环。真正实现从密钥生成、分发、加密、使用全流程的“量子安全覆盖”。

“通量密一体”加速量子通信产业化

“通量密一体”技术为实现量子通信产业化提供了重要支撑。为什么这样说？

首先，从成本控制角度来看，“通量密一体”通过复用现有光网络基础设施，极大降低了量子安全网络建设成本降低；其次，从安全性能角度来看，“通量密一体”解决了传统QKD网络跨域密钥分发难题，实现端到端的抗量子攻击防护；最后，从生态兼容角度来看，“通量密一体”无需对现有业务系统进行大规模改造即可快速部署，大幅降低了行业应用门槛。

近年来，中国在量子通信领域的技术突破与产业化进程显著加速，从“墨子号”卫星到“京沪干线”骨干网，再到城域量子通信网络的规模化部署，已形成覆盖政务、金融、能源、电信等核心领域的示范应用体系。

这背后离不开产业链相关公司的抢先布局，也离不开运营商抢占量子通信发展制高点，尤以中国电信为代表。

事实上，中国电信在量子通信领域的国际领先布局由来已久，技术驱动与市场牵引双线并进，共同迭代、超越前进。

早在2017年，中国电信就成功实现了全球首个商用量子密钥分发（QKD）系统与8Tbps大容量波分复用系统共纤超长距传输。2022年又建成了国内规模最大、用户最多、应用最全的合肥量子保密通信城域网，并成功应用经典-量子共纤技术构建8个核心站与159个接入站的量子密钥分发网络，光纤总长度达1147公里。

2024年，中电信量子集团首次实现了超过80km的10Tb/s以上经典光信号与离散变量量子密钥分发（DV-QKD）共纤传输现网实验。该成果已被光通信领域权威期刊《Journal of Lightwave Technology》收录，并经由专业科技成果认定机构确认为国际领先水平。

实验在确保经典光通信高功率与大带宽性能的前提下，将现网共纤传输距离提升至全球最高记录。这一突破进一步验证了DV-QKD技术能够与现有90%以上的骨干网光通信设备实现高效共纤传输。这意味着无需大规模更换现有骨干网光通信设备，就能实现量子密钥分发技术的融合，降低了部署成本，有利于量子通信技术在现有网络基础上进行大规模推广与升级，加速了量子通信的产业化进程。

随后，在2024年数字科技生态大会上，中国电信正式发布QKD光传输一体终端。QKD光传输一体终端是全球首款具备商用能力的QKD光传输融合组网设备，重点解决QKD系统与经典光通信基础设施融合组网问题，实现了量子信号与经典信号共纤传输。

终端具备集成QKD共纤融合、集中式密钥中继、国密OTN加密、网络统一管控四个核心亮点，将广泛应用于政务、金融等行业，打造新型量子信息基础设施，助力城市安全高质量发展，也有助于推动量子通信产业的发展，加速量子通信规模化应用时代的到来。

2025年4月，中电信量子集团推出全球首个融合QKD和PQC的分布式密码系统，加速构建天地一体的量子安全基础设施网络，并完成实战验证，成功实现了全球首例基于该系统的跨域量子密信通话，标志着我国基于“QKD+PQC”的融合密码技术体系正式迈入可规模商用的新阶段。

图：基于全球首个融合QKD和PQC的分布式密码系统的跨域量子密信通话示意视频

目前，中国电信已在合肥、上海、北京、广州等多个重点城市建设量子城域网，实现了全国重点城市互联互通，为我国量子通信产业的规模化发展奠定了坚实基础。

可见，“通量密一体”已从一项前沿理念，发展为驱动量子通信产业化的核心引擎，为全球量子产业化进程贡献了中国方案与中国速度。

量子通信筑牢安全防线

根据光子盒研究院《2025全球量子安全产业发展展望》，从全球范围看，2024年全球量子安全产业规模约12.9亿美元，较2023年增长率达19.4%，2030年，这一规模有望达到172.7亿美元。预计到2035年，经典密码将面临严峻挑战，各行业对量子安全需求的激增，届时量子安全产业规模有望迎来爆发式增长。

现在，量子通信技术正逐步走出实验室，走进城市、走进行业、走进用户。随着政务、金融、能源等关键领域对信息主权和数据隐私的不断重视，全球量子通信产业正逐步进入规模化部署阶段，我国在“通量密一体”技术领域的先发优势正在转化为产业生态构建的加速度。

当我们在政务APP上刷脸办理身份证时，当银行跨境转账秒到账且不用担心数据泄露时，背后可能就是“通量密一体”量子通信在默默支撑。量子通信的产业化发展，为数字基础设施提供了可验证的抗量子攻击能力，构筑起量子安全防线。

展望未来，随着量子网络与经典通信网络的深度融合，以及更多行业应用的渗透，量子通信有望成为国家信息安全和新基建的重要支柱。它将为加密通话、信息安全等领域带来革命性的变化，保障国家、企业和个人的信息安全，推动数字经济的高质量发展，引领我们进入一个更加安全、可靠的通信新时代。

参考链接

https://www.chinatelecom.com.cn/ct/news/jtxw/161953.html

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