如果说量子计算是算力竞赛的“进攻武器”，那么量子通信就是信息安全防御的“终极盾牌”。中国在量子通信领域已建立起从卫星到地面骨干网再到城市网络的“空天地一体化”完整布局——“墨子号”量子卫星实现洲际量子密钥分发，京沪干线连接四省三市32个节点，合肥量子城域网成为全球最大城市级量子保密通信网络。中国在量子通信领域的专利数量、工程实践和应用规模均位居全球第一，正在从“技术领先”走向“产业引领”。
墨子号卫星——空间量子通信的全球标杆
2016年8月16日，中国成功发射全球首颗空间量子科学实验卫星“墨子号”，开启了空间量子通信的新时代。墨子号的目标包括星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络实验、星地量子纠缠分发、地星量子隐形传态四大科学任务。
墨子号取得的科学成果树立了全球标杆：2017年6月，首次实现1000千米量级量子纠缠；2018年1月，完成中奥间7600千米洲际量子密钥分发；2020年6月，在国际上首次实现1000千米级基于纠缠的量子密钥分发——这一成果的意义在于，即使卫星被他方控制，依然能确保量子密钥分发的安全性；2022年4月，首次实现地球上相距1200千米两个地面站之间的量子远程传输。中国后续计划发射“墨子二号”“墨子三号”，并在2030年力争率先建成全球化的广域量子保密通信网络，构建信息充分安全的“量子互联网”。
京沪干线——全球首个大规模广域量子网络
在地面量子通信网络方面，中国同样走在最前沿。量子通信骨干网络“京沪干线”于2013年7月立项，2017年9月正式开通，全长超2000公里，连接北京、上海、济南、合肥等城市，共32个节点，是全球最远距离的基于可信中继方案的量子安全密钥分发干线。
京沪干线已实现北京、上海、济南、合肥、乌鲁木齐南山地面站和奥地利科学院6点间的洲际量子通信视频会议，通过两个卫星地面站与“墨子号”相连，构建了星地一体的量子保密通信网络。干线已接入金融、电力、政务等行业的150多家用户，验证了量子通信在真实业务场景中的可行性。在京沪干线基础上，国家广域量子保密通信骨干网一期工程于2022年全线贯通，覆盖京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈，地面干线总里程超10000公里，成为全球首个大规模广域量子网络。
合肥量子城域网——城市级量子通信的先行示范
城市级量子保密通信网络是量子通信实现“最后一公里”覆盖的关键环节。早在2012年，合肥就率先建成全球首个规模化量子通信网络——合肥城域量子通信试验示范网。2022年8月，合肥开通当时全国最大、覆盖最广、应用最多的量子城域网——合肥量子城域网，包含8个核心网站点和159个接入网站点，光纤全长1147公里。
该项目由中电信量子科技有限公司承建，科大国盾量子提供核心设备，标志着量子通信从实验室和骨干网络正式进入城市级规模化应用阶段。在应用层面，合肥量子城域网已实现“量子+政务”“量子+移动办公”，未来可向“量子+数据库”“量子+防伪”等方向扩展。合肥模式为全国其他城市的量子通信网络建设提供了可复制、可推广的示范样板，量子通信正从“单点突破”走向“网络化覆盖”。
中国量子通信重大工程对比| 项目名称 | 启用时间 | 核心规模 | 全球地位 |
|---|
| 墨子号量子卫星 | 2016年 | 1200千米量子传输，洲际QKD | 全球首颗量子科学实验卫星 |
| 京沪干线 | 2017年 | 超2000公里，32节点，150+用户 | 全球最远QKD干线 |
| 国家广域量子骨干网 | 2022年 | 超10000公里，覆盖四大经济区 | 全球首个大规模广域量子网络 |
| 合肥量子城域网 | 2022年 | 1147公里，8核心+159接入点 | 全球最大城市级量子保密网络 |
