量子促進社會：實現可持續發展目標的雄心

作者／ IT 時報記者 郝俊慧

編輯／ 郝俊慧 孫妍

量子，又 " 出圈 " 了。

初秋時節，京滬兩地連續舉行重磅論壇和展會，而無論是上海的浦江創新論壇、國際工業博覽會（簡稱工博會），還是北京的國際通信展（簡稱PT 展），量子都是現場毫無疑問的 " 人氣王 "。

" 中國電信的量子保密通信發展迅速，量子計算正走向實用。"9 月 25 日，第 32 屆中國國際信息通信展覽會開幕式論壇上，中國電信董事長柯瑞文表示，中國電信正深入推動量子 + 產業，打造運營商級的安全能力。

不久前，工信部等十一部門發布《關于推動新型信息基礎設施協調發展有關事項的通知》（以下簡稱通知），對新型信息基礎設施的形態做出明確定義，其中量子信息與人工智能、區塊鏈一起，被歸類于新技術基礎設施——基于新技術形成的基礎設施形態，同時強調要 " 合理布局量子計算云平臺設施 "。

這是一片面向未來產業的 " 無人區 "。世界經濟論壇發布的《量子促進社會：實現可持續發展目標的雄心》報告預計，未來 25 年內，量子通信將使安全的全球量子信息網絡——量子互聯網的構建成為現實。

作為中國最早布局量子信息產業的 " 國家隊 "，中國電信一路 " 闖關 "。

" 依托國家重大項目關鍵成果，中國電信制定了以量子密鑰分發網為底座的‘一網一池一平臺’量子安全基礎設施技術架構。到今年底，預計將有超10 個頭部城市完成量子城域網建設部署，未來將逐步覆蓋更多的重點城市，形成服務全國的抗量子能力。" 中電信量子集團解決方案部負責人朱雁平告訴《IT 時報》記者，中國電信在量子通信基礎設施建設方面處于國內第一梯隊。

奔跑：一年抵十年

" 基于上海量子城域網底座能力，我們在行業客戶安全通話、安全辦公、安全組網、安全平臺四大場景已經有產品能力開發與運營落地。" 不久前落幕的工博會中國電信展臺上，一位工作人員向《IT 時報》記者介紹道。

這是上海量子城域網首次在國際性展會上亮相，作為首張運營商級的商用密鑰分發網絡，目前這張城域網已經完成了一期建設 7 個節點，實現上海外環內覆蓋率 100%，可支持不少于 100 萬的用戶容量。

據了解，上海、雄安的運營商級量子城域網已基本部署完成，北京、武漢、杭州等一批一二線城市也在規劃和陸續建設中。

隨著全球量子信息發展的速度和熱度不斷提升，量子計算、量子通信、量子測量 " 三駕量子馬車 " 正在提速，成為全球主要國家之間開展綜合國力競爭的焦點。

有報告顯示，截至目前，已有 30 余個國家開展了以量子計算為重點的量子信息領域的規劃布局，正在部署或已經實施 QKD（量子密鑰分發）基礎設施的國家也已超過 30 個，其中，中國、美國、歐盟是主要的 " 入局者 "。

 

歐盟于 2023 年啟動了 QUDICE 衛星網絡項目和 EuroQCI 量子通信基礎設施建設計劃，致力于在未來十年內建設一個跨越整個歐盟（包括其海外領土）的安全量子通信基礎設施。韓國則已建設完成一個基于 QKD 的 800 公里國家網絡，數月前韓國運營商 KT 宣布，已開發出全國最快的量子密鑰分發（QKD）設備，可每秒生成 15 萬個密鑰（150kbps）。

量子密鑰分發（Quantum Key Distribution，QKD）是一種通信雙方通過傳輸量子態來獲得一串只有通信雙方共享的密鑰協議，與一次一密結合可以實現絕對安全的保密通信。

不久前的中期業績說明會上，柯瑞文透露，基于 QKD（量子密鑰分發）、PQC 抗量子加密等技術體系，中國電信正構建涵蓋量子密鑰分發、量子密碼資源池和量子密碼管理平臺的量子安全基礎設施。"我們一年干的活趕上了過去十年。" 談及這一年多中國電信量子城域網的發展速度，朱雁平十分感慨。

合肥建章 全國立制

中國的量子城域網建設始于合肥。

作為國內量子科學研究和產業高地，擁有中國科學技術大學的合肥是天然的量子產業 " 良港 "。

量子城域網是以量子密鑰分發 ( QKD ) 技術為核心，在城域內構建抗量子計算的新型安全基礎設施，中國是最早開始量子城域網試驗的國家之一。

2009 年，我國在合肥搭建了 " 合肥全通型量子通信網絡 "，包含 5 個節點，是世界首個量子通信城域網絡，實現了光量子電話的語音實時加密。2011 年，國盾量子牽頭完成了合肥城域量子保密通信試驗示范網建設，這是全球首個規?；孔油ㄐ啪W絡，率先驗證了城域網的基礎技術可行性。

2021 年 10 月，中國電信全面承接規劃和建設的合肥量子城域網開工，一年后正式開通，量子密鑰分發網絡光纖全長 1147 公里，包含 8 個核心網站點和 159 個接入網站點，是目前國內規模最大、用戶最多、應用最全的量子保密通信城域網，被評為 " 首屆數字中國建設典型案例 "。

 

" 合肥量子城域網是合肥市政府投資建設的一張專用網絡，主要服務于合肥市政務、本地國資企業的專用量子安全基礎設施，提升政務等網絡關鍵業務的抗量子攻擊能力。" 朱雁平告訴記者，經過多年積累，量子通信已經走到產業爆發的臨界點，合肥量子城域網的成功開通，在技術層面跑通了大規模、長距離、多應用的量子城域網全流程。

近幾年來，隨著全球各國在量子信息科研和產業發展進入 " 競速期 "，國家對量子通信網絡建設提出新的定位。

2021 年，" 十四五 " 規劃《綱要》提出，加快布局量子計算、量子通信等前沿技術。國家發改委在解讀 " 新型基礎設施 " 的時候也提到，加強量子通信、量子計算、新型網絡基礎架構研究，適時開展試驗網絡建設和應用探索，超前布局培育新型基礎設施形態。

目前，我國的量子骨干網主要由國家發改委及中國科學院統籌建設，已建成覆蓋長三角、粵港澳、成渝等區域，全國總長度超過 12000 公里，覆蓋 80 余城市，其中包括耳熟能詳的 " 京滬干線 "，長度超 2000 余公里。

隨著骨干網的逐漸成形，全國各地對快速構建量子城域網產生迫切需求，電信運營商需要改變以往的建設范式。

為量子安全服務建一座 " 自來水廠 "

2022 年 5 月，中國電信投資 30 億成立中電信量子信息科技集團有限公司，" 積極推動量子通信產業化、重點布局量子計算新能力、戰略關注量子測量領域 " 是其三大任務，為了做強量子通信產業，中國電信決定以建設基礎設施的范式打造一張全國統一的量子通信網，上海、雄安便是中國電信自行投資建設的首批城域量子安全基礎設施。

" 有點像十幾年前的云計算，電信運營商將基礎設施建設好，提供公眾服務，用戶按需購買服務即可。" 朱雁平做了一個有趣的比喻，上海城域網建設模式像建自來水廠，全社會用戶可靈活接入、資源高效復用，就像在家里裝一個 " 自來水龍頭 "，直接從終端接入即可，從而大幅降低政府及企業使用量子加密服務的成本。

記者在工博會現場看到，中國電信和華為、烽火共同研發的量子 OTN 設備，可以將量子密鑰、國密算法與中國電信精品光網融合，只要在設備上直接插入量子加密板卡，就可以為用戶提供服務，非常便于復制推廣。

從上海來看，" 公眾版 " 量子城域網的應用場景十分豐富。

 

比如，通過在寶山區政府兩個主會場和十五個街鎮分會場部署視頻會議系統（一體式終端 + 全向麥克風）和中國電信自研的量子云會議系統、量子密碼服務平臺，實現了視頻通信內容端到端加密。此外，中國電信為青浦醫療行業云提供量子加密基礎設施，幫助客戶滿足了密評三級等合規性要求。

據了解，政務信息安全、金融數據傳輸、智慧城市管理等都是 " 量子 +" 的主要應用領域。

" 作為新型信息基礎設施，全國性的量子城域網建設遵循一定的節奏和規律，需要做好整體規劃和部署。目前基本可以確定的是，優先在一線城市及省會城市進行網絡建設，逐步覆蓋二三線城市，最終覆蓋全國；其次是分布實施，每個城市初期具備一定的業務服務能力，隨著業務發展，逐步擴大規模，最終實現全量覆蓋。" 朱雁平表示。

不過，由于量子科技仍具有相當前沿性，社會各界對量子安全認知不足，量子通信的相關應用普及度不高，需要產業各界進一步創新推出 " 殺手锏 " 應用，推動量子產業發展進入正循環。

此外，已有的量子科技相關鼓勵政策較為宏觀，各地政府支持量子相關項目力度不一，朱雁平提出，希望國家相關部門能盡快出臺統一、可落地的全國量子安全基礎設施建設指導規劃，以保持我國在量子基礎設施能力上的全球領先。

來源：《IT 時報》