> **来源:[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** 2026 # 全球量子安全产业发展展望 # 序言 # 产业成型 格局重塑 2026年,全球量子安全产业正由技术能力构建阶段迈向体系化成型阶段。经过多年标准酝酿、技术验证与示范部署的积累,量子安全逐步嵌入各国数字基础设施升级框架之中,其角色从前瞻性技术储备转向现实安全能力建设。产业发展的核心逻辑正在发生转变,由单点突破驱动转向制度安排、工程实施与产业协同共同推动。 从全球格局看,主要经济体均已将量子安全提升至国家战略与网络安全体系的重要组成部分。美国在完成抗量子密码标准确立后,加快推动联邦系统迁移与产业配套落地;欧洲在统一战略框架下强化标准体系建设,并同步推进量子通信基础设施布局;中国在国家规划引导下,强调量子安全与新型信息基础设施融合发展;加拿大、日本、韩国和印度等国家也围绕关键基础设施安全与前沿通信体系展开部署。总体而言,各国路径虽有差异,但均呈现出政策牵引、标准落地与工程推进协同演进的趋势,全球量子安全产业已进入制度化、体系化推进阶段。 面向未来,随着量子计算能力持续进展与传统公钥体系风险逐步纳入长期评估框架,量子安全将由阶段性布局转向更具规模性的系统部署。抗量子密码的迁移节奏与量子密钥分发的网络化能力建设将形成分层协同格局,混合安全架构有望成为现实路径。产业增长将与各国制度推进节奏、基础设施升级周期及行业迁移需求密切相关,在2030年前后进入加速释放阶段,并在更长周期内重塑全球数字安全体系结构。 本报告立足全球视角,对政策环境、技术演进、产业结构与规模趋势进行系统梳理与综合研判,旨在呈现量子安全产业在关键过渡阶段的整体态势,分析不同区域的发展逻辑与结构特征,为理解未来全球数字安全格局演进方向提供参考。 光子盒研究院院长 顾城建 # 声明 01 本报告体现的内容和阐明的观点力求独立、客观,本报告中的信息或所表述的观点均不构成投资建议,请谨慎参考。 02 本报告旨在梳理和呈现2025年度内全球与量子细分技术和产业领域发生的重要事件,涉及数据及信息以公开资料为主,以及对公开数据的整理。并且,结合发布之时的全球经济发展状态,对短期未来可能产生的影响进行预判描述。 03 本报告重点关注2025年度量子安全细分行业发生的相关内容,以当地时间报道为准,以事件初次发布之时为准。对同一内容或高度相似内容的再次报道,若跨年度,不视为2025年发生的重要事件。 04 本报告版权归光子盒研究院所有,其他任何形式的使用或传播,包括但不限于刊物、网站、公众号或个人使用本报告内容的,须注明来源(2026全球量子安全产业发展展望[R].光子盒研究院.2026.02)。本报告最终解释权归光子盒研究院所有。 任何个人和机构,在使用本报告内容时,在不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删减和篡改。未经书面许可,在任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表、印刷等。如征得同意进行引用、转载、刊发的,在需在允许范围内。违规使用本报告者,在承担相应的法律责任。 06 本报告引用数据、事件及观点的目的在于收集和归纳信息,并不代表赞同其全部观点,不对其真实性负责。 07 本报告涉及动态数据,呈现截至统计之时的情况,不代表未来情况,不构成投资建议,请谨慎参考。 # 研究方法 本研究报告基于系统化、科学化和多元化的研究方法论,通过深度数据挖掘、专家洞见提炼、产业建模分析与多维价值链梳理,全方位评估量子科技的技术前沿、市场潜力及其产业化路径。 01 多源数据收集与验证:本研究采用横跨多维度、多渠道的精细化数据采集策略,涵盖量子科技领域的多元数据源,包括全球量子产业链中的核心企业公开数据、领先科研机构的技术研发成果、政策法规解读、行业市场洞察及学术文献等。为确保数据的广泛代表性与严谨性,我们对采集数据进行了多轮验证与交叉比对,构建高质量的实证数据集,以支持后续分析工作的科学性与精确性。 02 专家网络与深度访谈:通过建立涵盖不同领域的多层次专家网络,本研究与量子科技领域的一线从业人员展开了深度对话。受访专家包括知名量子科技企业的创始团队及技术负责人、行业协会的资深顾问、顶尖高校及科研机构的量子科学家等。访谈以结构化与非结构化相结合的方式进行,围绕技术路径、企业商业模式及未来发展等关键议题展开,从而提炼具有高度前瞻性的洞见。 03 先进建模与数据量化分析:结合全球管理咨询领域的实践经验,研究构建了多层次分析框架与量化模型,以揭示量子科技产业的动态趋势和潜在价值。运用各类统计模型、预测算法及市场模拟技术,对投融资活动、市场规模及产业链分布进行量化分析,力求精准刻画量子科技行业的发展路径及关键驱动因素。 04 产业价值链及场景化洞察:研究采用端到端价值链分析方法,全面梳理量子科技在产业链各环节中的核心要素,从上游关键技术与核心组件研发,到中下游应用场景开发及市场拓展。系统探讨了量子技术在卫星通信、无源导航、金融、化工、材料、能源电力、基础科研、生命科学等多个重点行业的潜在变革性实践,为行业赋能提供战略参考。 05 地区与政策差异化分析:本研究从全球视角出发,开展了区域比较分析,重点评估全球各主要科技国家和地区在量子科技领域的政策扶持、创新生态、人才集聚及技术商业化等能力。基于差异化定位,揭示了区域之间的竞争优势与互补性,为全球量子科技协同发展提供洞见支持。 # 致谢 本篇报告由量子科技服务平台光子盒下属光子盒研究院撰写和全球前沿科技咨询机构ICV TA&K联合发布。 感谢包括但不限于以下公司给予技术和素材的支持: # 目录 1.2025产业发展概览 8 2.量子保密通信 22 3. 抗量子密码 52 4.全球主要国家现状与分析 77 5. 投融资分析 90 6.供应商评价 100 7.新型应用场景分析 128 8.产业分析预测 141 9.产业展望 150 10. 附件 161 # 研究对象 本研究报告的研究对象是量子安全产业(Quantum-Safe Industry),该产业是为应对量子计算对传统密码体系的威胁而形成的技术密集型产业,聚焦于量子通信技术(如量子密钥分发Quantum Key Distribution,QKD)和抗量子密码技术(Post-Quantum Cryptography,PQC)的研发、应用与商业化。其目标是构建融合物理机制与数学理论的下一代安全体系,保障信息在传输、存储与交互过程中的保密性、完整性、可用性与长期安全性。 量子安全体系包含两大技术路径:一是物理路径,以量子保密通信为核心,基于量子不可克隆、量子纠缠等原理,通过量子密钥分发、量子随机数生成等技术实现信息传输的本质安全;二是数学路径,以抗量子密码为核心,基于格、哈希、编码等数学难题设计算法,实现向抗量子时代的平滑迁移。两者协同形成“物理层安全+算法层加固”的双重防御体系。 量子保密通信是利用量子态实现安全密钥分发与随机数生成的技术体系,核心产品包括QKD设备、QRNG芯片等,可与现有光网络融合部署,已在政务、金融、能源等领域实现应用。 抗量子密码是一类能抵御量子计算攻击的密码算法,其安全性基于经典与量子计算模型下均难解的数学问题。PQC支持渐进式迁移,涵盖算法标准化、芯片实现、系统集成等环节,是未来信息安全升级的核心方向。 # 研究对象 图表 量子安全产业研究对象架构 iCVTA&K & 光子盒研究院 QUANTUMCHINA|2026.2 # 2025产业发展概览 # 目录 012025产业发展概览 01 政策标准协同推进,国家战略牵引产业方向 02 技术体系走向完整,工程化与应用能力同步推进 03 产业链协同加速,量子安全融入现有数字基础设施 04 抗量子密码进入工程部署阶段,应用范围持续扩大 05 投融资趋于理性,资本配置更加集中 06 产业规模持续扩张,发展路径逐渐明确 07 量子安全生态结构调整,规则约束不断强化 # 01 # 政策标准协同推进,国家战略牵引产业方向 2025年,全球主要经济体将量子安全提升至国家战略与网络安全核心议题的高度,相继出台或更新国家量子科技发展战略、网络安全法案及相关产业政策: 美国推动《国家量子倡议再授权法案》,但相关立法目前仍处于国会审议推进阶段,尚未完成正式通过程序。欧盟发布统一的量子战略/法案《量子技术旗舰计划》等,将量子科技上升至国家战略层面高度,同时设立专项,为量子技术研发提供资金。中国则在“十五五”规划中将量子科技发展放在首位,明确了量子科技作为中国新经济增长点的关键地位。这些政策不仅明确了技术的发展路线、重点领域与支持措施,还引导与市场机制相结合,共同营造有利于技术研发、产业转化和生态建设的宏观环境。 图表 2025年全球量子科技领域发布的国家级政策条数 ICVT&K & 光子盒研究院 QUANTUMCHINA|2026.2 标准化建设在全球范围内加速推进,并逐步呈现出分阶段演进的格局。在抗量子密码领域,美国已完成以美国国家标准与技术研究院为核心的抗量子密码标准制定工作,当前工作重心转向标准实施、系统迁移与合规应用。欧洲和中国处于持续推进阶段,分别在欧洲电信标准协会及国家密码管理部门主导下,不断完善量子安全与抗量子密码相关标准体系,推动标准与工程实践、行业应用的衔接。 # 02 技术体系走向完整,工程化与应用能力同步推进 2025年成为量子安全技术由实验验证走向规模化应用的重要节点,核心技术路径在工程化、标准落地与融合应用等多个层面取得系统性进展。 量子密钥分发在网络架构与运行模式上不断成熟,逐步从点对点试验向网络化、服务化形态演进;量子随机数发生器在芯片集成度、生成速率与系统兼容性方面实现产业化突破;部分前沿量子通信与量子信息技术在实验环境中持续刷新性能指标。同时,抗量子密码在完成核心标准制定后,正加速向工程部署与产业迁移阶段推进,量子安全整体技术体系的可实施性明显增强。 图表 2025年量子安全关键技术发展情况 iCVTA&K & 光子盒研究院 QUANTUMCHINA|2026.2 在量子保密通信领域,量子密钥分发技术正围绕网络架构、运行机制和服务模式持续演进,逐步由早期的点对点试验形态,向网络化、平台化和服务化方向推进。量子密钥分发协议在安全性证明、传输距离与密钥生成速率等关键指标上持续优化,多种技术路线在实验和试验网络中验证了百公里级光纤传输及稳定运行能力。与此同时,星地量子密钥分发技术路径逐步清晰,围绕轻量化载荷、高稳定性光学系统与地面接收技术的工程进展不断积累,为构建覆盖地面、空间与跨区域场景的量子通信网络提供了现实基础。 抗量子密码学在2025年已完成从“算法标准制定”向“工程化落地与迁移实践”的阶段性转变。在核心算法体系明确的背景下,产业关注点逐步转向算法实现效率、软硬件适配能力以及在真实系统中的安全性与稳定性表现。围绕算法与现有公钥基础设施(PKI)的兼容部署、证书体系升级、密码敏捷性设计以及硬件加速与侧信道防护等问题,相关工程化研究与产业实践显著增多,标志着PQC正从标准文本走向可运行、可验证的实际系统。 在量子通信与密码技术两条路径同步推进的背景下,量子安全技术整体呈现出由分散能力建设向系统化、可集成安全体系演进的趋势。 量子安全与现有密码基础设施的融合应用成为面向落地的重要方向。学术界与产业界围绕QKD与PQC的协同使用展开探索,通过在网络、身份与密钥管理体系中引入混合安全架构,使不同技术优势在实际系统中形成互补。一方面,PQC为大规模信息系统提供可快速部署的基础安全能力;另一方面,QKD在高安全需求场景中为关键链路提供物理层增强保障。通过分层部署与差异化应用,这类融合架构正在为金融、政务与关键基础设施等领域提供更具工程可行性的量子安全解决方案。 # 03 # 产业链协同加速,量子安全融入现有数字基础设施 2025年,量子安全产业链协作水平进一步提升,产业发展更加注重核心器件、系统集成与行业应用之间的协同推进。各环节之间的衔接趋于稳定,为量子安全技术融入现有数字基础设施提供了更成熟的产业支撑。 在上游环节,单光子探测器、量子随机数源以及抗量子密码相关芯片等关键器件在性能稳定性、集成度和供给能力方面持续改进,部分产品开始具备规模化交付条件。这些进展为中游设备和系统厂商提供了更可靠的硬件基础,同时有助于降低系统部署成本,改善量子安全方案的可获得性。 中游环节中,系统集成商和设备厂商更加注重产品的通用性与可配置能力,通过模块化设计和平台化方案,提升量子安全系统在不同网络和业务环境中的适配性。这一变化使量子安全方案从定制化项目,逐步向可复制、可推广的产品形态过渡。 在产业协作方式上,量子安全企业与通信、云计算及行业信息化厂商之间的合作更加常态化。围绕抗量子密码硬件实现、量子安全网络验证以及通信系统安全增强等方向,多方协同推进技术验证和工程测试,推动量子安全能力与现有基础设施的协同部署。 与此同时,量子安全技术开始更系统地融入新一代数字基础设施建设。在6G、车联网、低轨卫星通信等前沿领域,抗量子密码与量子密钥分发被纳入安全架构设计的考虑范围,用于提升长期数据安全与关键链路的防护能力。这类融合更多体现为安全能力的嵌入,而非独立系统建设。 总体来看,随着协作方式和应用边界的变化,量子安全产业中不同类型企业之间的分工逐步调整。量子安全技术正从相对专业的解决方案,转变为可被集成到各类数字系统中的通用安全能力,为数字基础设施的长期安全运行提供支撑。 图表 2025全球量子安全产业生态图谱 2025全球量子安全产业生态图谱 iCVTA&K & 光子盒研究院 QUANTUMCHINA|2026.2 # 04 # 抗量子密码进入工程部署阶段,应用范围持续扩大 随着量子计算对传统公钥密码体系威胁逐步被量化和验证,抗量子密码正由算法研究和原型验证阶段,进入以标准落地和工程部署为特征的规模化应用阶段。以格基、编码和多变量多项式为代表的算法体系不断成熟,相关的算法选型、性能优化、密钥管理及系统兼容能力持续完善。当前,抗量子密码已在政务、金融、通信、能源等关键领域启动先行部署,并通过与现有密码体系的协同与平滑迁移,成为各国应对量子计算风险的现实技术路径,推动产业发展重心由标准牵引加速转向应用落地。 图表 全球抗量子密码研究企业分布 北美在量子安全领域整体保持领先,其中美国依托国家层面的基础设施投入和标准体系建设,加速推进抗量子密码与量子密钥分发技术落地,并在全球规则制定中发挥主导作用;加拿大近年来活跃度明显提升,围绕量子通信与量子安全网络形成了较为集中的创新力量,在北美体系中逐步形成重要补充。欧洲方面,量子安全呈现多国协同推进的格局,欧洲电信标准协会持续推动相关标准建设,德国、法国和英国在量子通信与抗量子密码方向保持较高研发密度,其中英国在量子安全初创和工程化验证方面表现突出。中国则在国家层面持续加大投入,推动量子安全技术与信息基础设施融合,并同步参与国际标准进程,整体发展节奏稳健。与此同时,日本、韩国和印度等国家也在量子安全通信和关键基础设施保护领域加快布局,推动全球量子安全格局呈现多区域并行推进的态势。 总体来看,这张地图突显了国际合作与竞争在量子安全领域日益重要的角色。每个地区都在为全球量子安全的发展贡献力量,美国和欧洲继续在研究与开发方面保持领先地位,而亚洲,特别是中国,正迅速迎头赶上。 # 05 投融资趋于理性,资本配置更加集中 2025年,全球量子安全领域投融资活动整体保持活跃,但资本配置明显趋于理性。全年量子安全相关融资事件数量保持稳定,抗量子密码与量子密钥分发方向分别完成4起和5起融资,显示资本仍持续关注核心技术路径;与此同时,全年投融资总额约为1.02亿美元,较2024年有所回落,反映出市场由前期广泛布局转向更加注重技术成熟度和商业可行性的阶段。 图表 2020-2025年全球量子安全领域融资总额及融资事件数量 (单位:百万美元) ICVTa&K|2026.2 从投资取向看,资本更加青睐具备明确技术壁垒、工程化部署能力和实际行业应用案例的企业,投资重点逐步集中于抗量子密码迁移方案、量子安全系统集成以及关键器件的规模化供给等方向。 区域层面,欧美地区依托成熟的信息安全产业基础和标准推进节奏,仍保持在量子安全投融资中的领先地位;同时,亚太地区部分国家在抗量子密码软件、安全服务及应用型解决方案方面的创新活跃度有所提升,使全球投融资格局呈现出更加多元的发展态势。 总体来看,量子安全领域的投融资活动已逐步回归理性,资金配置更强调技术成熟度和落地可行性。资本不再追求广覆盖式布局,而是围绕具备明确应用路径和工程实施能力的方向持续投入。这一变化与量子安全产业从验证阶段迈向工程部署的整体节奏相一致,也为后续市场规模的稳步释放提供了现实支撑。 # 06 产业规模持续扩张,发展路径逐渐明确 2025年,全球量子安全产业进入以应用落地和规模扩展为特征的发展阶段,产业规模约为27.03亿美元,预计2030年将增长至118.05亿美元,2025-2030年期间年复合增长率约为 $34\%$ ;随着抗量子密码与量子密钥分发协同应用逐步形成稳定部署模式,量子安全产业有望在2030年后加速扩展,预计2035年产业规模将达到约767.95亿美元,2030-2035年期间年复合增长率约为 $45\% -46\%$ ,表明量子安全正由补充性安全技术演进为支撑全球数字系统长期安全运行的重要基础能力。 当前产业发展呈现出两大关键特征:一方面,核心企业凭借完善的产业链布局和标准化能力,构建起较高的行业准入门槛,使得单纯依赖技术创新的初创企业面临更大商业化挑战;另一方面,政府主导的顶层设计和政策推动成为产业发展的重要驱动力,各国通过专项规划、合规要求和采购标准等方式,为量子安全技术的规模化应用创造了必要条件。 从产业演进的时间维度分析,量子安全技术的应用推广呈现清晰的阶段性特征。在2027年之前,经典密码体系仍能维持基本的安全需求,这为量子安全技术的成熟完善与产业生态构建提供了关键的缓冲期。预计到2035年前后,随着量子计算能力的实质性突破,经典密码体系将面临系统性安全风险,各行业对量子安全解决方案的需求将迎来爆发式增长,推动量子密钥分发、抗量子密码等核心技术进入规模化部署阶段。 总体来看,全球量子安全产业正处于由小规模验证向规模化应用过渡的关键阶段,产业增长节奏与技术成熟度、政策推进和系统迁移需求高度相关。短期内,产业发展仍将以能力完善和路径探索为主;中长期看,随着量子计算风险逐步显性化,量子安全技术有望在更广泛的数字系统中加快部署,为产业规模持续增长奠定坚实基础。 # 07 # 量子安全生态结构调整,规则约束不断强化 随着量子安全相关技术和解决方案在更多实际场景中得到验证和应用,其发展重心逐步转向围绕长期运行、跨体系衔接和稳定应用展开的整体生态问题。2025年,量子安全的推进方式更加关注不同参与主体之间的关系结构,以及支撑其持续扩展的组织和规则条件。 图表 量子安全产业发展周期示意图 iCVTA&K & 光子盒研究院 QUANTUMCHINA|2026.2 图注:不同技术路线在各阶段的成熟度存在差异,阶段划分反映主导发展重心而非绝对技术状态。 从生态结构看,量子安全相关参与主体呈现出更加多元的分布格局。量子技术企业、传统信息安全厂商、通信相关主体以及行业用户之间的角色边界逐步清晰,各方在能力供给、系统嵌入和应用落地中的分工趋于明确。 从应用运行方式看,量子安全的部署开始与行业系统的调整节奏相互配合。在金融、政务、能源、电信等领域,相关能力逐步被纳入整体安全规划,与系统升级、架构调整和安全策略更新同步推进。关注重点由是否采用新技术,转向如何在既有体系中实现平稳衔接与持续运行。 在规则与治理层面,影响量子安全扩展的外部约束条件日益清晰。标准体系、合规要求以及跨区域协调机制,正在对技术部署路径和应用范围产生实质性影响。不同国家和地区在标准、认证和监管要求上的差异,使量子安全相关产品和服务在推广过程中需要更高程度的规则适配,也促使企业更加重视合规能力和生态参与深度。 总体来看,量子安全的发展正在更多体现为一种生态结构和运行机制的问题。企业之间的竞争不再局限于技术能力本身,而是逐步延伸至其在整体生态中的位置、与既有体系的适配程度以及对长期运行规则的响应能力。这一变化为量子安全在更大范围内的稳定应用提供了必要条件。 # 02 # 量子保密通信 # 目录 # 02 量子保密通信 01 协议演进与安全性增强 02 系统集成与工程化突破 03 网络建设与规模化部署 04 标准化工作进展 # 01 # 协议演进与安全性增强 2025年,量子保密通信协议的演进更加聚焦工程可实施性与网络化扩展能力。围绕构建可部署、可运行的量子安全网络,量子密钥分发、量子密钥共享与量子隐形传态在不同层级持续推进:量子密钥分发侧重于提升密钥生成能力与工程稳定性,量子密钥共享关注多用户协同与信任分配机制,量子隐形传态则为未来量子网络中的量子态传输和分布式处理提供基础支撑。三类协议在性能优化、安全验证与系统形态上的协同演进,逐步勾勒出面向实际网络环境的量子保密通信协议框架。 # 量子密钥分发:在现有条件下兼顾安全与效率 量子密钥分发仍是量子保密通信体系中最成熟、工程化程度最高的技术方向。2025年的研究重点,集中在长距离低成本部署、复杂环境适应能力、多用户网络化以及系统级安全性强化等方面。 # 长距离协议与成本可控实现取得实质性突破 # 01 # 实现了实用化的模式配对量子密钥分发系统 中国科学技术大学 University of Science and Technology of China 清華大學 基于商用激光器,成功构建了一套实用的高性能模式配对量子密钥分发系统。通过提出一种基于快速傅里叶变换的频率跟踪方案,有效克服了长距离传输中的相位波动难题。该系统在超过403公里(损耗76.5dB)的标准光纤上实现了最优密钥率,比无中继器边界高出2.92倍,为长距离、低成本QKD部署提供了新方案。 # 02 # 异步测量设备无关协议的高性能实现 北京量子信息科学研究院 Beijing Academy of Quantum Information Sciences 中国人民大学REMIN UNIVERSITY OF CHINA 该研究开发了一种创新的后测量补偿方案,仅通过量子信号探测结果即可精确估算两台紧凑型激光器间的互频偏,从而消除了对光学参考光的依赖。在2.5GHz时钟频率下,该系统在201公里距离实现了101kbit/s的安全密钥率,并在100公里处结合超稳激光器达到了1.03Mbit/s,足以支持实时一次一密(OTP)视频加密。这一成果在100-400公里范围内实现了测量设备无关架构下的最高密钥率,为构建高性能、低成本的规模化城际AMDI-QKD网络提供了重要方案。 # 自由空间与移动平台场景下的稳定性显著提升 面向空天地一体量子通信网络,研究重心从是否可行转向是否稳定、是否低复杂度。 # 01 面向移动平台的稳定量子通信新技术 Electronics and Telecommunications Research Institute 联合团队创新性地提出了“测量保护”理论,并基于此开发了一套在卫星、船舶、无人机等移动环境中进行稳定量子通信的新系统。该系统能在无需随信道状态反复校准接收端的条件下完成QKD,在10米自由空间、30dB最大损耗的传输环境中,将量子比特误码率容限提升了 $20.7\%$ ,显著增强了恶劣条件下的通信稳定性。 # 02 全天候自由空间连续变量QKD系统 中国科学技术大学 University of Science and Technology of China 问天量子 提出并演示了一种新型高斯调制相干态连续变量QKD系统。该系统设计独特,可在白天甚至雨天的自由空间环境中稳定运行,而无需复杂的背景光过滤装置。在10MHz调制频率下,系统保持了超过100kbps的安全密钥速率,为构建低成本、高鲁棒性的自由空间量子通信链路奠定了基础。 # 》网络化与多用户QKD迈出关键一步 为实现大规模量子网络的最终目标,2025年的实验在构建多用户、全连接的QKD网络方面迈出了关键一步。 01 # 全连接多用户QKD网络实验演示 # 南京大学 NANJINGUNIVERSITY # 中国科学技术大学 University of Science and Technology of China 通过将测量设备无关QKD协议与集成光学频率梳相结合,实验演示了一种基于波长复用技术的全连接多用户QKD网络。在每用户对约30dB链路衰减条件下,实现了平均267比特/秒的安全密钥率,较以往基于纠缠的方案提高了三个数量级以上。首次实现了两对用户间的同步量子安全通信,为构建大规模实用化量子网络开辟了新途径。 # 工程实现环节成为新的关注重点 随着量子密钥分发系统逐步进入真实网络和工程部署环境,研究关注点开始从协议层的理论安全性,转向系统实现过程中由功耗、时序等工程因素带来的影响。 # 01 QKD系统的功耗侧信道攻击演示 LISBOA UNIVERSIDADE DE LISBOA PORTUGUESE QUANTUM INSTITUTE 提出并实施了对QKD系统的功耗侧信道分析,通过利用控制QKD发射机电光元件的FPGA驱动器的功耗波动,成功预测了传输的量子比特信息,在100MHz重复频率下最高准确率达到73.35%。该工作揭示了一个新的潜在攻击面,并讨论了相应的防护对策。 # 》与经典光通信的共纤融合趋于成熟 连续变量QKD与现有光通信系统的融合部署在2025年取得实质性进展。 # 01 创纪录距离的连续变量QKD与经典信号共纤传输 Danmarks Tekniske Universitet Palacky University Olomouc 展示了连续变量QKD与完整填充的粗波分复用系统在同一光纤中的超长距离共存。通过本振的自然模式滤波和相位噪声缓解技术,在无需额外滤波的条件下,实现了超过120公里(20 dB损耗)的连续变量QKD传输,创造了该技术的光纤距离记录,验证了其在现有长距离光网络中即插即用部署的可行性。 # 02 QKD与400G DWDM业务的并行传输验证 # PacketLight # NEC \Orchestrating a brighter world 两家公司联合完成了量子密钥分发与400G DWDM网络的并行传输验证。测试采用双纤物理隔离架构,NEC的QKD系统通过独立光纤传输量子密钥,与PacketLight设备的400G数据业务并行运行,在保证DWDM网络全性能的同时实现了量子级安全,为运营商提供了无需改造现有基础设施的高性价比量子加密解决方案。 # 》新型光源与处理优化带来性能提升 探索新型量子光源和优化后处理模块,为突破QKD系统的性能瓶颈提供了新的技术路径。 # 01 基于室温单光子源的城域QKD实验 NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY SINGAPORE NUS National University of Singapore 成功演示了使用基于氮化镓缺陷的室温单光子源在电信波长下进行QKD。他们在33公里光纤上执行了BB84等协议,并成功在30公里的已部署城域光纤上实现了QKD实验,为未来低成本、易集成的单光子源在商业QKD中的应用拓宽了前景。 # 协议改进提升系统对光源和信道的适应性 # 01 提出并实验演示了两种适用于非理想单光子源的QKD协议 利用基于巨型胶体量子点与纳米天线耦合的室温单光子源,通过调控双激子一激子级联发射的光子统计特性,引入截断诱骗态协议和预示纯化协议,在安全密钥生成允许的最大信道损耗方面实现显著提升,性能甚至超过理想弱相干态诱骗态方案约3dB。 # 02 基于软件实现的信道自适应CV-QKD协议 Australian National University Agency for Science, Technology and Research SINGAPORE Quintessence Labs 通过在发射端和接收端引入自适应滤波机制,使系统能够动态响应不断变化的信道条件,并在安全分析中避免依赖高斯极值假设,从而获得对窃听者信息更精确的界定。实验与仿真结果显示,该协议在光纤和卫星模拟等高损耗场景下,相较既有CV-QKD方案实现了数量级的密钥率提升,且无需对现有硬件系统进行改造,展现出良好的工程兼容性。 总体来看,这类协议层创新通过重新审视光源模型和信道假设,显著扩展了量子密钥分发在非理想条件下的性能空间,为QKD在复杂网络环境和新型应用场景中的进一步应用提供了更加灵活的技术选择。 # 量子隐形传态:迈向高维、集成与网络化 量子隐形传态是实现量子态远程传输与量子网络构建的关键基础能力,也是连接量子通信与分布式量子信息处理的重要技术环节。2025年,相关研究重心逐步从基础原理验证,转向更具工程可行性的方向,重点关注高维量子态传输、芯片级集成实现、与量子网络架构的兼容性,以及在复杂系统条件下的稳定运行 能力。 # 芯片化与集成光学成为实用化重要路径 # 01 基于硅基光子芯片的高维CNOT门隐形传态 # 中国科学技术大学 University of Science and Technology of China # 浙江大学 # 硅臻 首次实现了基于高维路径编码硅基光子集成电路的量子受控非门隐形传态。在配备1公里互联光纤时,实现的平均纠缠保真度达 $94.07\% \pm 1.54\%$ ,门层析保真度达 $93.04\% \pm 1.09\%$ ,为基于芯片的大规模实用量子网络奠定了关键技术基础。 # 02 星形拓扑网络中的芯片到芯片光子隐形传态 # 清華大学 # 北京量子信息科学研究院 Beijing Academy of Quantum Information Sciences 在星形拓扑量子网络场景下,演示了光纤上的基于时间仓编码的芯片到芯片光子量子隐形传态。采用有源反馈系统抑制光纤长度波动后,成功在12.3公里光纤上实现了稳定的芯片间量子隐形传态,展现了芯片集成技术在扩展量子网络距离方面的巨大潜力。 # 》 新物理平台拓展隐形传态的应用频谱 # 01 基于超导电路的连续变量微波量子隐形传态 # 雪 IBM团队在超导量子计算平台上,演示了基于连续变量的微波波段量子通信关键要素。利用一个非简并约瑟夫森混频器作为纠缠源,构建了一套量子隐形传态装置。该装置成功以 $73\%$ 的最大保真度隐形传态了真空态与相干态,超过了 $50\%$ 的经典极限。 # 量子密钥共享:面向多用户量子安全网络的信任机制 量子密钥共享是面向多方参与场景的重要量子安全技术,主要用于解决多节点之间的密钥协同生成与安全分发问题,在分布式安全架构和复杂业务系统中具有独特价值。 # 》实用化与高效率协议实验取得关键突破 # 01 源无关量子秘密共享的多用户实验演示 南京大学 NANJING UNIVERSITY 中國人民大學 RENMIN UNIVERSITY OF CHINA 北京量子信息科学研究院 Beijing Academy of Quantum Information Sciences 实验演示了一种资源高效的源无关量子秘密共享协议。该协议利用纠缠光子对,在星型拓扑的量子网络中成功实现了三用户、四用户乃至五用户的密钥共享。证明了密钥速率可与用户数量无关,为在多用户量子网络中大规模部署该技术开辟了道路。 # 面向分布式计算的延伸探索 量子密钥共享的思想正被应用于更广泛的分布式安全计算场景,展现出构建未来量子安全基础设施的潜力。 # 01 基于QSS的分布式安全量子计算验证 UNIVERSITY OF BATH 首次实验演示了利用量子秘密共享原理来验证分布式量子计算的概念。这项工作将QSS的安全多方特性从单纯的密钥分发,拓展到了可验证的量子云计算领域,为未来量子计算的安全外包提供了一种创新范式。 总体来看,2025年量子保密通信协议的发展更加注重工程可行性、网络扩展能力与系统安全评估。协议层创新正与器件性能、网络架构和实现细节紧密结合,推动量子保密通信由实验室验证逐步走向可部署、可运行的网络形态。这一演进为量子安全通信在更复杂应用场景中的推广奠定了坚实的技术基础,也为后续规模化网络建设提供了现实支撑。 # 02 # 系统集成与工程化突破 2025年,量子保密通信的技术推进更加直接地受到工程约束条件的牵引。系统设计开始以部署复杂度、运行稳定性和维护成本为主要考量,对关键器件的选型与架构组合进行整体优化,使量子安全能力能够在现有通信和计算基础设施中实现更顺畅的集成。 # 量子随机数发生器:向芯片化与嵌入式形态演进 量子随机数发生器作为量子安全体系的基础信任源,其工程发展正在由独立设备向芯片级与模块化形态加速演进,以满足嵌入式部署和规模化应用需求。 # 芯片化与低功耗方案的突破 # 01 # 全球首款全功能QRNG芯片 # 中国科学技术大学 # University of Science and Technology of China # 仕佳光子 # SHIJIA PHOTONS 首次报道了一款基于真空态涨落的全功能QRNG芯片,尺寸仅为 $16.6 \times 7.8 \mathrm{~mm}^{2}$ 。通过混合光子集成与系统级封装,该芯片在-40至 $85^{\circ} \mathrm{C}$ 的工业温度范围内实现了5.2 Mbps的恒定实时输出,标志着QRNG芯片化迈出关键一步。 # 02 # 低功耗、高速QRNG方案 # HERIOT WATT UNIVERSITY # TOSHIBA 基于集成光子干涉仪的紧凑型QRNG方案。通过巧妙的电路设计,用低功耗时序比较器替代高位模数转换器,将系统总功耗降至7.93W,同时实现了高达2 Gbps的随机数生成速率,并成功应用于实时量子密钥分发系统的种子注入,为星载等严苛环境应用提供了方案。 # 》 利用量子计算或新算法特性来简化硬件 # 01 “全息深度热化”量子随机生成器 # I ILLINOIS 提出“全息深度热化”方法,在IBM量子云平台上仅用8个量子比特即实现了5量子比特的随机态生成。该方法大幅减少了所需的辅助系统规模,为未来基于中小规模量子处理器的随机数服务提供了新范式。 # 02 硅光子QRNG技术转移 Bduu GgpiydiLiu yuaqduo MATHATRIYI YI PRAOYIOYIOKII SANGAN MANDA Indian Institute of Technology Madras 基于硅光子学的高速QRNG技术以1000万卢比许可给Indrarka Quantum Technologies公司,实现了从实验室到市场的跨越,旨在推动印度本土量子安全解决方案的部署。 # 》 产业链合作与新型服务模式 # 01 卫星QRNG服务合作 # Partisia 三方签署备忘录,计划将卫星搭载的QRNG与多方安全计算相结合,利用卫星的天然安全信道分发真随机数,为地面提供抗量子的安全计算服务,开创了“空天一体”的安全随机数服务新模式。 # 量子光源:走向高集成与稳定应用 量子光源是量子密钥分发系统中的关键部件,其工程化水平直接影响系统的密钥生成效率与长期运行稳定性。2025年,更加聚焦于提升纠缠光源的集成程度、降低结构复杂度,并在此基础上探索新材料和新实现路径,以满足实际部署对可靠性和可维护性的要求。 # 新型材料与集成光源探索 # 01 基于菱面体氮化硼的片上纠缠光子对源 NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY SINGAPORE NUS National University of Singapore 北京大学 利用菱面体氮化硼独特的光学非线性特性,成功在其波导结构中产生了纠缠光子对。这种二维材料为在芯片上直接制备高品质、可集成的量子纠缠源提供了新的材料平台,有望简化量子光路的复杂度。 # 02 简化结构的0型自发参量下转换源 TECHNISCHE UNIVERSITAT DARMSTADT 团队报道了一种在同一块周期性极化晶体内,通过双通配置同时实现二次谐波产生和自发参量下转换的集成光子源方案。该设计无需复杂的光学对准,实现了完全光纤耦合,简化了硬件要求,提升了模块的实用性和稳定性。 # 高性能光源 # 01 基于超导约瑟夫森结的芯片级相干光源综述 # 与展望 University of Glasgow 利用超导约瑟夫森结及其混合结构(如超导发光二极管)实现从微波到太赫兹乃至光学波段芯片级、电驱动、电可调谐相干光源的物理机制与技术路径。这类光源在功耗、集成度和频率调谐范围上具有独特优势,为未来量子信息系统提供了一种潜在的新型片上光源解决方案。 # 单光子探测器:性能提升与工程可用性同步推进 单光子探测器是量子通信系统中决定系统灵敏度、误码水平和长期运行稳定性的关键器件之一。随着量子通信从实验验证走向工程部署,不同类型探测器在性能指标与工程可用性之间的权衡逐渐成为研究和应用的核心关注点。 图表 单光子探测器分类及简介 <table><tr><td>类型</td><td>技术路线</td><td>主要性能优势</td><td>典型应用场景</td></tr><tr><td>超导单光子探测器(SNSPD)</td><td>超导纳米线</td><td>探测效率高、暗计数率极低、时间分辨率优异</td><td>长距离量子通信、骨干网、星地量子通信、高性能实验系统</td></tr><tr><td>半导体单光子探测器(SPAD/APD)</td><td>雪崩光电二极管</td><td>工作条件相对宽松、集成度高、成本较低</td><td>城域网、接入网、终端设备、嵌入式量子安全系统</td></tr><tr><td>混合集成探测模块</td><td>超导/半导体+集成封装</td><td>在性能与工程可用性之间取得折中</td><td>多用户量子网络、工程示范系统</td></tr><tr><td>新型探测器探索方向</td><td>新材料/新结构</td><td>有潜在性能提升空间</td><td>前沿研究与下一代系统储备</td></tr></table> ICVT&K&光子盒研究院QUANTUMCHINA|2026.2 # 超导探测器性能优化 # 01 # 无电流拥挤的高性能SNSPD Technical University of Munich 通过氦离子局部辐照技术,选择性修饰SNSPD直线部分的特性,成功抑制了弯曲处的电流拥挤效应。制备的SNSPD在780 nm波长下实现了94%的内部探测效率,同时将暗计数率压低至7 mHz,并允许在更低的偏置电流下工作,提升了器件的稳定性和使用寿命。 # 》半导体探测器模型与应用优化 # 02 时间二进制编码系统中SPAD的精确响应模型 # 中国科学技术大学 University of Science and Technology of China 针对SPAD在时间编码QKD系统中的死时间效应,提出了一个能够精确描述其响应的实用模型。该模型不仅提高了增益预测的准确性,更关键的是揭示了死时间在早期与晚期时间仓之间引入的比特关联性及其安全风险,为设计更安全、更高密钥率的QKD系统处理算法提供了理论依据和优化方向。 未来单光子探测器的发展方向: 面向量子通信系统规模化和高速化的发展需求,单光子探测器的技术演进正呈现出多维度并行推进的特征。总体来看,未来的发展重点主要体现在以下几个方面: 一是持续提升光子探测能力上限,通过材料、器件结构和读出方式的综合优化,进一步提高有效探测概率,增强系统在长距离和复杂环境下的稳定表现; 二是围绕噪声控制与稳定运行能力,加强对暗计数、后脉冲等非理想因素的抑制,从系统层面改善信号判读质量,为长期运行和多用户应用提供更可靠的基础; 三是面向高速量子通信和多通道并行需求,推动探测器在响应速率和读出带宽上的进一步提升,以适配更高频率、更高吞吐量的通信场景; 四是强化工程集成导向,在保持探测性能提升的同时,推进探测器模块化、小型化和高度集成设计,使其更易于嵌入终端设备和大规模量子网络体系之中。 # 专用芯片:支撑系统集成与规模部署的关键基础 专用芯片是实现量子保密通信系统小型化、规模化和成本下降的核心环节,其成熟度直接影响产业落地速度。 # 前沿功能芯片 # 01 接收与操控非经典光的量子相控阵芯片 团队展示了一个集成了超过1000个功能组件的片上系统。该系统通过32个超材料天线阵列实现了自由空间量子光到芯片的直接接口,并能同时以量子极限灵敏度接收、成像和空间操控压缩光。 # 02 无漏洞量子导引非定域性演示芯片 # 北京量子信息科学研究院 Beijing Academy of Quantum Information Sciences # 北京邮电大学 Beijing University of Paris and Telecommunication 在完全芯片-光纤集成的系统中,首次实现了时间-比特纠缠的无探测漏洞量子导引演示。设计制备了低损耗硅基光子芯片用于高效纠缠产生,并通过相位编码适配时间自由度,系统测量切换速率高达1.25 GHz,为基于量子非定域性的安全通信应用提供了坚实的芯片化实验平台。 # 商业化安全芯片 01 SEALSQ Corp在Q+AI 2025大会上发布了首款硬件嵌入式抗量子安全芯片Quantum Shield QS7001,该芯片直接在硅基硬件中集成了NIST标准的PQC算法,为未来抗量子威胁提供硬件级安全保障。 02 三星系统LSI在2025年推出了搭载硬件PQC能力的安全芯片,为移动终端提供量子抗性安全能力,这些进展标志着量子安全芯片从试验产品向实际供给能力稳步演进。 # 03 # 网络建设与规模化部署 2025年,量子信息网络建设的工作重点明显发生转移,从早期以点对点链路和原型网络验证为主,逐步转向面向体系化工程的推进与规模化部署准备。各国关注的核心问题已不再是单条量子链路是否可行,而是在成本、稳定性和运维可控的前提下,如何实现跨区域量子态的高保真分发,并将量子链路纳入既有通信网络的工程体系之中。 从全球技术路线看,量子网络的发展主要沿三个方向同步推进:一是以量子中继、量子存储为代表的关键支撑技术持续取得进展,为超远距离量子互联提供现实路径;二是光纤骨干网与城域接入网的建设不断加快,与现有通信网络的融合验证同步展开;三是星地一体化量子通信从单点试验逐步迈向面向组网与服务能力的工程规划。这三个路径相互牵引,使量子通信网络开始从科研验证形态,向具备工程特征的网络形态演进。 # 量子中继:从原理验证走向实用化探索 量子中继被普遍视为突破光纤传输损耗限制、实现远距离量子通信的关键环节。2025年,研究的关注重点已从基础物理原理的可行性证明,转向对效率、容错能力以及实际实现成本的系统评估。 在这一背景下,不同技术路线的量子通信中继逐渐形成相对清晰的分类,其工程可行性与应用时间窗口也开始出现分化。 图表 量子通信中继的主要类型 <table><tr><td>类型</td><td>核心原理</td><td>技术特征</td><td>工程成熟度</td></tr><tr><td>基于纠缠交换的量子中继</td><td>通过纠缠生成与纠缠交换实现长距离传输</td><td>理论体系成熟,对存储与同步要求高</td><td>处于实验室与小规模验证阶段</td></tr><tr><td>基于量子存储的量子中继</td><td>利用量子存储器缓存量子态并分段传输</td><td>可缓解时序与损耗问题,对存储寿命要求高</td><td>关键器件仍是主要瓶颈</td></tr><tr><td>全光量子中继</td><td>依赖非线性光学或测量诱导操作</td><td>结构简化,无需量子存储</td><td>实用性受限,容错能力不足</td></tr><tr><td>混合型量子中继方案</td><td>结合纠缠、存储与经典控制</td><td>在工程可行性与性能之间折中</td><td>被视为近期重点探索方向</td></tr></table> # 》 架构与协议创新:追求更高效率与可行性 # 01 基于图态的容错全光量子中继新方案 THE UNIVERSITY OF CHICAGO 团队提出利用复杂连接性的图态作为资源,能够更高效地建立远程纠缠。该方案在灵活性和容错能力上更具优势,并系统分析了其资源开销,为设计可扩展的量子中继网络提供了新范式。 # 02 证明双向协议在实用化参数下的优越性 提出一种结合多路复用与智能蒸馏的双向量子中继协议。理论分析表明,在拥有高质量量子存储器的实用化网络假设下,双向操作架构相比传统单向方案,能持续获得更高性能且资源开销更低,纠正了此前认为单向更优的认知。 # 性能优化与容错分析:为工程化铺平道路。 # 01 基于QLDPC码的容错测量中继器框架 THE UNIVERSITY OF ARIZONA 团队设计了一种基于量子低密度奇偶校验码的模块化测量中继器协议。该方案能在任意距离上维持恒定的纠缠分发率,并通过数值模拟确立了其容错操作的错误率阈值,为构建未来大规模、可容忍组件缺陷的量子互联网奠定了坚实的理论基础。 # 》物理实现路径探索:多种平台竞相发展 # 01 原子-光子混合量子中继方案 # 中国科学技术大学 University of Science and Technology of China # 55 大学SHANXI UNIVERSITY 提出一种结合里德堡原子阵列(处理器)与光学腔的混合方案。理论模拟显示,该架构在城域距离可实现有意义的纠缠分发速率,为基于冷原子系统的量子中继器描绘了一条清晰的近期实验路径。 # 02 基于高性能单光子源的模块化中继演示 # 中国科学技术大学 University of Science and Technology of China # 清華大學 实验演示了一个采用确定性单光子源的模块化量子中继原型。在包含三个节点的网络中,系统以304.52 MHz的高重频运行,并在300公里光纤上成功生成安全密钥,首次在实验上将高性能单光子源与中继架构紧密结合,验证了其巨大潜力。 # 03 面向线性光学的硬件高效单向量子中继架构 针对线性光学系统,团队设计了基于级联环图码的简洁架构。该方案所需物理量子比特数少,测量方式简单,且分析证明其对传输损耗和操作错误均具有强容错能力,为基于现有光子技术的实用化中继器提供了一个极具吸引力的方案。 总体来看,2025年量子中继研究已从原理可行性论证,逐步转向围绕效率、容错阈值和资源开销的工程化评估阶段。不同技术路线在实现难度和应用时间窗口上的差异开始显现,量子中继正由统一概念走向多路径并行探索的实用化阶段。 # 量子存储:性能突破与网络集成验证并行 量子存储器是量子中继与网络同步的关键组件。2025年的进展呈现两条并行主线:一条是效率、噪声与寿命等指标持续提升,另一条是系统形态向紧凑化、机架化、光纤耦合等工程可部署方向演进,并开始在更复杂的网络任务中进行集成验证。 # 性能极限的持续突破:向高效率、低噪声、长寿命迈进 01 # 实现接近单位效率的低噪声宽带存储 # 奉東師紀大學 # 中国科学技术大学 # University of Science and Technology of China # 15. 两大洋 通过揭示光-自旋波转换的时空映射并创新性采用智能光操控策略,在热原子蒸汽拉曼存储器上取得了里程碑式进展。实验实现了高达 $94.6 \pm 1\%$ 的存储效率,同时将噪声压制至极低的每脉冲0.026个光子。在存储17ns的相干态时,无条件保真度达到 $98.91\%$ ,首次在同一系统中同时满足了高效率、高保真度和低噪声的实用化基准,为高速量子网络奠定了器件基础。 02 # 高效固态自旋波量子存储器 # Iaac Advanced Architecture Barcelona 基于 $\mathrm{Pr}^{3+}: \mathrm{Y}_{2} \mathrm{SiO}_{5}$ 晶体和原子频率梳协议,团队实现了具备按需读取功能的固态自旋波存储器。该器件在单光子水平下操作,存储效率达 $(40 \pm 2) \%$ ,信噪比优异,且从激发态到自旋态的双向转移效率高达 $83 \%$ ,并通过存储预示单光子验证了其保持量子非经典关联的能力,是构建固态量子中继器的理想候选。 03 # 稀土离子光学陶瓷的长相干存储 # 中国科学技术大学 # University of Science and Technology of China # 南方科技大学 # # PSL # 骆南产工大学 # 师花大学 在 $\mathrm{Eu}^{3+}: \mathrm{Y}_{2} \mathrm{O}_{3}$ 光学陶瓷中,团队实现了 $422 \mu \mathrm{s}$ 的光学相干时间和超过 30 小时的自旋态寿命,并演示了基于原子频率梳的相干光存储。该工作为基于高稳健性固态材料的实用化量子存储器开发提供了新的材料体系选择。 # 实用化与集成化创新:面向可部署与可扩展 # 01 紧凑型腔增强原子蒸气存储器 UNIVERSITY OF BATH 团队开发了一种基于离共振级联吸收(ORCA)的腔增强量子存储器。该设计无需原子囚禁或低温冷却,在保持高效率和GHz带宽的同时,实现了更小尺寸和更低功耗,验证了构建大规模、超紧凑量子存储器阵列的可行性,极大降低了未来量子网络节点的硬件复杂度。 # 02 独立式移动量子存储系统 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrheit 1975 实现并系统分析了一种可移动、机架式部署的独立运行温原子蒸汽量子存储系统。在单光子条件下保持稳定存储性能,验证了量子存储器脱离实验室环境、面向工程化与移动部署应用的可行性。 # 03 光纤耦合的“循环-切换”存储器平台 团队展示了一种直接与光纤耦合的“循环-切换”量子存储器。其直通效率达 $54\%$ ,并演示了在数十纳秒到微秒量级的不同存储时间下,对单光子偏振量子比特的高保真存储与检索,突出了在存储寿命与量子比特快速访问之间的灵活权衡能力,适用于不同的网络应用场景。 # 网络功能与应用验证 # 01 # 用于量子密码学原语的存储器集成验证 SORBONNE UNIVERSITE universitat wien 研究团队将冷原子量子存储器直接集成到一个威斯纳不可伪造量子货币的密码学协议中,利用存储步骤替代动态过程来实现安全机制。该实验不仅演示了协议,更对存储器的效率和噪声水平提出了具体、严苛的定量要求并成功达标,证明了量子存储器在高级量子网络应用中的关键作用。 # 02 # 揭示实际系统中的非理想效应与抑制策略 通过对基于氮空位中心的存储器进行精细化建模,团队发现邻近能级与非期望耦合会导致实际存储效率的评估出现严重偏差,甚至在经典噪声可忽略时引入量子噪声。这项工作为所有量子存储器平台提供了重要的性能评估与优化方法论,强调了从“理想模型”转向“全系统物理建模”对实用化至关重要。 综合来看,量子存储器在性能指标持续突破的同时,其工程形态正加速向可部署、可集成方向演进。随着存储器逐步进入实际网络功能和应用验证环节,其角色已从单一器件,转变为量子网络中不可或缺的系统级支撑组件。 # 量子通信网络:走向标准化与生态化推进阶段 2025年,全球量子通信网络建设进入体系化推进阶段,网络规模扩展、标准与互操作工作以及产业生态组织同步加速。 图表 2025年全球量子通信网络建设与规模化部署重点项目 <table><tr><td>国家/地区</td><td>项目/计划名称</td><td>牵头/参与机构</td><td>网络类型</td><td>建设阶段(2025)</td></tr><tr><td>瑞士(欧洲)</td><td>日内瓦量子网络</td><td>日内瓦大学、CERN、ID Quantique</td><td>城域量子通信网络</td><td>正式运行</td></tr><tr><td>美国</td><td>国防级纠缠量子网络</td><td>Qunnect、AFRL</td><td>城域纠缠量子网络</td><td>工程验证/部署</td></tr><tr><td>美国</td><td>分布式量子网络关键组件</td><td>Rigetti、Qphox、AFRL</td><td>关键节点技术</td><td>工程集成验证</td></tr><tr><td>美国</td><td>电信波段量子接口</td><td>IonQ、AFRL</td><td>量子网络关键接口</td><td>实验验证</td></tr><tr><td>中国</td><td>城域/多用户量子网络扩展</td><td>上海交通大学、上海电力大学</td><td>城域量子网络</td><td>实验网络扩展</td></tr><tr><td>中国</td><td>星地量子通信系统</td><td>中科大、上海量子科学研究中心</td><td>星地一体化QKD网络</td><td>在轨验证</td></tr><tr><td>欧洲(德国)</td><td>QuNET空地量子通信</td><td>DLR</td><td>空地量子通信</td><td>工程试验</td></tr><tr><td>欧洲/全球</td><td>天基QKD商用计划</td><td>Colt、霍尼韦尔、诺基亚</td><td>全球天基量子通信网络</td><td>明确路线图</td></tr><tr><td>加拿大</td><td>蒙特利尔量子安全网络</td><td>诺基亚、霍尼韦尔、Numana</td><td>区域量子安全网络</td><td>生态建设/部署</td></tr><tr><td>沙特阿拉伯</td><td>国家量子网络联盟</td><td>KACST、沙特阿美、微软、思科</td><td>国家级量子网络生态</td><td>联盟启动</td></tr></table> ICV TA&K | 2026.2 尽管各国推进路径有所差异,但总体上更加注重可复制的工程方案、与现有通信网络的融合验证,并通过联盟与标准化机制,将早期试点经验转化为可推广的建设模式。 # 美国:军方需求牵引,企业组件化推进 美国在量子网络方面呈现军方牵引、初创企业活跃、产学研协同紧密的特点,重点在于将关键组件尽快推向可部署形态。 # $\succ$ 面向分布式量子网络的量子处理器—光纤接口验证。 # rigetti 获得美国空军研究实验室(AFRL)580万美元合同,合作将超导量子比特与微波-光量子换能器集成,旨在实现量子态在光纤上的传输,目标直指分布式量子计算与安全通信网络。 # > 纠缠量子网络向城域规模和国防规范验证推进。 获得美国空军合同,以推进其基于商用光纤的城域规模纠缠量子网络技术的国防应用部署,旨在验证国防级规范,加速国家安全场景下的量子通信技术落地。 # $\succ$ 量子处理器与现有电信光纤的直接对接验证。 在空军研究实验室支持下,成功演示了将离子阱系统光子从可见光到电信波段的频率转换,这一里程碑进展使其量子处理器能直接利用现有电信光纤进行长距离量子信息传输,极大增强了量子网络的可扩展性。 # 中国: 网络规模探索与异构互联验证并重 中国侧重扩大网络规模上限、验证多用户协议与实现网络间互联,为更大尺度的量子互联网形态探索架构路径。 # $\succ$ 多用户量子网络的互联与规模扩展验证。 成功演示了基于多用户纠缠交换的两个独立量子网络的“融合”,将两个10用户网络合并为一个拥有18个用户的 更大网络。 上海交通大学 Shanghai Jiao Tong University 山东航龙大类 SHANDONG NORMAL UNIVERSITY 上海量子科学研究中心 Shanghai Research Center for Quantum Sciences # $\succ$ 全光量子网络向更高用户规模扩展。 利用超透镜阵列实验生成了一个 $5 \times 5$ 的连续变量EPR纠缠阵列,并基于此构建了目前连续变量体系中规模最大的五用户全光量子态共享网络,保真度超越经典极限,为构建大规模全光量子网络提供了创新平台。 # 量子网络中可信纠缠验证机制的实验实现。 华东师范大学、山西大学等联合团队:在量子网络中实验实现了与测量设备无关的纠缠见证。该方法能抵御因测量设备不可信而导致的虚假纠缠认证攻击,为构建安全可信的量子网络提供了至关重要的检测工具。 # 欧洲:跨国协同与基础设施平台化推进 欧洲强调跨国协作、统一框架与基础设施共建,形成可复用的区域创新平台。 # > 以区域协同网络和标准体系建设为双重抓手推进量子网络。 日内瓦量子网络正式启用:由日内瓦大学、欧洲核子研究中心、ID Quantique等机构合作建设的日内瓦量子网络正式启用。该网络全长262公里,基于城市现有光纤,连接了主要研究和工业场所,是一个大规模、多功能的量子通信与计量实验平台,成为欧洲区域协同创新的典范。 # > 空天地一体化量子通信的工程可行性验证。 德国航空航天中心(DLR):在QuNET国家计划框架内,于机载量子通信研究中取得重要进展,实现了飞机与地面站间通过多个量子通道传输光子至离子阱系统,并对多种QKD方法进行了验证,为构建空天地一体化安全通信网络奠定了基础。 # 通过标准体系建设强化量子网络规则主导权 ETSI成立量子技术委员会:如前所述,这一举措旨在系统性制定覆盖量子通信、网络、传感的全套欧洲标准,强力支撑“欧洲量子通信基础设施”等战略项目,确保欧洲在量子网络规则制定中的话语权。 # 其他国家与地区:以联盟与合作切入,建设本土生态 加拿大、澳大利亚、沙特阿拉伯等国家通过产业合作、学术研究等方式,积极切入量子网络赛道,旨在培育本土产业并参与全球竞争。 # > 加拿大:以产业协同方式推动量子安全网络商业化落地。 产业合作推动商业化。诺基亚、霍尼韦尔与Numana公司建立战略合作伙伴关系,旨在推进加拿大蒙特利尔及全球的量子安全网络,加速企业和服务提供商对下一代安全网络技术的采用。 # > 沙特阿拉伯:通过国家级联盟构建量子网络创新生态。 启动国家联盟构建生态。阿卜杜勒阿齐兹国王科技城联合沙特阿美、微软、思科等国家与全球巨头,启动了沙特量子网络联盟,旨在建立综合生态系统,加强国家数据与通信安全,将沙特定位为区域量子创新中心。 # > 澳大利亚与芬兰:以前沿理论探索未来量子网络商业范式。 前沿学术研究探索网络新范式。悉尼科技大学与阿尔托大学联合研究提出基于“潜行者网络”和交易纠缠的商业化量子网络设想,并分析了使用量子低密度奇偶校验码在资源效率上的优越性,为未来大规模商用量子网络提供了新颖的理论框架。 # 星地一体化量子网络:从单点演示走向路线图与在轨融合 星地一体化被普遍视为扩展量子网络覆盖范围的重要方向。2025年的变化在于:技术路线更加多元,目标更加明确,部分产业主体开始把服务落地时间表写进规划。 # 图表 2025全球各国家地区量子通信系统分布情况 iCV TA&K | 2026.2 # 向微小型化与可组网形态收敛 中国继续保持工程推进优势,发展重点从大型科学实验系统转向低成本、可复制的微小型系统。 # 工程突破:量子微卫星与便携式地面站实现重大轻量化 # 中国科学技术大学 University of Science and Technology of China 成功研制并报告了新一代量子微卫星及其便携式地面站。卫星有效载荷重量降至约23公斤,地面站重量约100公斤,均较上一代系统降低了1-2个数量级。该微卫星系统成功演示了与多个地面站的量子密钥分发,在单次卫星过境期间实现了高达107万比特的安全密钥共享,并首次在星地链路上将双向经典光通信与量子通信进行同光路复用,实现了密钥的实时提炼与安全通信。 # 产业联盟驱动商业化时间表 欧美力量正通过组建强大的产业联盟,整合航天、通信与网络安全巨头,制定了清晰的天基量子安全网络商用计划,旨在抢占未来全球量子服务市场。 # 商业计划:发布全球天基QKD服务明确时间表 # Honeywell NOKIA 三方宣布合作,计划利用低地球轨道卫星测试抗量子加密技术,核心目标是评估天基QKD在超远距离(特别是跨洋)密钥传输中的应用。该联盟公布了清晰的商用路线图:计划于2026年第三季度利用QEYSsat卫星构建演示平台进行初期测试;并瞄准2027年第三季度通过发射QKDsat卫星,正式推出覆盖全球企业节点的商用QKD服务。 # 技术融合:在轨部署抗量子密码与区块链新应用 # SEAL SQ # WISEsat EALSQ与WISESat公司:合作研发的WISESat3卫星成功发射。该卫星的独特之处在于,首次在太空直接部署了符合NIST标准的抗量子密码硬件,实现了PQC算法的在轨密钥生成与管理。同时,卫星集成了SEALCOIN区块链平台,旨在构建一个“轨道级去中心化物理基础设施网络”,支持安全的天地间代币交易与身份验证。 # 04 # 标准化工作进展 2025年,随着量子保密通信在多个国家和地区由示范验证逐步走向工程化部署,标准化问题的重要性进一步凸显。 由于尚未形成统一、成熟的行业标准,不同国家和企业在技术路线选择、系统架构设计和工程实现方式上仍存在明显差异,难以形成规模效应和稳定的协同机制。这种分散发展不仅带来了重复研发和资源配置效率偏低的问题,也在一定程度上推高了系统建设和运维成本,制约了量子保密通信在更广泛场景中的应用推广。 在此背景下,2025年全球量子保密通信标准化工作的推进逻辑,仍以政府部门和国际标准化组织牵头为主,通过标准制定与协调,引导产业在相对统一的框架下有序发展。与早期侧重技术探索和原型验证不同,各国政府更倾向于将标准作为制度性引导工具,在不提前固化具体技术路线的前提下,逐步明确关键技术指标、接口规范和工程实施要求,为产业协同创造基础条件。 # 政府牵头推进标准化,引导量子保密通信走向协同发展 从全球实践看,各主要国家和地区在2025年普遍延续了以政府主导、产业和科研机构共同参与的标准化推进路径。 一方面,政府通过支持标准立项、发布技术规范和推动标准试点应用,引导企业围绕网络安全要求、系统互操作性和工程可实施性等共性问题开展研发,避免在基础能力层面形成无序竞争; 另一方面,国际标准化组织通过协调不同国家和技术路线的需求,为量子保密通信的跨系统互联和跨区域应用提供共同参考框架。 这种由政府牵头、多方协同推进的标准化模式,正在成为缓解量子保密通信领域碎片化问题的重要手段。通过逐步明确安全要求、工程边界和运行管理规则,相关标准在不同技术路线之间建立起最小共识,为后续更大范围的产业协同与网络互联奠定基础。 图表 全球量子保密通信标准制定进程概况 # 2023.12 国质量子北京邮电大学循态量子等 由中日(韩)联合立项发起,国质量子作为中方主要代表 # 2024.01 # 2024.03 国质量子牵头/参与多项标准的制定 # 2024.04 中国通信标准化协会归口,国科量子牵头,联合国质量子、新加坡国立大学共同制定 # 2024.10 由国质量子、中国信通院、中国信科集团等单位牵头制定 # 中国工业和信息化部 - 《量子密钥分发与经典光通信共纤传输技术要求》(YD/T 4632-2023) - 《量子密钥分发(QKD)系统测试方法 第2部分:基于高斯调制相干态协议的QKD系统》 # 国际电信联盟电信标准化局(ITU-T) - 批准通过5项量子密钥分发(QKD)网络协议相关标准,包括QKD网络的协议框架(Q.4160)、Ak接口协议(Q.4161)、Kq-1接口协议(Q.4162)、Kx接口协议(Q.4163)、Ck接口协议(Q.4164) # 欧洲电信标准化协会(ETSI) - 量子密钥分发:通用标准保护配置文件——对准备与测量 - 量子密钥分发模块 # 中国国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 - 中国首个关于量子通信术语的正式标准《量子通信术语和定义》 # 国际电信联盟 《量子密钥分发节点保护的安全要求》国际标准 # 中国工业和信息化部 - 《基于BB84协议的量子密钥分发(QKD)用关键器件和模块第4部分:诱骗态调制模块》 # 中国工业和信息化部 - 批准发布了6项量子密钥分发(QKD)领域行业标准 # 2024.12 济南量子技术研究院、国盾量子等参与起草 # 中国工业和信息化部 发布《量子密钥分发(QKD)网络安全技术要求》 《基于传输层密码协议的量子保密通信应用设备技术规范》 # 2025.04 由TC312归口,中国科学技术大学、国盾量子等共同参与 # 国际电信联盟 - 发布QKD网络控制与运维管理标准 - 发布QKD网络QoS参数测量方法标准 # 中国科学院 起草《空间量子密钥分发(QKD)系统技术要求》 # 2025.07 由中国通信标准化协会归口上报,中国信息通信研究院、国盾量子等产学研各方参与 # 中国工业和信息化部 - 发布《量子密钥分发(QKD)网络网络管理技术要求第5部分:网元管理系统(EMS)功能》 《量子随机数发生器技术规范》 ICVTa&K|2026.2 总体而言,2025年量子保密通信的标准化工作仍处于持续完善阶段,尚未形成全球统一、覆盖全面的标准体系,但其在引导研发方向、减少重复投入和推动产业协同方面的作用已逐步显现。随着应用规模扩大和跨行业需求增加,政府牵头的标准协调机制有望在未来进一步深化,成为支撑量子保密通信长期发展的重要制度基础。 抗量子密码 # 目录 03 抗量子密码 01 抗量子密码算法 02 关键工程技术与抗量子密码芯片 03 抗量子密码迁移路线与落地进展 04 标准化工作进展 # 01 # 抗量子密码算法 抗量子密码算法是指在经典计算机和未来量子计算机攻击模型下,仍能够保障信息机密性、完整性与真实性的一类公钥密码算法体系。随着量子计算能力持续提升,传统依赖大数分解和离散对数难题的公钥密码体制面临潜在失效风险,抗量子密码已逐步成为全球信息系统实现长期安全的重要技术基础。 # 从算法确立走向安全体系完善 2025年,抗量子密码算法的发展重心出现明显转变。在核心算法体系基本确立的背景下,全球研究与产业界的关注点不再集中于“选择哪一种算法”,而是转向如何构建具备长期韧性和风险分散能力的整体密码结构,以应对未来可能出现的数学突破和实现层风险。 这一变化的直接体现,是主流标准体系开始有意识地引入多数学基础并行的算法布局。2025年3月,美国国家标准与技术研究院(NIST)宣布选定HQC算法,作为抗量子加密体系中的补充性候选方案,用于在通用密钥封装机制(ML-KEM)之外提供备用选择。HQC基于纠错码理论,其安全假设与当前主流的格密码路线存在明显差异,旨在降低长期运行中对单一数学结构的依赖风险。NIST同时明确,HQC并非替代现有主算法,而是作为风险管理层面的补充,并将在后续阶段推进标准草案与工程研究。 这一进展释放出清晰信号:抗量子密码标准体系在既有多算法框架基础上,开始进一步强调数学基础的多样化与冗余配置:在以格密码方案为核心工程路径的同时,引入基于不同困难问题的备选算法,以降低对单一路线的集中依赖,提升长期安全的韧性与风险可控性。 从全球范围看,欧洲、亚太等地区在2025年的相关研究与应用评估中,也普遍延续这一思路。在将已标准化算法作为工程基础的同时,持续跟踪和评估其他数学路线的安全性与实现可行性,以避免技术路径过度集中。这表明,抗量子密码算法的发展已进入以体系安全和长期可控性为核心的新阶段。 # 抗量子密码算法的主要分类体系 从数学基础和安全假设角度看,抗量子密码算法通常可划分为若干主要类别,包括基于格、基于编码、基于多变量、基于哈希函数以及其他路线。各类算法在安全假设、计算复杂度、密钥与签名规模以及实现成本等方面存在显著差异,适用于不同的系统环境和应用场景。 # 图表 抗量子密码算法分类及简介 ] # 基于格的算法 $\succ$ 基于格的算法以高维格问题为安全基础,在理论成熟度、性能与工程可实现性之间取得相对平衡,是目前抗量子密码体系中的主流路线。 $\succ$ 该类算法广泛应用于密钥封装和数字签名等核心场景,易于集成到现有通信协议和系统架构中,因此在全球范围内率先进入规模化部署阶段。 2 # 基于编码的算法 基于编码的算法依托纠错码相关数学难题,具有清晰的安全模型和较长的研究历史。主要挑战在于密钥尺寸和通信开销,但在安全多样性方面具有重要补充价值。随着备用算法机制的引入,该类算法在抗量子密码整体体系中的战略地位进一步凸显。 3 # 基于多变量的算法 该类算法基于多变量多项式方程组求解问题,主要面向数字签名应用,具有计算效率较高的优势。 4 由于部分方案在历史上出现过安全性下降,其工程化应用仍以审慎推进为主,更多用于研究验证和特定场景探索。 4 # 基于哈希函数的算法 $\succ$ 基于哈希函数的算法依赖哈希原语的安全性假设,结构相对简单且安全性稳健,适用于对长期可信性要求极高的数字签名场景。 5 # 其他算法 该类算法通常在签名长度和状态管理方面存在一定工程成本,但在高安全等级应用中具备独特价值。 除上述类别外,还包括基于同源映射等其他数学结构的抗量子算法。这些算法在学术研究和实验性系统中持续推进,但受限于复杂度和验证周期,2025年仍主要处于探索阶段。 综合来看,2025年抗量子密码算法的发展呈现出清晰的阶段性特征: 一是从“确定可用算法”转向“构建可持续的算法体系”,通过多数学基础并行降低长期系统性风险; 二是更加重视算法在真实系统中的运行稳定性和可演进能力,而非单纯追求理论最优指标; 三是为后续的系统集成、芯片实现和大规模迁移奠定了更加稳固、可扩展的算法基础。 # 02 # 关键工程技术与抗量子密码芯片 随着抗量子密码算法逐步进入实际应用与工程验证阶段,其能否稳定运行、长期维护,越来越取决于工程实现能力本身。 2025年,全球范围内的研究与产业实践表明,抗量子密码已不再只是算法问题,而是涉及计算架构、系统集成与硬件实现的综合工程体系。安全芯片及相关工程技术,正在成为支撑抗量子密码可部署、可运维与可演进的重要基础。 # 工程化实现成为抗量子密码落地的关键条件 抗量子密码算法在计算结构上普遍涉及多项式运算、随机采样、数论变换以及矩阵与向量的模运算等复杂过程。在通用计算平台上,这些运算具备可实现性,但在通信网络、终端设备和关键基础设施等长期运行场景中,对时延、吞吐和能耗的约束更为严格。 2025年的工程实践显示,越来越多系统在设计阶段即同步考虑算法选择与实现路径,通过架构划分、算子优化和计算调度,使抗量子密码在既定资源条件下保持稳定运行。这一趋势表明,工程实现能力已与算法安全性一道,成为决定系统整体安全水平的核心因素。 # 软硬件协同成为主流实现路径 在实际部署中,抗量子密码既需要保持算法和协议层面的灵活性,又必须满足执行效率和安全隔离要求。2025年,软硬件协同的实现方式逐步成为主流路径。 在该模式下,软件层负责算法调度、协议适配与系统集成,硬件层则通过专用计算单元或安全模块承担高频运算、密钥保护和可信执行等任务。将抗量子密码功能集成至安全芯片或SoC的安全子系统,可在不改变系统整体架构的前提下,提升执行效率并增强安全边界的可控性。 这种协同方式并不固化具体算法,而是通过模块化和接口化设计,为参数调整和算法更新预留空间,有利于抗量子密码在不同系统环境中的持续部署。 # 面向不同应用场景的芯片设计呈现差异化 随着抗量子密码应用范围不断扩大,其芯片实现开始呈现明显的场景分化特征。 在终端设备、物联网节点和部分移动通信场景中,设计重点通常放在能效与资源占用控制上。通过优化计算路径、采用混合密码模式以及合理分配软硬件职责,抗量子密码得以适配资源受限环境,从而推动其向更广泛的终端侧场景延伸。 在云计算平台、数据中心和通信骨干网络等场景中,实现方案则更强调吞吐率、并行处理能力和长期运行稳定性,以支撑高频密钥协商和大规模认证需求。这类系统中,抗量子密码芯片往往依托多核或并行架构,与系统级调度和负载管理机制协同工作。 # 从算法安全走向工程实现安全 在工程实现过程中,抗量子密码系统同样面临实现层安全挑战。随机采样、模运算和密钥相关操作在执行过程中,可能通过功耗、电磁或时间特征泄露信息,从而引入侧信道风险。 2025年的相关实践显示,侧信道防护正逐步被纳入抗量子密码芯片和系统设计流程。通过在关键模块中引入防护电路结构、运算随机化以及运行状态监测机制,可在一定程度上降低实现层攻击风险。这类措施通常与算法层安全设计配合使用,共同提升系统整体防护水平。 # 系统对算法更新的适应能力不断增强 由于抗量子密码算法仍处于持续演进阶段,系统设计须具备适应算法更新和参数调整的能力。进入2025年,加密敏捷性逐渐成为抗量子密码芯片与系统架构中的重要设计目标。 通过可配置计算单元、模块化接口以及可升级固件设计,系统能够在不更换硬件的情况下支持不同算法和参数组合。这种设计思路有助于降低长期运维风险,并提升系统对未来标准演进的适应能力,为抗量子密码在关键系统中的长期应用提供支撑。 总体来看,2025年抗量子密码关键工程技术与安全芯片的发展,呈现出算法设计与工程实现协同推进的特征。通过软硬件协同、场景化芯片设计、实现层安全防护以及加密敏捷性等工程手段,抗量子密码在多种系统环境中的可部署性和可持续性不断提升,为后续规模化迁移与应用奠定了更加稳固的技术基础。 # 03 # 抗量子密码迁移路线与落地进展 抗量子密码迁移(PQC Migration)是一项典型的长链条系统工程,既包括算法与协议的替换,也涵盖密码资产治理、供应链协同、性能与互操作验证以及合规与审计要求适配等多维度工作。 # 图表 抗量子密码迁移路线图 ICVTa&K|2026.2 当前主流的抗量子密码迁移路径已被拆解为若干可执行的工程阶段,通常包括准备与基线理解、规划与执行、以及监控与评估等环节。这一路线图的意义不在于规定统一节奏,而在于为组织提供一套可对齐风险、资源与业务连续性的迁移框架,使迁移从概念层面的应对量子威胁转化为可落地的工程任务。 # 迁移重点由算法替换转向整体治理与渐进部署 在全球范围内,抗量子密码迁移的工程方法已逐步形成共识:加密资产清单与依赖关系梳理是迁移工作的起点。通过系统性识别密钥、证书、协议与算法的实际使用情况,组织能够明确量子风险的分布位置,并据此制定迁移优先级,而非盲目追求全面替换。 在此基础上,混合部署成为过渡期的主流实践路径,即在关键系统中同时运行传统算法与抗量子算法,以在安全性、兼容性与系统稳定性之间取得平衡。这种方式避免了对现有业务造成结构性冲击,也为性能评估和工程验证留出缓冲空间。 与此同时,密码敏捷性逐步被纳入系统架构设计的核心要求。通过模块化、可配置的密码接口,系统能够在不重构整体架构的前提下切换算法或参数组合,使迁移从一次性工程转变为可持续演进的能力建设。 # 多算法与多标准并行增强迁移稳定性 迁移策略的长期稳健性,在很大程度上取决于算法体系对不确定性的适应能力。随着抗量子密码标准体系逐步成熟,不同数学基础的算法被纳入同一安全框架,为关键系统提供差异化的安全备份路径。 这一变化并不意味着简单增加算法数量,而是促使组织在系统设计和采购阶段,提前考虑算法组合与切换机制。在实际迁移实践中,关注点正从“采用哪一种算法”转向“是否具备可演进、可替换的算法体系”,从而为关键业务系统的长期运行预留回旋空间。 # 不同国家和地区采取差异化推进路径 在具体落地层面,不同国家和地区基于自身安全治理模式与产业结构,形成了差异化的迁移推进方式,但总体均围绕路线图规划、试点验证与产业供给能力建设并行展开。 # 美国: 美国更加注重通过完善治理工具,并在公共部门中同步推进应用 在公共部门层面,迁移工作的起点集中于加密资产的系统性识别与风险评估。例如,SandboxAQ与国防相关部门首席信息官达成长期合作协议,围绕加密资产发现、清点与管理展开工作,为后续替换和优先级排序奠定基础。 在产业供给侧,抗量子密码能力以产品化形式进入政府采购体系。Carahsoft与QuSecure的合作,使具备密码敏捷能力的抗量子网络安全产品通过既有政府采购渠道进入公共部门,加速试点和推广进程。 与此同时,抗量子密码也开始嵌入更广泛的行业系统中,包括智慧城市平台、专用5G无线电单元以及高性能计算与GPU服务器环境,表明迁移正从传统IT网络向OT、边缘计算和关键基础设施延伸。 # 英国:在迁移推进中更侧重长期规划与阶段性目标管理 英国国家网络安全中心(NCSC)发布的抗量子密码迁移路线图,为组织设定了明确的风险评估、策略制定与分阶段实施框架,并提出在中长期内完成系统性过渡的目标。 在此基础上,通过试点项目将路线图要求转化为可执行流程。例如,Arqit入选NCSC主导的抗量子密码试点项目,为金融、电信和关键基础设施等领域提供“发现—评估—规划”的迁移服务路径。 此外,在电信网络层面,Arqit与Sparkle在运营商骨干网络中完成的抗量子加密概念验证,展示了在不显著影响链路性能的情况下引入抗量子能力的可行性,反映出英国在高可靠通信场景下推进迁移的现实关注重点。 # 欧盟:注重机制规范与互操作性建设 欧洲电信标准协会(ETSI)发布的抗量子安全技术规范TS104015,为混合密钥交换和访问控制提供了统一实现框架,有助于降低跨运营商、跨行业系统在迁移过程中的互操作风险。这类标准的出台,使抗量子密码迁移能够在多供应商、多国家环境中以更低成本复制扩展,契合欧盟跨区域基础设施和统一市场的应用需求。 # 韩国:以公共系统试点为切入点,并逐步向终端和用户侧延伸 在政务和关键业务系统层面,LG Uplus参与将抗量子密码模块应用于韩国通信委员会(KCA)的核心系统,包括VPN、VDI及在线测试平台等,完成了实际运行环境下的验证。 同时,韩国在终端与身份认证场景推进较快,金融科技企业推出基于抗量子密码的认证解决方案,三星电子也在移动终端的Secure Wi-Fi服务中引入抗量子密码机制,使迁移成果逐步转化为用户可感知的安全能力。 # 中国:产业协作与行业场景牵引并行推进 一方面,通过产业链上下游联合研发,将抗量子密码能力嵌入云平台、智能终端和行业应用系统。例如,车企与云服务提供商围绕抗量子安全算法开展合作,将相关能力扩展至智能汽车、车联网及关联的数字基础设施。 另一方面,围绕量子信息与密码技术的标准化体系建设持续推进,相关标准化技术委员会的筹建为抗量子密码在接口规范、测试方法和工程实践层面的统一提供制度基础,有助于降低迁移过程中的重复投入并提升可复制性。 总体而言,各国和地区在抗量子密码迁移中采取了不同的实施路径,但均通过路线图规划、试点项目和产业能力建设等方式推动迁移从概念走向工程实践。差异化推进模式的并存,反映出抗量子密码迁移在全球范围内仍处于探索与加速并行阶段。 # 平台化能力和交付体系逐步完善 随着云平台、操作系统和终端厂商将抗量子密码能力纳入基础产品功能,迁移的实施门槛正在显著降低。通过标准接口和托管服务,抗量子密码逐步从安全团队的专项工程,转变为可直接调用的通用能力,对整体迁移节奏产生放大效应。 从交付视角看,迁移已形成较为清晰的链条:前期通过资产可见化和风险评估支撑决策,中期通过试点和工程验证评估性能与兼容性,后期将迁移成果纳入合规审计与运维体系,使抗量子能力成为长期治理的一部分。 总体而言,抗量子密码迁移正由准备与探索阶段,迈向工程化、体系化实施阶段。尽管不同国家和行业在节奏与侧重点上存在差异,但分阶段推进、混合部署和可持续演进已成为普遍特征。短期内全面替换传统密码体系仍面临现实约束,但围绕资产治理、平台化能力和标准规范构建的迁移路径正在逐步清晰,并持续向通信网络、公共系统、终端设备和云平台等关键领域扩展。 # 04 # 标准化工作进展 在抗量子密码由算法确立迈向工程部署的过程中,标准化已成为影响迁移能否有序推进和规模化落地的关键因素。 抗量子密码的引入并非简单的算法替换,而是会系统性影响密钥交换、数字签名、证书与密钥管理、密码模块验证、协议兼容性以及性能约束等一整套工程环节。如果缺乏统一、可对齐的标准和测试框架,不同厂商和行业用户在算法选型、参数配置、实现路径和合规证明上的分散决策,容易导致生态碎片化、互操作难度上升,并显著增加迁移成本。 与此同时,抗量子密码迁移在实践中更接近一项长期治理任务,而非一次性技术升级。抗量子能力需要在通信、安全服务、软件更新、身份体系以及终端和物联网设备等多类系统中逐步引入,并在不影响业务连续性的前提下完成演进。这一过程进一步凸显了标准体系的基础性作用:一方面,将安全目标转化为可执行的工程规范,明确算法组合、接口要求、性能边界和审计规则;另一方面,为跨供应链协同提供统一参考,支撑平台商、设备商与行业用户开展测试、验收和规模部署。 从全球趋势看,抗量子密码标准化正在由顶层治理逐步向工程层面细化推进。国家和区域层面通过路线图和合规要求拆解迁移任务,国际标准组织加快机制规范与互操作框架建设,而平台型企业则通过密码库、操作系统、浏览器和云服务等实现路径,将相关标准转化为可直接使用的能力。 综合来看,当前抗量子密码标准化工作的重心已逐步集中到三条主线: 面向迁移全过程的治理框架建设、支撑跨系统协同的工程互操作规范,以及服务于产业落地的实现与验证体系。 图表 2025全球抗量子密码标准化工作进展 ICVTa&K|2026.2 # 国家级标准与治理主体 # 美国:NIST(国家标准与技术研究院) # 由算法定型转向工程化治理 2025年,在抗量子密码算法标准已完成制定并落地实施的背景下,美国国家标准与技术研究院将工作重心转向工程化与体系完善。 在算法体系层面,NIST正式宣布选择基于错误校正码的密钥封装算法HQC,作为抗量子密码标准体系中的后备加密算法。HQC采用准循环Hamming码构造,代表了与格密码不同的密码学技术路线。其引入并非针对现有主算法的性能或安全性缺陷,而是出于长期风险管理的考量,为抗量子密钥封装机制提供数学基础上的多样性冗余。 在工程规范层面,NIST发布了SP800-227《密钥封装机制(KEM)使用建议》的初稿公开草案,并启动公众征求意见程序。该文件并不定义新的密码算法,而是围绕已标准化和候选的抗量子KEM,系统说明其在实际系统中的使用方式,包括混合部署原则、密钥生成与派生流程、协议集成注意事项以及实现层面的安全要求。 在标准治理与持续演进机制方面,NIST于2025年继续通过抗量子密码标准化会议推动全球协同与技术收敛。第六届PQC标准化会议于9月24日至26日举行,会将重点讨论现有标准的实施反馈、附加数字签名方案的评估进展,以及未来标准维护与扩展方向。通过这种定期、公开的评估机制,NIST试图确保抗量子密码标准并非一次性定型,而是能够随着密码分析进展和工程实践不断修正与演进。 总体来看,2025年的NIST抗量子密码工作呈现出明显的阶段特征:算法体系更加稳健,工程使用规则逐步清晰,标准治理进入常态化运行。这一阶段性变化表明,美国已将抗量子密码视为需要长期维护和持续治理的国家级安全基础能力,而不仅仅是一轮算法替换工程。这种从标准发布走向工程与制度配套的推进方式,正在对全球抗量子密码迁移路径产生示范效应。 图表美国NIST主导的抗量子密码项目时间线概览 <table><tr><td>2016</td><td>2016.02</td><td>2016.04</td><td>2016.12</td></tr><tr><td></td><td>NIST在PQCrypto2016上发表演讲:NIST征集公告和大纲</td><td>NIST发布PQC报告</td><td>NIST发布PQC正式征集提案</td></tr><tr><td>2017</td><td>2017.12</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>第一轮PQC算法征集结果公布,共69份算法</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2018</td><td>2018.04</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>第一届PQC标准化会议召开</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2019</td><td>2019.01</td><td>2019.03</td><td>2019.08</td></tr><tr><td></td><td>第二轮候选人公布,共26份算法</td><td>第二轮更新提交包截止</td><td>第二届PQC标准化会议召开</td></tr><tr><td>2020</td><td>2020.07</td><td>2020.10</td><td></td></tr><tr><td></td><td>第三轮候选人公布,7名“入围者”,8名“候选者”</td><td>第三轮更新提交包截止</td><td></td></tr><tr><td>2021</td><td>2021.06</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>第三届PQC标准化会议召开</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2022</td><td>2022.07</td><td>2022.10</td><td>2022.11</td></tr><tr><td></td><td>标准化候选人及第四轮候选人公布</td><td>第四轮更新提交包截止</td><td>第四届PQC标准化会议召开</td></tr><tr><td>2023</td><td>2023.08</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>发布三份FISP草案以征求公众意见</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2024</td><td>2024.04</td><td>2024.08</td><td>2024.10</td></tr><tr><td></td><td>召开第五届PQC标准化会议</td><td>发布第一批三项PQC标准</td><td>14种算法入选第二轮附加数字签名项目</td></tr><tr><td>2025</td><td>2025.01</td><td>2025.03</td><td>2025.09</td></tr><tr><td></td><td>发布SP 800-227《密钥封装机制建议》的初稿公开草案</td><td>HQC被选中进行标准化</td><td>第六届PQC标准化会议</td></tr><tr><td>Further</td><td>2026</td><td></td><td></td></tr></table> # 中国:国家密码管理局主导 # 抗量子密码标准化的推进与阶段性布局 中国政府在抗量子密码标准化方面正通过顶层规划与行业标准制定体系积极布局,强调在新一代密码算法标准中纳入抗量子安全性要求,并逐步构建自主标准框架。 2025年2月,国家密码管理系统下的商用密码标准研究院发布了《关于开展新一代商用密码算法征集活动的公告》,面向全球征集新一代公钥密码、杂凑算法和分组密码算法方案,明确提出了应对量子计算威胁、推动新算法标准制定的总体安排。此次征集活动覆盖国内外算法方案,旨在通过公开评估与遴选,为后续商用密码标准的更新与抗量子密码算法融入提供基础。 从整体路径看,中国已将抗量子密码能力明确纳入新一代商用密码标准体系的规划与准备阶段,并通过算法公开征集、技术评估与标准预研等机制,持续推进相关标准化工作。 虽然目前中国尚未发布正式的国家级抗量子密码算法标准,但从政策导向、征集要求与组织方式看,中国正在为后续标准制定与工程化应用打基础、搭框架,其标准化进程已进入持续推进的关键阶段。 # 欧盟:ENISA(欧盟网络与信息安全局) # 通过认证体系与实施指南推进抗量子密码落地 2025年,欧盟在抗量子密码(PQC)领域的工作重点并不在于推出新的算法标准,而是放在迁移统筹、合规指引与认证体系建设上,力图通过制度工具推动成员国有序过渡。 在政策基础上,欧盟延续了此前的总体安排。欧盟委员会于2024年发布的《向抗量子密码过渡的协调实施路线图建议》为成员国确立了统一的迁移方向,并明确由ENISA等机构参与算法评估与实施支撑。这一文件在2025年继续作为欧盟层面推进PQC迁移的核心政策参考。 在具体落地层面,2025年4月,欧盟网络安全认证机构ECCG在ENISA支持下发布了《商定加密机制清单(ACM)2.0》。这是欧盟首次在网络安全认证框架中系统性纳入抗量子密码算法。清单收录了NIST已标准化的主要算法,包括ML-KEM、ML-DSA、SLH-DSA,同时也保留了FrodoKEM等欧洲长期关注的方案。 与此同时,ENISA还联合ETSI等机构,持续强调混合密码作为过渡期的现实选择,即在现有系统中并行使用传统公钥算法与抗量子算法,以降低迁移风险并保持系统兼容性。这一建议已成为欧盟技术指南中的共识性原则。 总体来看,欧盟尚未独立制定新的抗量子密码算法标准,而是选择在技术选型上与国际主流保持一致,通过路线图、认证清单和实施指南引导成员国推进统一的PQC迁移。 # 韩国:TTA(韩国电信技术协会) # 通过国家级算法竞赛形成自主抗量子密码标准 韩国在2025年实现了本国抗量子密码标准化进程中的关键节点,成为少数通过自主算法遴选推进PQC标准落地的国家之一。其推进路径以国家安全需求为牵引,强调本土算法能力与标准体系的协同构建。 自2021年起,韩国国家情报院(NIS)和国家安全研究所(NSR)联合主导开展“韩国抗量子密码(KpqC)算法竞赛”,围绕数字签名和密钥封装等核心能力,对候选算法进行系统评估。该竞赛于2025年1月正式公布最终结果,选定四种算法作为韩国抗量子密码标准的基础,其中包括两种数字签名算法HAETAE和AlMer,以及两种公钥加密/密钥封装算法SMAUG-T和NTRU+。 按照韩国既定的PQC推进路线,这四种算法将由韩国电信技术协会(TTA)在2025年底前后完成国家标准制定并发布。这一进展标志着韩国已从算法研究阶段,迈入以国家标准为核心的工程化与应用准备阶段,为后续在通信、政务和关键基础设施中的实际部署奠定基础。 # 国际与区域标准组织 # ISO/IEC(国际标准化组织/国际电工委员会) # 推进抗量子密码算法与通信协议的国际标准预研布局 2025年,ISO/IEC在抗量子密码标准化方面的工作重心进一步展开,呈现出同时覆盖算法层与协议层的推进态势,但整体仍以预研和工作组阶段为主。 在算法层面,ISO/IEC JTC 1/SC 27(信息安全技术分委员会)持续跟踪NIST抗量子密码标准化进程,并在此前阶段已将FrodoKEM等候选算法纳入ISO标准草案体系,作为对NIST主流算法选择的补充。 在协议与系统层面,ISO/IEC的动作更为明确。2025年,ISO/IEC JTC 1/SC 6(通信系统间信息交换分委员会)启动了面向抗量子安全通信协议的国际标准预研项目。在2025年6月于伦敦召开的SC 6会议上,由中国专家牵头提出的“抗量子攻击的通信网络安全协议设计指南”预研项目获得成员国一致认可。 总体来看,ISO/IEC在2025年加快了对抗量子密码相关标准的前期布局,尤其在通信协议与工程方法论方面开始形成清晰研究路径。 # ETSI # ETSI(欧洲电信标准协会) # 围绕混合加密机制发布面向工程落地的量子安全规范 2025年,ETSI在抗量子密码标准化方面的工作重点,集中于为通信系统提供可工程化落地的过渡方案,尤其强调混合加密机制在现实网络中的可用性。 2025年3月25日,ETSI正式发布ETSI TS 104 015技术规范《高效量子安全混合密钥交换及隐藏访问策略》。该规范提出了一种具备访问控制能力的密钥封装机制(KEMAC),即Covercrypt方案。其核心思路是在混合加密框架下,将会话密钥与访问属性绑定,使访问策略在加密封装过程中被隐式表达。只有满足既定策略的授权用户,才能成功解封并获得会话密钥,即便攻击者具备量子计算能力也无法绕过访问控制。 除具体规范外,ETSI还与ENISA在多份指南和技术建议中明确提出,过渡阶段应优先采用混合加密模式,即在密钥协商或加密过程中同时使用传统公钥算法(如ECC)与抗量子算法。这种做法旨在在保持现有系统兼容性的同时,引入面向未来的安全冗余,降低一次性切换带来的工程与运维风险。 总体来看,ETSI在2025年并未推出针对单一抗量子算法的独立标准,而是通过Covercrypt等规范和配套指南,重点回应产业在过渡期面临的工程实施问题。其标准化路径更加偏向通信系统与访问控制层面的实用方案,为运营商和设备厂商提供了可直接参考的技术框架。 # ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门) # 聚焦量子安全通信架构,开展QKD与PQC协同研究 2025年,ITU-T在量子安全方向的工作重点,仍然放在通信体系层面的整体安全架构研究上,尤其关注量子密钥分发与抗量子密码在现实网络中的协同应用方式。 ITU-T第17研究组(SG17)延续了此前启动的“混合量子安全通信密钥管理”研究工作。相关技术报告系统分析了现有量子安全通信方案的工程差距,指出单独依赖QKD在设备成本、部署复杂度和网络覆盖方面存在现实限制,而PQC虽更易集成,却仍面临标准、协议细化与长期安全评估等问题。因此,报告提出在过渡阶段结合QKD与PQC的混合密钥管理策略:在关键场景中同时引入由QKD分发的密钥和由PQC机制生成的密钥,以提高整体安全冗余和抗失效能力。 该研究并未给出具体算法或协议的推荐,而是着眼于用例划分、需求分析和附加安全要求,为后续制定ITU-T的量子安全通信建议提供参考框架。其目标更多在于明确“如何用”“用在何处”,而非直接定义“用什么算法”。 截至2025年末,ITU-T尚未发布专门针对抗量子密码算法本身的正式推荐标准。其量子安全相关规范仍主要集中在QKD网络接口、量子随机数等领域,PQC在通信协议层面的具体应用仍处于研究和准备阶段。 # IETF(互联网工程任务组) # 推进抗量子密码算法与通信协议的国际标准预研布局 2025年,IETF在抗量子密码标准化方面的工作重点,集中于将PQC机制平稳引入现有互联网安全协议,尤其是TLS体系的升级路径。 在TLS1.3框架下,IETF TLS工作组持续推进抗量子混合密钥交换方案的标准化。相关草案《Post-Quantum Hybrid ECDHE-MLKEM for TLS 1.3》在2025年进入较为成熟的阶段(发布第03版草案),系统定义了将传统ECDHE密钥交换与抗量子密钥封装机制并行使用的多种协商方式,用于TLS握手阶段的密钥协商。 这一混合方案的核心目标是在不破坏现有协议兼容性和部署基础的前提下,引入面向量子计算威胁的安全冗余。即使未来传统椭圆曲线算法受到量子攻击影响,会话密钥仍可依赖格密码部分维持安全性。由于工程可行性较高,该组合方案已在业界被广泛试验,并逐渐形成事实上的过渡实现路径。 除TLS之外,IETF在2025年还同步推进了X.509证书、S/MIME等基础设施中引入抗量子算法的相关草案,为后续更大范围的互联网协议升级奠定基础。 整体来看,IETF的标准化工作已从概念讨论阶段,进入面向实际部署的收敛期。 # 其他:科技企业以平台与产品落地,加速抗量子密码标准应用 # Microsoft 微软 (Microsoft) # 以操作系统和开发平台为载体推进抗量子密码落地 微软公司在抗量子密码标准化方面扮演了积极角色。早期阶段,微软研究院深度参与了NIST抗量子密码算法的评估与实现工作,曾与学术界合作推进包括SIKE、FrodoKEM、Picnic等多条技术路线的研究与测试。尽管部分算法在竞争过程中被淘汰,但微软在格密码与实现安全方面积累了大量工程经验,并通过开源实现和性能评估为NIST的算法遴选提供了重要支撑。 进入标准落地阶段后,微软的重心明显转向平台级集成。2025年,微软在Windows与.NET生态中系统性引入对NIST已选定抗量子算法的支持,在操作系统、加密API以及开发框架层面完成基础能力铺设。通过对CNG(Cryptography Next Generation)框架和证书接口的扩展,开发者可以在现有应用中调用ML-KEM与ML-DSA,并与传统算法进行混合协商或双轨使用。 通过保持对TLS、VPN、代码签名和身份认证等常见场景的兼容性,微软有效降低了企业迁移门槛,使抗量子密码不再停留在实验或专用系统中,而是自然融入主流IT架构。 总体来看,微软并未试图主导算法选择,而是通过操作系统与开发平台的普及优势,将既定标准转化为大规模可用能力,其工程路径对整个产业的迁移节奏具有显著示范意义。 # Google # 谷歌(Google) # 在浏览器与云平台中率先验证抗量子密码的可用性 谷歌在抗量子密码领域的特点,并不在于主导算法标准,而在于其长期、持续地在真实互联网环境中验证新机制的可行性。早在十年前,谷歌便在浏览器和内部网络中开展抗量子密钥交换实验,积累了关于性能、稳定性和兼容性的第一手经验。 随着NIST标准落地,谷歌在2025年明显加快了商用落地节奏。通过在Google Cloud的密钥管理和签名服务中引入对标准化抗量子算法的支持,谷歌为企业用户提供了可测试、可回滚的实际使用环境,使抗量子密码不再只是规范文本,而成为可直接接入业务流程的功能模块。 在此过程中,谷歌持续推动混合架构思路:既不急于完全替换传统算法,也不回避未来风险,而是在现有协议和系统基础上逐步叠加抗量子能力。这一路径与IETF在TLS等协议中的混合方案形成呼应,也与谷歌自身大规模基础设施的稳定性要求高度一致。 从更宏观的角度看,谷歌的实践证明,抗量子密码完全可以在不显著牺牲性能和用户体验的前提下融入互联网核心服务。其价值不在于单次产品更新,而在于通过真实流量和长期运行,为整个行业提供了可复制的工程经验。 # 三 # IBM公司 # 深度参与抗量子算法制定,并推动企业级部署实践 IBM在抗量子密码标准化进程中,处于极为核心的位置。由IBM研究人员参与设计的CRYSTALS-Kyber和CRYSTALS-Dilithium,最终成为NIST首批正式标准化的关键算法,使IBM成为少数在算法层面直接塑造国际标准走向的企业之一。这一成果源于其在格密码、同态加密等方向长期积累的基础研究能力。 2025年,IBM通过“Quantum Safe”相关工具和服务,将抗量子密码能力引入云平台、主机系统和硬件安全模块(HSM)环境,帮助企业开展加密资产盘点、风险评估和迁移验证。这类工具更强调流程与治理,而非单点算法替换。 同时,IBM在国际标准与行业协会层面保持高度活跃。其技术人员持续参与ISO/IEC、IETF等组织的讨论,分享在大型企业环境中部署抗量子密码的实践经验,并推动不同平台间的互操作与验证机制建设。通过联盟、白皮书和试点项目。 整体而言,IBM的独特价值在于其贯通能力:既参与定义“用什么算法”,也参与解决“如何在复杂系统中使用”。这一角色使其在全球抗量子密码生态中,长期处于技术与产业之间的枢纽位置。 # 全球主要国家现状与分析 # 目录 04 全球主要国家现状与分析 01 美国:以标准落地为牵引,推动量子安全进入系统性迁移阶段 02 中国:体系化推进与自主创新协同,构建完整产业生态 03 欧盟:统一战略牵引与基础设施先行,推进量子安全区域化建设 04 澳大利亚:围绕优势方向推进布局,并以国际协作为主要抓手 05 日本:积极部署,加大投入与对外协同并行 06 韩国:以标准推进与应用落地,推动量子安全实用化进程 07 加拿大:以国家迁移路线图为牵引,推进量子安全的场景化部署 # 01 # 美国:以标准落地为牵引,推动量子安全进入系统性迁移阶段 作为全球量子技术研发和网络安全产业的重要集聚地,美国在量子安全领域的推进呈现出以政策引导为先、市场逐步跟进的特征。进入2025年,围绕抗量子密码标准的落地实施,美国通过立法完善、监管指引和产业配合等多种方式,持续推动量子安全从战略规划层面走向可执行的迁移安排和工程部署阶段。 # 》在政策与立法层面,量子安全迁移责任逐步制度化 > 明确关键基础设施迁移责任。由众议员Haley Stevens首次提出、Claudia Tenney共同发起的立法修正案,旨在修订《国家量子倡议法案》和《网络安全研发法案》,其核心内容是明确指示美国国家标准与技术研究院(NIST)为关键基础设施等高风险实体提供实施抗量子加密工具的技术支持,从而系统性提升国家关键数字基础设施的长期安全性 > 推动联邦系统统一迁移规划。参议员彼得斯与布莱克本提出的《国家量子网络安全迁移法案》,旨在要求白宫科技政策办公室牵头制定国家战略,以协调联邦系统向抗量子安全标准的全面过渡。 > 强化量子威胁的风险评估机制。众议员Suhas Subramanyam向众议院科学、空间和技术委员会提交了《量子加密准备和弹性法案》,该法案旨在要求相关部门评估并报告量子计算带来的网络安全与国家安全风险,并提出应对策略。 # 》在产业与市场层面,企业快速承接标准落地任务 > 主流云平台率先提供迁移能力。微软Azure与谷歌云平台等已将NIST抗量子密码标准化算法集成至其核心云服务,为企业客户提供一键迁移的量子安全解决方案。 > 初创企业聚焦工程化应用场景。初创企业如ProjectEleven在种子轮融资中获得600万美元,专注于开发面向混合云环境的量子安全网络架构。 从资本市场表现看,尽管2025年全球量子安全领域融资规模整体趋于理性,美国相关企业仍保持较高的交易活跃度和相对稳定的单笔融资水平,显示出资本对其工程化路径和商业模式的持续关注。 总体来看,美国已进入以标准确定为前提、以迁移执行和合规交付为核心的量子安全发展阶段。通过立法明确责任主体、由产业体系承接实施任务,美国正在构建一条从标准发布到规模化迁移的完整路径,该模式为抗量子密码的工程落地提供了制度与市场基础,并将持续对全球量子安全实践产生示范效应。 # 02 # 中国:体系化推进与自主创新协同,构建完整产业生态 依托国家层面的持续投入与组织能力,中国通过统一规划重大工程、同步推动核心技术攻关与产业化应用,在较短时间内形成了从基础研究、关键器件到网络建设和行业应用的完整链条。 在“十五五”规划启动背景下,量子科技被纳入强化国家战略科技力量和数字安全能力的重要方向。国家层面进一步强化顶层设计,围绕量子通信网络规模化建设、抗量子密码算法自主研发以及关键设备国产化替代等任务展开统筹部署,推动相关技术从科研示范向工程化、产业化演进。 > 中国在星地量子通信工程方面取得阶段性进展。中国科学技术大学联合科大国盾量子等单位推进小型化量子卫星地面站建设与工程验证,并在此基础上实现万公里级星地量子密钥分发能力验证,推动星地量子通信由科研示范向工程化应用过渡,为构建覆盖全球的量子通信网络奠定了坚实工程基础。 技术产业协同层面,产学研用一体化创新体系成效显著。中国科学技术大学联合科大国盾量子、中电信量子研究院,在商用光纤条件下实现了高功率经典光信号与量子密钥分发信号的稳定共纤传输,刷新了经典一量子共纤传输多项关键技术指标,验证了量子保密通信与现有光通信网络深度融合的工程可行性,为后续规模化部署奠定了技术基础。 下游应用层面,以合肥市量子保密通信城域网为代表的一批城市级网络已完成建设并投入运行,为区域内的政务、金融数据传输提供了自主可控的安全信道。同时,国家电网、银行等关键行业龙头已启动基于国产抗量子密码算法的核心系统迁移试点,标志着抗量子密码技术进入实质性行业应用阶段。 量子安全技术与新型基础设施的融合不断深化,其与5G网络切片安全、工业互联网数据加密传输等场景的结合已进入工程化验证与标准制定阶段,为构建未来一体化安全基础设施奠定了基础。81 中国在量子安全领域形成了以国家战略牵引、重大工程推动和产业化应用协同发展的推进模式。依托统一的国内市场、持续的工程投入以及逐步完善的产业配套,量子保密通信网络建设和抗量子密码迁移实践正在同步推进,并在通信、电力、金融等关键行业进入实质性应用阶段。在此基础上,“量子+”融合应用逐步展开,量子安全能力开始嵌入5G网络、云平台和工业互联网等数字基础设施之中,探索形成可复制的行业级安全方案,为新一代信息基础设施提供长期可信的安全支撑。 # 03 # 欧盟:统一战略牵引与基础设施先行,推进量子安全区域化建设 欧盟的推进方式以整体规划和跨境协同为主要特征。通过统一战略框架、集中资源建设跨国基础设施,并在成员国之间推动标准与工程协同,欧盟试图将分散于各国的科研与产业能力整合为可持续运行的区域体系,为量子安全技术的长期部署奠定制度和工程基础。 2025年,欧盟在量子安全相关政策与项目推进上呈现出明显的系统化特征。欧盟委员会正式发布《量子欧洲战略:变化世界中的量子欧洲》,为未来一段时期内欧盟量子技术发展提供总体指引。在量子安全相关目标上,战略提出推进量子芯片试点产线建设、部署量子互联网与通信测试设施,并规划在2030年前形成初步联通的地面一空间量子通信体系,为成员国开展量子安全应用提供统一的基础条件。 # 在具体工程与产业层面,欧盟通过旗舰项目推动技术落地与生态构建 > 欧洲航天局(ESA)主导的EAGLE-1量子通信卫星项目完成全部地面测试,计划于2026年初发射,将成为欧洲自主量子天基网络的关键节点。 由法国、德国、荷兰等国共建的欧洲量子通信基础设施(EuroQCI)进入大规模部署阶段,多国光纤量子骨干网启动互联互通测试。 > 产业生态上,欧洲量子产业联盟(QUIC)联合多家企业与研究机构,成功演示了跨域量子密钥分发与经典加密的混合组网方案,为金融、政务等高安全需求场景提供了欧洲解决方案。 欧盟量子安全的发展重点不在于单个成员国或企业的快速突破,而在于构建一个具备持续运行能力的区域性体系。通过统一战略文件、跨境基础设施建设以及多国参与的工程验证,欧盟正在形成一种以制度协调和工程整合为基础的量子安全推进路径。未来,其影响力更多体现在为成员国提供共同的技术底座和协同框架,并在区域层面推动量子通信和安全技术的兼容与对接,而非以单一技术路线主导全球发展方向。 # 04 # 澳大利亚:围绕优势方向推进布局,并以国际协作为主要抓手 依托开放的科研体系、成熟的基础研究能力以及其在AUKUS框架中的特殊位置,澳大利亚逐步形成了以优势领域突破、国际协同推进为特征的发展模式,在南半球量子技术版图中占据独特位置。 # 政策与标准层面 澳大利亚的发展延续了2023年发布的国家量子战略所确立的总体方向。该战略明确提出,到2030年前推动关键系统完成向抗量子加密能力的过渡。进入2025年后,政策重点从宏观目标转向具体实施路径与标准参与度提升。同年7月,澳大利亚标准机构发布《量子计算参考指南》草案,尝试在国际标准讨论中提前占位,为后续参与量子与抗量子安全相关标准工作奠定基础。 # 产业实践与国际协作方面 > 核心策略是深度融入以AUKUS(澳英美联盟)为支柱的安全技术同盟,并在此基础上拓展多元合作。这不仅体现在与美、英在量子安全及传感等领域的联合研发上,也表现为通过四方安全对话(Quad)等多边框架促进区域技术协作。 > 澳大利亚在2024年宣布的对美国量子计算公司PsiQuant的重大投资,依然对2025年的产业生态产生着持续影响,巩固了其通过引入国际顶级资源来提升全球产业参与度的战略路径。 未来,澳大利亚在量子安全领域大概率将延续以优势方向为重点、以国际协同为抓手的发展路径。一方面,其有望继续在量子随机数发生器、量子精密测量等具备比较优势的细分领域加大投入,推动技术成熟与商业化应用,形成具有辨识度的产业能力输出。另一方面,凭借连接亚太与西方技术体系的独特位置,澳大利亚将进一步依托AUKUS等多边合作机制,参与并影响盟友间量子安全技术标准、供应链布局和协作规则的构建。 总体来看,澳大利亚并不追求在全球量子安全领域的全面主导地位,而是以专业能力和协同价值为核心,在特定方向上发挥稳定而持续的影响力。 # 05 # 日本:积极部署,加大投入与对外协同并行 在量子技术快速演进的背景下,日本逐步调整其发展思路,试图将长期积累的基础研究能力转化为可持续的产业竞争力。 2025年,日本在量子安全相关领域明显强化了政策牵引与资源投入,一方面通过国际同盟合作拓展外部空间,另一方面以集中财政支持推动国内技术与产业体系建设,力图在全球量子安全格局中争取更具实质性的参与位置。 # 》国际协同与规则嵌入:强化同盟中的量子安全角色 > 推动量子安全合作常态化。美日韩在首尔与东京连续举行量子工业安全三边研讨会,围绕量子技术生态保护与安全风险应对展开讨论,标志着三国在量子科技领域的合作由交流层面走向机制化与务实化。 > 双边协议将量子技术纳入战略合作框架。日美签署《技术繁荣协议》(TPD),将量子技术明确列为核心合作领域之一,旨在通过协调标准、加速研发和强化供应链安全,提升双方在关键前沿技术领域的协同能力。 # 国家投入与产业牵引:以财政手段推动规模化布局 > 国家层面以超大规模投入明确产业化导向。日本政府将2025年定位为“量子产业化元年”,并在当年追加预算中投入一万亿日元级别资金,用于下一代芯片和量子计算机研发,清晰释放出由基础研究转向举国推动技术商业化的政策信号。 # 》关键技术与能力积累:硬件、算法与测量并行推进 > 构建自主可控的量子计算硬件体系。在量子计算硬件方面,日本正加速构建自主可控的供应链体系。理化学研究所与富士通正致力于开发超导量子计算机,并计划于未来几年推出更高量子比特系统。 > 在抗量子密码算法领域取得国际突破。东京大学、NTT等机构联合研发的数字签名算法QR-UOV,作为唯一源自日本的方案进入NIST抗量子密码标准化竞赛第二轮,显示出日本在核心密码算法层面的技术积累,并为其参与未来国际标准讨论提供了重要支点。 > 夯实量子通信安全的基础测量能力。日本产业技术综合研究所(AIST)在2025年提出覆盖光通信C波段的“光子标尺”技术,为高速量子密码系统的安全评估和性能验证提供了关键测量工具,补齐了工程化应用中的基础能力环节。 总体来看,日本量子安全正由以研究驱动为主,逐步转向以产业应用和生态构建为重点的发展阶段。政府通过高强度公共投入,试图在Q-STAR等产业联盟框架下带动企业、研究机构与传统产业形成协同。然而,日本仍面临初创企业数量有限、创新活力偏弱等结构性约束。 未来,能否在保持制造与材料优势的同时,加快技术成果向可复制、可推广产品的转化,将直接影响其在全球量子安全体系中的实际角色。整体而言,日本更可能以稳健推进、深度参与的方式,在国际产业链与规则体系中持续扩大影响,而非通过激进扩张实现快速跃升。 # 06 韩国:以标准推进与应用落地,推动量子安全实用化进程 在量子安全领域,韩国的发展路径呈现出鲜明的产业导向特征。依托成熟的信息通信技术体系和完整的电子制造产业链,韩国正将标准制定与应用落地同步推进,试图通过可复制的产品和场景积累,在区域乃至全球量子安全体系中扩大实际影响力。2025年,韩国明显加快了量子安全由研发验证向工程应用转变的节奏,其政策与产业动作更加聚焦、连续。 # 》国家战略与标准牵引:明确技术方向与投入重点 > 将量子安全能力纳入国家战略技术体系。韩国科技信息通信部依据《国家战略技术特别法》,正式将量子随机数生成器(QRNG)与自动驾驶AI芯片并列认定为国家战略技术,明确了量子安全在国家技术布局中的优先级。双边协议将量子技术纳入战略合作框架。 > 推动本国标准向区域与国际层面输出。韩国电子通信研究院主导制定的量子密钥分发(QKD)设备国家标准正式实施,并被积极推荐为亚洲量子安全标准联盟的候选标准,显示韩国正尝试通过标准提升区域话语权。 > 通过同盟机制强化标准与技术协同。韩国通过与美国签署《技术繁荣协议》,在量子技术相关标准协调、技术保护与供应链安全方面深化合作,将量子安全嵌入更广泛的同盟技术体系。 # 产业体系嵌入:依托既有优势实现工程化落地 $\succ$ 在消费电子端构建量子安全信任。三星电子展示了集成量子随机数生成器和轻量级抗量子密码算法的安全芯片原型,并计划应用于新一代旗舰智能手机和物联网设备,尝试在大规模终端中率先引入量子安全能力。 由通信运营商推动服务级部署。LG Uplus于5月宣布将基于抗量子密码的安全系统应用于韩国通信委员会(KCA)关键系统,并于6月向企业客户提供基于PQC的认证系统AlphaKey,用于增强其CRM平台Re:catch的安全性。 # 重点行业示范:验证关键基础设施应用可行性 在能源系统中验证量子安全通信能力。韩国电力公司与韩国电信在济州岛联合建设基于量子密钥分发的智能电网安全通信示范网络,验证了量子安全技术在国家级能源基础设施中的工程可行性与可靠性。 > 推动量子安全进入支柱产业体系。现代集团于2025年宣布参与全国性量子安全网络基础设施建设项目,表明量子安全正被系统性引入韩国的核心产业与国民经济关键环节。 从整体趋势看,韩国量子安全的发展路径与其电子制造、通信网络和能源产业等既有优势高度绑定。通过国家战略技术认定、标准先行与行业示范并行推进,韩国正在形成一条从核心器件、通信系统到行业应用的渐进式部署路线。依托其在全球半导体和电子产品供应链中的关键位置,韩国具备将量子安全功能前置嵌入芯片和设备设计的现实条件。这种以标准牵引、以应用验证、以产业体系承载的发展方式,或将使韩国在特定行业场景中积累可复制的量子安全实践经验,并在区域层面形成持续影响力。 # 07 加拿大:以国家迁移路线图为牵引,推进量子安全的场景化部署 量子安全领域,加拿大的推进方式呈现出明显的政策牵引与应用导向特征。2025年,加拿大将工作重点放在抗量子密码的系统性迁移安排上,通过明确政府层面的实施路径,并引导本土企业在关键行业开展应用验证,逐步构建可执行、可评估的量子安全技术体系。 # 在政策与标准层面 > 加拿大网络安全中心联合共享服务加拿大和财政部秘书处,正式发布了《联邦政府抗量子密码迁移路线图》,确立了其国家级别的行动纲领。 # 》在技术与产业应用层面 $\succ$ 能源技术公司Energy Plug Technologies宣布与本土企业QuantumeMotion合作,通过量子加密技术保护关键能源资产,标志着抗量子安全技术开始服务于国家关键基础设施的早期部署。 > BTQ Technologies正式发布其量子安全区块链共识框架Léonne,旨在解决区块链的“不可能三角”难题; > BTQ Technologies宣布与QBits合作开发“世界上第一个量子安全托管金库基础设施”,致力于为数字资产构建可证明的量子安全环境。 整体来看,加拿大量子安全的发展路径强调节奏可控与责任明确。通过国家层面的迁移路线图,加拿大为抗量子密码的实施建立了可操作的治理框架;通过在能源与金融等高价值场景中的试点应用,本土企业则在验证技术可行性的同时积累工程经验。 未来,加拿大更可能在“如何组织和管理抗量子迁移”这一问题上形成示范意义,其影响力不在于技术规模,而在于制度设计与实施路径的可参考性。 # 投融资分析 # 目录 05 投融资分析 01 融资规模:总额回落、事件数持平,投资结构趋于理性 02 融资分布:欧美主导格局强化,亚太力量稳步崛起 03 融资轮次:以成长期为主体,发展阶段趋于明晰 04 融资领域:PQC与QKD双主线并进,技术融合态势初显 05 融资趋势:政策资本深入介入,产业整合预期增强 # 01 # 融资规模 # 总额回落、事件数持平,投资结构趋于理性 2025年,全球量子安全领域公开披露的投融资总额为1.02亿美元,全年共发生融资事件11起。结合历史数据来看,年度融资总额继2021年达到8亿美元峰值后,连续三年呈下滑态势,至2024年的1.37亿美元,2025年则在此基础上进一步温和回调。这一曲线清晰地描绘出产业从概念热潮期(2021-2022年)步入理性回调与价值重估期(2023-2025年)的完整周期。 图表 2020-2025年全球量子安全领域融资总额(单位:百万美元) ICVTa&K|2026.2 此次融资回调并不意味着市场信心发生根本性变化,而更像是资本配置逻辑的阶段性调整。相比此前覆盖面较广、以技术前景为主要判断依据的投资方式,资金开始更加集中地评估项目在核心技术成熟度、商业路径清晰度以及团队执行能力等方面的现实表现。 从数据上看,2025年量子安全领域的融资事件数量与2024年基本持平,但整体融资规模有所回落,反映出单笔融资规模趋于理性。资金逐步减少对概念性项目的投入,同时向已完成初步商业验证、具备明确应用场景的