“十五五”规划引领量子通信行业攻坚 “天地一体化”网络成发展趋势

2026-04-09 10:32

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前言：

近年来，我国量子通信行业在政策引导与技术突破的双重驱动下，正加速从实验室走向规模化应用。与依赖数学算法的传统密码通信不同，量子通信基于物理机制，具备理论上的绝对安全性，已在政务、金融、国防等高敏感领域率先落地。“十五五”规划将其列为未来产业之首，为技术攻关、网络建设与标准制定注入了强劲动能。尽管当前仍面临成本偏高、关键器件依赖进口、标准体系不完善等挑战，但随着“天地一体化”网络布局的推进及“量子+”融合生态的形成，行业正迈向产业化攻坚的新阶段。

1、量子保密通信与传统密码通信形成差异化竞争，在安全原理和实现方式上存在区别

根据观研报告网发布的《中国量子通信行业现状深度研究与投资前景预测报告（2026-2033年）》显示，量子通信是使用量子计算为通信双方进行加密，保障通信安全性的过程。基于数学算法的传统加密通信，因其体系完备、应用成熟且成本相对低廉，在现代密码学中占据主导地位。然而，其安全性正面临量子计算的潜在威胁，推动具备抗量子计算破译能力的后量子密码（PQC）研究已成为行业共识，但该技术目前仍处于标准制定与试点验证阶段。作为对比，量子保密通信依托量子物理原理，能够实现理论上无法被计算破解的绝对安全性，相关产品已具备实用化基础，但由于技术标准尚不健全、造价昂贵且应用生态仍在培育期，其大规模推广仍需时日。

量子通信和传统密码通信的对比

类别	优点	缺点	应用场景
量子保密通信	基于物理机制，具有抵抗量子计算破解的信息理论安全，产品已达实用程度。	技术标准体系不完善、部署成本高、技术和应用处于推广期。	主要适用于具有长期性和高安全性需求的保密通信应用场景，例如政务、国防、金融以及电力等关键基础设施网络等。
传统密码通信	技术成熟度高、技术体系齐全、部署成本低。	未来算法可被量子计算破解。	适用于要求部署成本低、便利性强的应用场景，是目前的主流技术选择。

资料来源：观研天下整理

量子通信主要依据物理原理与应用场景，划分为量子密钥分发（QKD）、量子隐形传态（QT）以及量子安全直接通信（QSDC）三类，其中QKD的技术成熟度最高，已接近商业化落地。这类通信方式依托量子力学中的不确定性、测量坍缩及不可克隆等基本定律，能够实现信息传输的绝对安全性——既无法被窃听，也难以通过计算手段破解。这一安全机制不依赖任何计算复杂度假设，因此即便未来出现功能强大的量子计算机，也无法对其构成实质性威胁。具体而言，在加密传输过程中，量子通信会生成高度随机的密钥，即便被第三方截获，也难以从中还原出有效信息，这正是基于量子不可克隆原理以及叠加、纠缠等特性的直接体现。

量子通信技术分类及对比

技术分类	核心原理	技术特点	典型案例	应用场景	成熟度
量子密钥分发（QKD）	利用量子态不可克隆性分发密钥，结合经典信道实现“一次一密”加密	安全性基于量子测量坍缩特性；密钥生成依赖量子随机数（QRNG）；需经典信道辅助	BB84协议（单光子偏振编码）；诱骗态协议（中国城域网主流方案）；中国“京沪干线”2000公里网络	政务、金融、能源领域的高安全通信	大规模商用
量子隐形传态（QT）	利用量子纠缠态实现量子态信息远程传输，需经典信道传递测量结果	不直接传输物质或能量；依赖量子纠缠分发和贝尔态测量；受限于量子中继技术	中国“墨子号”卫星实现7600公里洲际传输；清华大学无串扰量子网络节点	量子计算网络、卫星通信	实验室验证阶段
量子安全直接通信（QSDC）	直接通过量子信道传输加密信息，无需预先生成密钥	结合量子不可克隆原理和一次一密机制；实时性高但误码率敏感	清华团队实现100公里QSDC（世界最长距离）；混合编码系统突破误码率限制	军事指挥、实时保密通信	理论验证阶段

资料来源：观研天下整理

量子通信绝对安全原理

<strong>量子通信绝对安全原理</strong>

资料来源：观研天下整理

2、“十五五”规划出台，为量子通信行业注入了关键的政策动能

“十五五”规划将量子科技列为六大未来产业之首。同时，工信部、国家科技部等部门通过专项研发、揭榜挂帅等方式推动产业化。这标志着量子通信行业正从“技术储备”阶段，全面转向“产业化攻坚”的新周期。

“十五五”规划关于量子通信行业核心政策要点及其影响

影响维度	具体政策与举措	对量子通信行业的影响
战略地位	列入“十五五”规划，明确为“新的经济增长点”	行业发展获得顶层战略支持，从“可选项”变为“必答题”，极大提升产业预期。
资金投入	设立超300亿元专项研发基金；央企设立510亿元战略性新兴产业基金	国家资本强力注入，为技术研发、网络建设等提供长期、稳定的资金保障，撬动社会资本跟进。
技术攻关	强化关键核心器件自主可控，推进QKD设备芯片化、小型化	瞄准“卡脖子”环节，推动产业链自主可控；设备成本下降有望加速规模化应用。
网络建设	建设覆盖全国的量子互联网，加速“天地一体”广域网络布局	从城域网迈向全国骨干网，为跨区域、全场景的量子安全通信奠定基础设施底座。
标准制定	工信部推进量子保密通信等标准研究；构建量子通信技术标准体系	统一行业技术规范，确保设备兼容性和网络互通性，为规模化商用铺平道路。
区域协同	启动“国家高新区量子产业协同创新网络”；地方形成差异化发展态势	促进全国资源优化配置与高效协同，避免重复建设，形成产业集群合力。
应用推广	推动与金融、政务、能源等传统行业融合；探索多元应用场景与商业模式	加速量子技术从实验室走向实际应用，通过场景落地创造市场需求，形成商业正循环。
主体参与	三大运营商（国家队）深度布局，发布量子产品矩阵、启动多省基础设施建设	通信行业巨头入场，凭借其网络、客户、渠道优势，成为产业化落地的核心推动力量。

资料来源：观研天下整理

在“十五五”规划的引导下，全国正形成协同与差异化并举的区域布局。各地依托自身科研与产业基础，形成了各具特色的发展路径，共同构筑起中国量子科技的“新版图”。

例如，安徽（合肥）作为量子科技的“策源地”，依托中国科学技术大学，已集聚100家产业链企业，核心企业占全国三分之一，该区域正致力于构建完整产业链，并计划到2027年将产业规模提升至50亿元。四川作为西部地区的先行者，已率先开通双城“通量一体”量子城域网，为政务、金融等领域提供商用服务。北京聚焦量子测量等前沿技术，构建从基础研究到产业应用的完整生态。山西正规划建设省级量子科技产业园，并探索“量子+煤矿”等具有本地特色的应用场景。广东积极推动量子通信与现有信息技术的融合发展。

总而言之，“十五五”规划为量子通信行业指明了清晰的战略方向，并提供了坚实的资源保障，其深远影响将持续塑造行业的未来格局。

3、我国量子通信专利技术持续迭代升级，在全球市场中具备竞争优势

从我国量子通信行业专利申请情况来看，2013-2020年，我国量子通信行业相关专利申请量整体呈上升趋势，2021-2023年申请量逐步下降，2023年我国量子通信行业专利申请数量为189项，较2022年减少103项。从专利授权情况来看，2013-2023年，我国量子通信行业专利授权数量整体呈上升趋势，2023年我国量子通信行业专利授权数量为331项，较2022年增加10项。

4、我国量子通信行业正从实验室快速走向规模化商用，市场化规模不断扩大

因此，在国家政策支持及技术不断迭代的背景下，我国量子通信行业正从实验室快速走向规模化商用，市场化规模不断扩大。根据数据，2024年我国量子通信市场规模达892亿元，同比增长10.8%；预计2025年我国量子通信市场规模达937亿元，同比增长5.0%。