——我省首个量子通信城域网诞生记

图为山西大学光量子技术与器件全国重点实验室量子通信研究室。卢振国摄

　　量子密钥分发有个奇妙的特性：一旦有人试图窃听，携带密钥信息的量子态就会不可逆转地发生变化，合法通信双方立刻察觉。在物理学家的构想里，这是“绝对安全”的通信方式。而今天，这种“绝对安全”已经悄然融入太原的城市光纤中。
　　4月29日，我省首个量子通信城域网——太原量子通信城域网正式开通。这条由中国移动山西公司与山西大学共同打造的“量子保密走廊”，覆盖太原市重点核心区域，连通山西大学与中国移动（太原）智算中心。
　　一张量子通信网络是如何从实验室构想变成城域现实的？这要从一项叫“连续变量量子密钥分发（CVQKD）”的技术说起。

一条与众不同的技术路线

　　在量子通信领域，主流技术路线主要有两条。一条是离散变量技术路线，是业界起步较早、应用较多的方案；另一条是连续变量技术路线，起步较晚，但发展迅速。山西大学走的是第二条路。
　　“该技术路线具有与现有电信技术兼容性好、中短距离密钥生成速率高、适合全芯片化集成等优势，是量子通信城域网及接入网规模化部署的重要解决方案。”山西大学光量子技术与器件全国重点实验室量子通信团队负责人李永民教授这样概括CV-QKD的特点。简言之，成本低、易推广。
　　山西大学光量子技术与器件全国重点实验室在量子科技领域深耕40余年，长期从事CV-QKD的新原理、关键技术、器件及系统研发，在CV-QKD前沿方向不断取得突破性进展，解决了连续变量量子密钥分发的系列关键技术，成功研制出连续变量量子密钥分发样机，关键技术指标达国际先进水平。
　　可以说，2025年中国移动山西公司与山西大学展开战略合作时，实验室的技术“底子”已经足够扎实。然而，这毕竟是CV-QKD在太原真实的城域光纤环境中“应考”——实验室里的完美参数，能在车流穿梭、温度起伏的城市管道中得到验证吗？
　　2025年，中国移动山西公司与山西大学正式开展战略合作，启动量子通信城域网的建设验证工作。双方选定的第一条链路一端是山西省量子科技研究的策源地，另一端是新型基础设施的智算枢纽，恰如“量子密钥”与“算力网络”的一次牵手。
　　与实验室内光纤所处的恒温恒湿环境不同，城市通信光缆埋设在地下管道中，昼夜温差、道路震动等都会引入干扰和噪声。而在量子密钥分发系统中，量子信号对信道噪声十分敏感——哪怕微小的扰动都可能“淹没”微弱的量子信号。技术团队进行了一轮又一轮的攻坚。据量子通信城域网发布会透露，经过持续调试优化，该城域网于2026年3月完成系统调试，成功验证了CV-QKD设备在实际光纤链路中的成码率、稳定性与可靠性，关键指标均达到行业先进水平。
　　值得一提的是，山西大学团队在CV-QKD前沿方向的积累为这次验证提供了多重技术储备。据悉，近年来，实验室先后攻克了高精度、低噪声的量子态制备、传输与探测，以及高速数据后处理等一系列关键技术难题，成功研制出关键指标达到国际先进水平的CV-QKD样机，并牵头及参与制定了5项量子通信领域国家行业标准。
　　从全球首个长距离光纤信道的连续变量测量设备无关量子密钥分发实验演示，到基于硅基光子芯片集成的本地本振CV-QKD，再到高性能无调制多态本地本振CV-QKD系统——每一次突破都在为如今的城域网及未来新一代城域网落地铺路。

当运营商遇上百年学府

　　如果说山西大学提供了“技术的种子”，山西移动则提供了“生长的土壤”。
　　发布会在中国移动数字山西会客厅举行，这个地点的选择本身就传递出运营商对量子通信定位的判断——它不再是遥远的基础研究，而是可展示、可感知、可交付的通信能力。
　　中国移动自2019年起前瞻布局量子通信领域。2025年10月，中国移动正式启动“点亮百城”量子试验网计划，联合华为、中兴、国科量子等十余家企业组建量子生态联盟。该试验网旨在实现跨域互联、量子网络贯通百城、商用能力成熟三大目标。太原的这张量子通信城域网，正是“点亮百城”战略在山西的落地。
　　发布会上，中国移动山西公司现场展示了量子密讯、量子密话、量子加密专线、量子加密印章等量子安全应用产品。这些产品并非“实验室展品”，而是已有规模商用的成熟方案。在政务领域，量子密讯已为党政机关、公检法司等部门提供端到端量子加密通信，全程加密、阅后即焚等机制有效防范信息外泄；在能源领域，国家管网集团、西气东输等骨干企业已部署量子加密通信专网，切实保障能源基础设施安全稳定运行。随着太原量子城域网的开通运营，这些成熟的量子安全方案可直接赋能党政客户和重点行业客户。
　　从技术原理看，量子密钥分发实现了物理层面的安全保障。这种“不可破解”的特性，对于政务、金融、能源等对数据安全要求极高的行业，是传统加密方案无法比拟的。对我省而言，这样的安全能力，恰是吸引高端产业集聚的重要基础设施。
　　发布会上，还有一个动作值得关注。
　　山西大学和中国移动山西公司达成新共识，将在量子通信领域进一步深化合作，从“单点验证”升级为“全链条协同”——打通产学研之间的壁垒，测试通过便可进行产品化，进而推向市场，实现“基础研究—技术开发—产品孵化—商业推广”技术转化链条的闭环。
　　从产业链角度看，量子通信是一条涵盖核心器件、设备制造、网络建设与运营、行业应用等多个环节的完整链条。中国移动通过牵头组建量子生态联盟，构建了覆盖量子设备研发、密码服务、系统集成、安全运营的产业生态，提供了技术转化和产业对接的平台。

从1到N的起点

　　发布会落幕，但量子通信城域网的使命才刚刚开始。首条链路只是“从0到1”的破冰，真正的考验在于“从1到N”的规模化。
　　2026年政府工作报告提出培育壮大新兴产业和未来产业，“培育发展未来能源、量子科技、生物制造、具身智能、脑机接口、6G等未来产业”。这是政府工作报告连续第三年将量子科技明确纳入未来产业。
　　我省“十五五”规划纲要也明确提出，依托山西大学光量子技术与器件全国重点实验室等，开展前沿技术、颠覆性技术多路径探索，建设优势领域未来产业集群和原始创新策源地。
　　在政策与产业的双轮驱动下，太原量子通信城域网的下一步方向已经清晰：扩大覆盖范围、增加接入节点、丰富应用场景、降低成本门槛。此外，量子城域网的建设运营，还将催生多个新业态方向：一是量子安全通信服务产业，围绕量子密讯、量子密话、量子加密专线等应用产品形成增值服务体系；二是量子设备制造产业，助力山西大学量子密钥分发设备、量子随机数发生器等核心设备走向工程化生产；三是量子安全解决方案，面向政务、金融、能源等不同行业提供定制化集成服务。
　　正如发布会上所宣告的：“面向未来，各方将协同推动量子保密通信技术从实验室走向场景化、智能化，助推山西在新质生产力赛道上跑出加速度”。

【记者手记】
技术自主就是山西的底气

　　当前，量子科技已成为全球科技竞争的前沿高地，量子通信城域网的建设正在全国提速。2025年6月，成都启动量子互联示范网建设；2026年4月，湖南发布量子城域网一期；同月，中国移动首张量子城域网在安徽合肥落地……
　　一个容易被追问的问题是：国内量子通信的布局已在多地展开，为什么山西能走在前列？
　　底气来自于“技术自主”。部分地区的设备依赖外部方案，而我省的这张量子通信城域网，核心技术烙刻着“山大制造”。这意味着，未来的技术升级、产品迭代，主动权握在自己手中。
　　对于量子赋能新型工业化和数字化转型，中国移动中移量子科技有限公司市场发展部总经理马得翔建议，从网络建设、领域合作、产业培育三方面系统推进，把量子科技打造为山西高质量发展新增长极。目前，我省已集聚山西国科、创芯光电等一批量子领域龙头与专精特新企业，参与国家广域量子保密通信骨干网建设，推动量子技术在能源勘探、智慧矿山、电力调度、政务安全等场景快速落地，为量子产业规模化发展提供了坚实支撑。
　　从实验室里的原理突破到城市里的产业落地，量子通信产业化的山西故事才刚刚开始。

本报记者张卉 实习生张雪琦