未来网络技术发展系列白皮书（2025） 量子互联网与算网协同 体系架构白皮书 第九届未来网络发展大会组委会 2025年8月 版权声明 本白皮书版权属于紫金山实验室及其合作单位所有并受法律保 护，任何个人或是组织在转载、摘编或以其他方式引用本白皮书中的 文字、数据、图片或者观点时，应注明“来源：紫金山实验室等”。 否则将可能违反中国有关知识产权的相关法律和法规，对此紫金山实 验室有权追究侵权者的相关法律责任。 张浩、李媛、张晨、黄韬、刘韵洁 I 前 言 从量子这个概念的提出，到以半导体技术为基础的第一次量子革 命，孕育出了现代计算机文明，给人们的社会生活带来了巨大的变化。 其中极具代表性的应用场景之一就是计算机通信和互联网，其使得人 与人之间的交流变得非常方便。近几十年来，以操控量子态为基础的 第二次量子革命又带来了新的量子信息技术，比如量子通信、量子计 算和量子精密测量。这类新技术都是以量子力学原理来进一步突破原 有的技术路线。其中量子通信是利用量子不可克隆原理从物理上实现 绝对安全通信；量子计算是利用量子态叠加原理实现并行运算，极大 提高计算速度；而量子精密测量则是突破标准量子极限进一步提升测 量精度。在实用化的过程中，随着用户和节点数目的增加，很自然地 就形成了量子网络。当网络的覆盖面变得很大，类似于当今全球互联 网时，就形成了量子互联网。所以在将量子信息实用化的过程中，对 量子互联网进行深入的研究和发展是必然趋势。

中国信息通信研究院 2025年11月 量子信息技术发展与应用 研究报告 (2025 年) 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的， 应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本 院将追究其相关法律责任。 前 言 以量子计算、量子通信和量子精密测量为代表的量子信息技术， 是量子科技的重要组成部分，有望带来重大技术范式变革和颠覆性 发展新动能的重要方 向。量子信息发展已进入科技攻关、工程研发、应用探索与产业培 育相互带动、一体化推进的关键期。全球 30 余个国家和地区制定发 布量子信息领域战略规划或法案，投资总额超 350 亿美元。 近年来，量子信息三大领域科技创新与应用成果不断涌现，企 业数量和市场投融资增长迅速，量子计算明星企业成为市场追捧对 象，突破量子纠错能力是未来竞争焦点，量子计算与人工智能的融 合创 合创新与双向赋能成为关注热点，量子保密通信在电信运营商和行 业专网等推动应用探索，抗量子加密算法标准研制与升级迁移渐成 趋势，量子精密测量在能源电力、生物医疗等领域加快应用落地。 我国高度重视量子信息技术发展与应用，加快推动科技创新和产业 创新深度融合，在政策布局、科研攻关、产品研发、应用示范和产 业生态培育等方面，取得了一系列重要进展和成果。 自 2018 年起，中国信息通信研究院连续八年发布《量子信息技

⚫ 量子力学体系的建立： 随着物质波假说、泡 利不相容理论、矩阵 力学、波动力学、狄 拉克方程、不确定性 原理、互补性原理等 一系列理论的提出， 量子力学的理论体系 构建完成，从根本上 改变人类对物质结构 及其相互作用的理解。 量子力学诞生： 马克斯·普朗克 首次提出“量 子”的概念， 这被普遍认为 是量子力学的 开端。 量子版图灵机 概念提出：保 罗·贝尼奥夫首 次提出了量子 版的图灵机概 版的图灵机概 念，为量子计 算奠定了理论 基础。 量子计算的概 念提出：理查 德·费曼在“计 算物理学会议” 上提出使用量 子计算机模拟 量子现象的想 法，开启了人 们对量子计算 的兴趣。 通用量子计算机 的概念提出：戴 维·多伊奇提出 “通用量子计算 机”概念，能够 模拟任何物理过 程，是量子计算 理论的进一步深 化。 量子电路复杂性 模型及量子通信 复杂性理论：姚 期智首次系统地 建立了类似于经 型，并开创性地 发展了量子通信 复杂性理论。 肖尔算法正式提 出：彼得·肖尔提 出了“肖尔算 法”，其核心依 赖于量子傅里叶 变换的高效实现， 能够以指数级的 速度执行因式分 解。 量子搜索算法提 出：洛夫·格罗 弗开发了能加快 无序数据搜索的 Grover量子算 法，大幅提升了 搜索效率。 量子算法成功实现： 1998年，IBM研究 员IsaacChuang团 队首次在两量子比 特系统上实现了

DeepSeek 为代表的大语言 模型等人工智能技术迅猛发展，正在重构金融服务的底层逻辑。如何以数字化转型为核心驱动力，通过体制 机制创新、技术赋能和生态协同，不断做强“五篇大文章”？在人工智能、量子计算等颠覆性技术加速演进 的背景下，如何构建具有迭代适应性的数字基础设施和弹性 IT 架构？如何重构企业级数据战略，加速生成式 AI 与垂直场景的深度融合，建立面向下一代竞争的差异化优势？…… 核心的双轮驱动新格局，推动金融科技赋能业务高质量发展。 专题 目录 评选概况 “鑫智奖·第六届金融机构数智化转型优秀案例评选”榜单 “鑫智奖·第六届金融机构数智化转型优秀案例评选”Top10 获奖案例 量子技术加固金融信息安全防线——量子通信在金融领域的应用研究 拥抱智能体，赢得好未来 中小城商行数字化转型实践中的若干思考 从探索到落地：福建海峡银行 AI 大模型的轻量化实践 证 56 57 01 量子技术加固金融信息安全防线 ——量子通信在金融领域的应用研究 量子科技是驱动人类认知跃迁与生产力重构的科学 前沿，是引领新一轮科技革命和产业变革的战略高地， 已成为全球科技博弈的核心焦点。2022 年诺贝尔物理 学奖表彰科学家“用纠缠光子验证了量子不遵循贝尔不 等式，开创了量子信息学”, 2023 年诺贝尔化学奖对获 奖科学家“发现和合成量子点”进行表彰 , 在全球范围

网络的核心优势在于：通过融合IPv6+、量子加密、隐私计算等技术，实 现“数算协同、数网协同、数安协同”，破解跨域互联、算力调度、隐私 保护等方面的瓶颈，为大模型训练、跨行业数据流通、智能应用创新提供 可靠支撑。 全球主要经济体正在加速布局新一代数据与网络基础设施，美国聚焦 低时延分布式传输与隐私计算安全体系，欧盟以统一数据市场和Gaia-X为 核心强化跨境互联与量子通信，日本依托数据银行与6G试验网推动多元主 定、低时延和高安全性的底层支撑，推动新质生产力的发展。三是安全与治理，可 信高速数据网通过引入零信任架构、网络内生安全等技术，在保障传输效率的同时 实现“可用不可见”的可信流通，建立安全可控、全链路可追溯的信任体系。它既 通过量子加密、防APT攻击等技术筑牢国家数据安全与个人隐私保护屏障，又依托 动态合规审计机制，为数据跨域流动、跨境传输提供技术适配与制度衔接条件，实 现安全与效率的动态平衡。 可信高速数据网研究报告 可控，确保合规流通。 3�数安协同：筑牢数据流通的安全屏障 可信高速数据网以“内生安全、动态防护、合规监管”为核心，构建覆盖网络 传输全生命周期的安全体系。在传输与存储层面，部署量子加密、零信任接入、抗 量子密码等新型安全技术，确保数据“密文可用、明文不可见”。在设备与链路层 面，强化防APT攻击、防分光镜像、防驻留等能力，保障网络基础设施安全稳固。 结合《数据安全法》《个人信息保护法》，通过数据分级分类差异化管控，确保核

新型电力系统通信需求变化 新型电力系统通信需求变化 无公网输电线路 应急通信 超万公里无公网信号覆盖。 极端天气多发频发，极端情况下的 电网安全运行、快速恢复和应急指挥。 安全防护 抵御量子计算带来的高强度安全攻击。 业务 规模 通信需求 电网应急抢险通信 超万公里无公网信号区段 应急通信保障（各级调度、应急 指挥中心、抢修现场、变电站） 语音联络+内网访问+外网访问，带宽大于20M，时延小于1秒 12~2025.1 国办、工信部出台系列政策 量子科技纳入专项债范围 工信部围绕量子计算、通信、精 密测量，部署17项揭榜任务 2030+ 2020 2021 2023 2025 1M 54 单位: qubits 100 1000 65 127 1024 10K 预计2030年可破解RSA IBM Google 22 23 预计2030+，量子计算可破解非对称加密系统 新型电力 6G通感算技术 本地通信接入技术 HPLC+HRF双模 新一代HPLC（SPLC） 卫星通信技术 点波束卫星通信 便携通信基站 低轨卫星通信 NTN（非地面网络）通信 通信安全防护技术 量子通信 电力通信网技术分类 28 29 新型电力系统关键通信技术分析丨电力通信网技术分类 电力通信网技术由 等 四大类 技术组成，根据其应用成熟度，及应用场景不同，又可分为 38项 子技术。

近年来，我国在信息基础设施建设方面取得显 著成就，建成全球规模最大、技术领先的 5G 网络和光纤宽带网络，数据中心、算力中心布局不断完善，为互联 网向更高层次演进提供了坚实底座。同时，人工智能、量子通信等前沿技术不断突破，推动互联网从“连接万物” 向“智联万物”跃迁，催生出智能制造、智慧城市、远程医疗、数字金融等新业态新模式，这正是新质互联网发展 的肥沃土壤。 其三，人民群众对美好生活的 通路径可视可定义可验证。为应对设备入侵、数据泄露 等安全风险，保障数据在传输过程中的机密性与完整性，构建集设备内生安全、可信路径编排与按需加密于一体 的立体化防护体系，基于 SRv6、IFIT、量子加密等技术实现多层次防御，确保数据在复杂网络环境中的可信、安 全、可靠传输，为数据要素流通构建高安全的传输通道。 SRv6 多路径负载均衡和切片资源隔离保障数据高效流通。面向 T 级数据弹性传输与隐私计算等场景带来的 现丢包快速、精准的主动修复；四是多路径带宽 聚合优势，利用设备的多个网络接口（如 5G + Wi-Fi），聚合带宽，提升吞吐量和可靠性；五是量子安全加密改 进 QUIC 安全，在当前加密体系被量子计算机攻破之前，将 QUIC 的加密套件升级为能抵抗量子攻击的算法。 三是基于 RFC9800 的压缩 SRv6 技术将成为全球 SRv6 规模部署的新范式。压缩 SRv6 构建了新一代高效 可编程的网络技术体系，有效解决了

也是伴随着 算力的不断提升。但是，线性提升的算力如何带来智能水平的跨越式突破呢？这个问题似乎很难回 答。真正的突破口可能是算力的革命性飞跃，例如较现有的芯片实现数个数量级的效率提升。光计 算、量子计算、存算一体等新的范式的不断成熟，就如同通信从电缆升级到光缆，将有望变革智能 的“物质基础”。因而，将带来算力革命性提升的新型芯片，可能是人工智能的关键“奇点”。 当然，迈向通用人工智能之路依 底座。预计到 2035 年，网络将需要支撑 90 亿人口拥有 9,000 亿智能体，通信容量将增长 100 倍。 与此同时，算力需求将激增 10 万倍，催生出全新的范式，如模仿大脑高效能的神经形态处理器与 量子处理器等。存储将迈入尧字节时代，让数据“觉醒”，为持续学习提供有形资源。云边协同共 生将推动 AI 民主化，而能源领域的突破，特别是高密度电池和可持续发电，将消除认知和实现之间 的最后障碍。在这 水平，可以解放专业人士，让其专注于战略决策。在研究领域，当通用人工智能（AGI）的奇点真 正到来时，AGI 将成为人类的协作伙伴，以超越当前想象的规模进行假设构建、实验操作与数据分 郭毅可 析。这种人机协作将加速医学、材料科学和量子技术等领域的突破，推动人类在疾病治疗、气候韧 性和可持续材料方面取得进步。 我们的日常生活也将发生改变。智能体将成为值得信赖的伙伴，持续监测并预测我们的健康需 求，并在症状显现之前提供个性化的

效联动，难以实现对恶意节点的实时隔离与处置。V2X 证书与 X.509 证书不能互信互认，缺少跨技术体系互信互认机制。 密码应用技术面临量子计算考验。随着量子计算技术不断演进， 当前广泛使用的 RSA、ECC、国密 SM2 等公钥密码算法预计在未来 面临被破解的风险，车辆通信与数据存储的长期安全性将受到挑战， 亟需推动抗量子密码算法的标准化与软硬件协同部署，构建面向未来 的密码保障体系。 3、2030 年发展目标 当前 有序开展国产抗量子密码算法试点验证，构建智能网联汽车抗量 子密码应用体系。分阶段在车云通信及车内认证等典型场景中开展抗 量子密码算法验证，有序推动证书管理系统、安全芯片、软硬件安全 模块等关键组件的算法升级与替换，逐步实现智能网联汽车抗量子密 码能力的初步构建与有效覆盖。 4、重点发展方向 为支持上述目标实现，网络安全将在人工智能网络安全态势感融 合、跨行业身份认证和抗量子密码技术方面开展突破。 算与通信开销。 前瞻布局并构建智能网联汽车网络抗量子密码应用体系。紧密跟 踪我国抗量子密码算法标准化情况，开展标准验证与产品适配工作， 形成完善的智能网联汽车抗量子密码产业链。适时启动智能网联汽车 抗量子密码算法迁移与应用示范工作，推动通信安全、数据保护与身 份认证等关键环节逐步、平稳地过渡到抗量子密码算法，以保障车辆 网联系统面临量子计算威胁时仍能保持长期、可靠的安全性。 六、 总结与展望