量子通讯是运用量子叠加态和量子羁绊效应进行信息传递的一种新式通讯方法，根据量子力学中的不确定性、丈量坍缩和不行克隆三大原理，供给了无法被偷听和核算破解的肯定安全性确保。针对不断展开的量子保密通讯技能，从上世纪80年代末开端，美国、法国、英国、日本等首要发达国家均树立了相应的量子保密通讯网络研制项目，很多研讨成果居于国际领先地位。

  美国是最先将量子通讯列入国家战略的国家。2003年，DARPA树立国际上第一个量子密钥分发保密通讯网络。2007年，美国完成了两个独立原子量子羁绊和远间隔量子通讯。2016年，美国航空航天局(NASA)用城市光纤网络完成量子远距传输。

  美国国防部高档研讨方案局(DARPA)量子网络(2002-2007年)，是国际上第一个量子密钥分发(QKD)网络，运营在从波士顿到马萨诸塞州剑桥市的10个光节点上。它于2003年10月23日在BBN技能公司(BBN Technologies，一家美国防务公司，现为雷声公司子公司)的试验室中全面投入运用，并于2004年6月经过暗光纤(备用光纤)布置在剑桥和波士顿的大街下，并接连运转了3年。该项目还创立并布置了国际上第一台超导纳米线单光子探测器。

  DARPA量子网络与Internet规范彻底兼容，而且能够支撑由QKD衍生的密钥来创立虚拟专用网，支撑IP协议或其他身份验证。一切操控机制和协议都在Unix内核和现场可编程门阵列中完成。QKD派生的密钥一般用于视频会议或其他运用程序。DARPA量子网络是分阶段构建的。

  彻底构建后，网络的10个节点如下。悉数运转BBN的量子密钥分发和量子网络协议，因而它们能够互操作以完成恣意密钥分发。

  DARPA量子密钥分发网络支撑多种量子密钥分发技能，其间包含光纤信道的相位调制量子密钥分发、光纤信道的羁绊光源量子密钥分发和自由空间量子密钥分发技能。该网络包含的量子密钥分发系统有四种，其间两种是BNN技能公司团队研制的运用弱相干光源的量子密钥分发系统和根据羁绊光源的量子密钥分发系统，别的两种是由美国国家规范技能局(NIST)的运用了衰减激光脉冲原理的量子分配系统和QinetiQ公司(奎奈蒂克公司，一家英国防务公司)的自由空间量子密钥分发系统。

  美国NASA量子保密通讯干线年，美国国家航空航天局(NASA)联合澳大利亚Quintessence Labs公司提出建造量子保密通讯干线，其光纤线路由洛杉矶喷气推动试验室到NASA的Amess研讨中心，其规划包含星地量子通讯、无人机及飞行器的量子通讯链接。

  美国NASA建造的量子保密通讯干线包含陆地CV-QKD (Continuous Variable Quantum Key Distribution)网络和自由空间CV-QKD网络。其间，陆地QKD网络部分在美国能源部能源科学网络(Energy Sciences Network)的暗光纤主干网上运转。该陆地QKD网络由洛杉矶和加州湾区的杰尼维尔之间长达550公里的光纤进行衔接，量子密钥分发与经典通讯同享光纤流量，而且在量子通讯中运用了密布波分复用技能。该保密干线首要运用短间隔的量子中继器、长间隔的量子转发器，以及光路由器。

  2018年，美国第一个量子密钥分发(QKD)网络供给商Quantum Xchange公司宣告建造了全美首个量子互联网——Phio，从华盛顿到波士顿沿美国东海岸总长805公里。这是美国首个州际、商用量子密钥分发(QKD)网络。

  作为美国首个州际、商用QKD网络，它的首要方针是运用Zayo公司供给的专用暗光纤将华尔街的金融商场与新泽西州的后勤系统衔接起来。这是方案中的高安全性美国网络的第一站，Quantum Xchange表明高端投资者是他们开端的方针商场，他们期望能将系统尽快地拓宽到其他职业，从医疗保健到要害基础设施都能运用愈加安全地通讯。

  东芝的QKD系统具有多路复用兼容性的特质，其答应操控通道和量子通道在一根光纤上传输，从而使网络容量翻倍。其实践运用是：之前需求两条光纤才干穿过哈德逊河，在运用QKD传输后只需求一条光纤即可。这种容量的倍增使得所需的要害资料较之前削减，在添加网络传输可用性的一起，也大大削减了客户拜访Phio网络所需的光纤数量。

  欧洲SECOQC量子通讯网络(Secure Communication based on Quantum Cryptography)由英国、法国、德国、意大利等12个欧洲国家的41个同伴小组一起规划研制，2004年开端建造，2008年在奥地利首都维也纳成功建成。该系统集成了多种量子密钥手法，包含6个节点。其组网方法为在每个节点运用多个不同类型量子密钥分发的收发系统并运用可信中继进行联网。

  SECOQC样机接线图。蓝线代表量子信道，绿线代表经典通讯信道，黑线代表在节点内和相应安全方位的内部布线

  SECOQC量子通讯试验网络树立之后经过了一个月的测验，能够安稳运转。在运转过程中该量子通讯试验网络也成功演示了守时更新密钥的AES加密算法(Advanced Encryption Standard)对VPN (Virtual Private Network)进行加密的试验，查验了IP电话机和根据IP的视频会议系统的可靠性，完成了现有条件下的远间隔、高安全通讯。

  2014年，英国在Birmingham、Glasgow、Oxford and York四所大学建立量子中心用于量子保密通讯的研讨。同年，英国电信(BT)和东芝两家公司于东芝研讨试验室，一起在惯例光纤通讯网络上整合量子保密技能，初次成功地将量子暗码学搭载于10Gbps数据传输信号的光纤上传输。2016年末，他们发现量子密钥分发以及100Gbps数据亦可融进相同的光纤。

  BT与东芝欧洲研制中心亦在协作打造量子通讯网络(英国量子网络)。作为英国投入2.7亿英镑的国家量子技能项意图一部分，该方案在剑桥、布里斯托、伦敦和阿达斯特拉尔科技园之间布置量子保密通讯。衔接BT阿达斯特拉尔科技园和剑桥科技园的线月，英国电信(BT)与剑桥大学隶属公司Nu Quantum、物联网网络安全草创企业Angoka、量子核算公司Duality Quantum Photonics等协作，开端研讨在5G和联网轿车安全通讯开发方面完成腾跃。英国电信指出，此举是一项“国际创始”的端到端量子安全通讯试验的一部分，该试验获得了由英国研讨与立异(UKRI)赞助组织供给的770万英镑赞助，为期36个月。

  日本政府从2001年开端，先后拟定了以新一代量子信息通讯技能为目标的长时间研讨战略和量子信息通讯技能展开道路世纪的国家战略项目，日本国家情报通讯研讨组织(National Institute of Information and Communications Technology，简称为NICT)为该项意图首要攻研组织。同年，该组织开端量子信息通讯项目中量子通讯基础设施方面的研讨。

  2009 年，由NICT主导，联合日本NTT、NEC和三菱电机，并邀请到东芝欧洲有限公司、瑞士ID Quantique公司和奥地利AllVienna公司一起协作在东京建成了四节点城域量子通讯网络“Tokyo QKD Network”。并在该量子网络上展开了肯定安全的视频传输、偷听检测以及二次安全链路的重路由等要害技能演示。2011年9月，日本在东京量子密钥分发网络树立了新的试验床环境“JGN-X(JGN-extreme)”。

  东京量子试验网络由四个节点构成，节点之间由商用光纤线缆衔接，包含许多接续点和衔接器，特点是网络损耗高且易受环境动摇影响。该网络根据可信节点而建，并试验检测了电视会议和移动电话在该网络上的安全性。

  东京量子试验网络交融了六套量子密钥分发系统，最远传输间隔到达90公里，首要采用了包含拐骗态BB84协议、BBM92协议、SARG协议和差分相位协议在内的四种协议。该网络完成了在长达45公里的间隔内进行安全有用的视频会议。除此之外，该网络还敞开了包含一个量子通讯手机的运用接口作为立异。

  该系统树立在东京QKD网络上，运用量子暗码技能对大约10000个虚拟数据进行加密，并经过在广域网上进行密钥同享来安全地传输和备份数据。

  量子通讯网络是未来完成安全通讯的重要基础设施，是在现有核算机算力下肯定安全的通讯方法。美国、欧洲、日本等都在活跃布局量子保密通讯网络的建造，并在部分范畴得到了运用。因为量子核算机能够轻松攻破传统暗码系统，而量子密钥却难以被攻破，所以在量子核算逐步老练的情况下，量子保密通讯网络是未来安全通讯的必然选择。