量子通信迎来“同缆共纤”时代：中国电信百公里空芯光纤迎来突破

中国电信近日宣布成功完成全球首个超百公里空芯光纤量子-经典信号共纤传输实验，传输距离达101.6公里，创下该领域世界纪录。这一突破标志着量子通信与经典通信的融合取得重大进展。实验团队通过创新提出频谱协同分配机制与多源串扰抑制策略，解决了量子信号与经典信号在传统实芯光纤中相互干扰的行业难题。
这项技术的突破不仅在于距离的延伸，更在于其四大核心指标的全方位领先：传输距离101.6公里、支持21dBm高功率传输、传输容量37.6Tbps、安全密钥率稳定在5kbps量级。这些指标共同构建了一个高效、稳定、安全的共纤传输系统。

技术破壁：空芯光纤如何破解“信号相争”难题

传统实芯光纤中，量子信号与经典信号的“共存矛盾”长期制约量子通信商业化。量子信号极其微弱，而经典信号功率较强，二者在同一条光纤中传输时，经典信号产生的拉曼散射和布里渊散射会像“噪音”一样淹没脆弱的量子信号，导致量子密钥分发误码率飙升。空芯光纤通过将光信号限制于空气芯传输，显著降低了非线性效应和瑞利散射。中国电信研发团队采用的7芯空芯光纤，纤芯直径仅8.8微米，包层空气填充比超过90%，为量子信号创建了“安静通道”。“频谱协同分配机制”与“多源串扰抑制策略”是本次突破的关键。团队通过精密设计量子信道与经典信道的波长间隔（仅0.8纳米），并采用自适应光均衡技术，将量子信道误码率稳定控制在0.8%的低水平。

性能飞跃：四大指标重构光通信能力边界

百公里距离是量子通信商业化的重要门槛。此前的共纤传输实验多停留在50-70公里水平，101.6公里的突破使量子通信能够覆盖典型城域范围，无需中继放大器即可满足大多数城市内部的数据传输需求。21dBm的高功率支持意味着经典信道可以保持足够的传输强度，而不干扰量子信号。这一指标接近实芯光纤的功率上限，但空芯光纤凭借其结构优势，实现了高功率下的低噪声传输。37.6Tbps的传输容量接近传统单模光纤C+L波段容量上限的4倍，可同时承载超过百万套4K高清视频流。这一容量为未来6G、AI算力网络等大带宽应用预留了充足空间。5kbps量级的安全密钥率较现有技术提升数倍，能在24小时内生成约430Mbit的绝对安全密钥，完全满足金融、政务等场景的高安全需求。

应用前景：从实验室到千行百业的商业化路径

这一突破的最大价值在于大幅降低量子通信的部署成本。中国电信集团科技委主任邵广禄表示：“我们不再需要为量子通信单独铺设一根光纤，建设成本可降低60%以上，工期缩短一半。” 在金融领域，空芯光纤的超低时延特性极具吸引力。中国电信已建成连接东莞与香港的110公里空芯光缆，双向时延仅0.93毫秒，为两地证券交易数据中心构建超低时延通道。对数据中心互联而言，空芯光纤的低时延可提升AI训练效率约10%，为分布式算力集群提供高效连接。在政务与能源等关键基础设施领域，5kbps的安全密钥率可提供“信息论可证”的安全保障，防护级别远超传统加密技术。

产业影响：中国量子通信的技术话语权与全球布局

这一突破不仅是技术上的进步，更彰显了中国在量子通信领域的全球话语权。相关研究成果已在《光通信与网络杂志》及欧洲光通信会议等国际顶级平台发表，向全球输出中国技术方案。国际著名光纤通信专家、ECOC 2025技术委员会主席Prof. Lars Grüner-Nisenberg评价：“中国团队用空芯光纤解决量子-经典共纤传输瓶颈的想法极具前瞻性，为量子通信走向大规模部署提供了新范式。” 中国电信计划2026年在京津冀、长三角、粤港澳三大区域启动“量子-经典空芯共纤”规模商用试点，新建超1000公里多芯空芯光缆。这一规划将为空芯光纤的规模化应用提供测试平台，加速技术迭代。空芯光纤的商用化进程已悄然加速。除中国电信外，中国移动也在广东开通了我国首条空芯光纤商用线路，三大运营商均在积极推进空芯光纤的试点与商用。

尽管空芯光纤目前成本约为实芯光纤的10倍，但随着制造工艺优化和规模效应显现，成本将快速下降。业内人士预测，到2030年，量子-经典共纤传输有望成为国内量子保密通信网络的主流技术路线。中国电信这一突破，不仅解决了量子通信规模部署的关键瓶颈，更为我国在全球量子信息产业竞争中赢得了重要筹码。

数据来源和参考文献：

网易  中国电信实现百公里级量子-经典空芯共纤传输突破  2025-11

搜狐网 全球首创！中国电信实现百公里级量子-经典空芯共纤传输重大突破  2025-11

新浪财经  新纪录：中国电信完成全球首个超百公里的空芯光纤共纤传输实验  2025-11