6-量子保密通信技术在电力能源领域的实践与探索-王晟20260527.pdf

1、量子保密通信技术在电力能源领域的实践与探索2026年能源网络通信创新应用大会引言：1900年，普朗克首次提出量子概念。量子是物理量中不可分割的最小基本单位，用于描述微观世界中能量、动量等物理量的离散化特性。量子力学经历了两次科技革命浪潮，其中第二次浪潮通过观测和操控微观量子系统，催生了量子保密通信、量子计算、量子精密测量等量子信息技术，而量子保密通信在提升信息安全保障能力方面可突破经典技术的瓶颈，目前已经已经实用化。2026年能源网络通信创新应用大会背景及需求量子保密通信技术量子保密通信应用下一步工作计划2026年能源网络通信创新应用大会2026年能源网络通信创新应用大会背景及需求相关政策 国

2、家高度重视量子科技，先后将其列入“十三五、十四五”规划，并列为“十五五”规划未来产业首位。国网公司自2016年启动电力量子实用化技术研究，数字化部、国调中心、设备部、科技部等多个业务部门将量子保密通信技术写入顶层设计。国家层面：2020年10月，习近平总书记在中央政治局第二十四次集体学习时强调，要深刻认识推进量子科技发展重大意义，加强量子科技发展战略谋划和系统布局。2021年3月，“两会”多次提及量子信息，并纳入“十四五规划”。2023年12月，中央经济工作会议提出，开辟量子、生命科学等未来产业新赛道。2024年政府工作报告多次提及量子科技，强调其在国家战略中的重要地位。2025年3月，政府工

3、作报告提出建立未来产业投入增长机制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G 等未来产业。2026年3月，政府工作报告提出培育壮大量子科技等新兴产业和未来产业。国网层面：国网数字化部“十四五数字化规划”，重点开展“量子+”系列产品研发；国网设备部“十四五”配电数字化建设应用工作方案，重点开展“量子+数据保密、身份认证”应用；2023年，国调中心通信处重点开展“5G+量子加密”技术试点。2025年，国网科技部组织编写电力量子信息技术科技创新专项行动方案。2025年，国网公司参建量子领域国家技术创新中心。2025年，国网公司落实央企量子空间工作要求。2026年能源网络通信创新应用大会背景及需求应用需

4、求随着新型电力系统建设的加速推进，电网运行环境更加复杂，源网荷储互动日益频繁，电网生产及企业经营管理业务涉及大量敏感信息，网络与信息安全形势面临重大考验。量子保密通信技术能够解决经典加密算法可被破解和传输过程易被监听两大难题。国家高度重视电网安全：习近平总书记2016年4.19讲话指出：“物理隔离”防线可被跨网入侵，电力调配指令可被恶意篡改，金融交易信息可被窃取，这些都是重大风险隐患。电网生产业务发展企业经营业务发展密码破解技术发展特高压网架逐步完善，各种电源高速建设，柔性负荷逐步接入，源网荷互动日益频繁，安全风险与日俱增。“互联网+”新型业务模式不断涌现，信息内、外网环境更加复杂，与互联网联

5、系日益紧密，面临重大威胁。计算能力大幅提升，密码暴力破解能力增强，基于算法的传统保密安全机制面临风险。2026年能源网络通信创新应用大会2026年能源网络通信创新应用大会物质或者粒子的能量和其他一些性质（统称为可观测物理量）都倾向于不连续地变化不可分割一个粒子同时处于两种状态的叠加态，使我们无法对一个不知道状态的量子进行复制态叠加海森堡提出，微观粒子状态的不确定性，使我们无法对一个不知道状态的量子进行测量不确定性相隔甚远的两个物体可以瞬间影响彼此的行为，被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”量子纠缠量子保密通信技术原理物理原理量子物理特性包括：不可分割、态叠加、不确定性、量子纠缠。其中，量子保密通

6、信技术主要基于量子的不可分割、不可克隆（态叠加）、不可测量（不确定性）等特性实现密钥安全分发。2026年能源网络通信创新应用大会1984年，Bennett与Brassard提出第一个量子密钥分发协议，即BB84协议。与传统的密钥分发不同，BB84协议具有如下特点：一是量子密钥在协商生成之前双方均不知道最终密钥；二是量子密钥分发的安全性是基于量子不可分割、不可克隆等量子力学特性保证，与计算能力无关。技术原理BB84协议 发送方：随机选择一个信息嵌入方式，将随机的0或1嵌入光子的量子态，发给接收方；接收方：随机选择一个信息读取方式，读出光子携带的0或1；接收方：告诉发送方的每个光量子的读取方式；发