量子密钥分发（QKD）是原理上不可窃听、不可破译的新型信息安全手段，可有效抵御密码破译、数据泄露、网络攻击等风险。目前主流QKD技术包括离散变量量子密钥分发(DV-QKD)和连续变量量子密钥分发(CV-QKD)。二者各有优势，作为产业化先行者，国盾量子在DV领域处于行业领先，在CV领域也有技术布局和储备。
二者虽表面只有一字之差，内里却有诸多不同。今天小盾就从技术原理、安全性分析、性能及应用情况等方面进行详细对比，揭开QKD两大技术路线的“神秘面纱”。
“非0即1”与“从0到1”
技术原理不同
DV-QKD采用离散编码（如单光子偏振或相位状态的0/1二进制），使用单光子探测器进行测量。CV-QKD利用连续变量（如光场振幅和相位的连续值）编码，采用相干态和零差/外差探测。
简单来说，DV-QKD像是用极微弱的“单个光子开关”传递0和1，信息被编码在单个光子的离散状态上。而CV-QKD像是用“模拟信号”传递信息，信息编码在光场的连续变量上，而不是离散的0/1。
对于DV-QKD，窃听者（Eve）试图测量光子，会扰动光子状态，导致Alice和Bob后续比对时发现高误码率，从而确保无窃听或者窃听可被发现。对于CV-QKD，Eve窃听会引入额外噪声，Alice和Bob通过精确估计信道噪声和损耗，在给定攻击模型下判断系统是否处于安全区间。
谁的“盾”更坚固？
安全证明等级差异
安全性分析是QKD的理论基石和立身之本。其安全证明等级取决于可抵御的攻击模型强度——可抵御的攻击强度越高，安全证明等级越高。攻击模型由弱到强可分为独立攻击(Individual attacks)、集体攻击(Collective attacks)和相干攻击(Coherent attacks)。
安全证明等级为：
抗独立攻击＜抗集体攻击＜抗相干攻击
另外，在实际使用中要求有限码长。即生成的密钥过程是建立在有限数量信息下，而不是无穷多（现实不可实现）的信息数量下。
二者对于不同攻击模型的安全证明进程如下：
总体而言，DV-QKD较早建立了严格的有限码长组合安全框架，并系统分析和应对了现实器件可能引入的安全漏洞，形成了完备的理论与成熟的工程安全体系。
CV-QKD则因涉及到连续变量系统的高维Hilbert空间结构及高斯统计建模，安全证明相对复杂。近年来在有限码长组合安全框架、抗相干攻击归约及动态数字信号处理一致性建模等方面取得重要进展，逐步建立起与现实系统相一致的安全分析框架，日渐成熟。
"长跑健将"vs"短跑黑马"？
性能指标及应用情况对比
极限成码距离和特定距离下的成码率是QKD系统的关键性能指标。前者决定系统适用场景，比如若极限成码距离不足，则无法部署于单跨距离较长的骨干网络；后者反映单位时间内系统可提供的安全密钥量，成码率越高，单位设备可支持的加密业务越多。
DV-QKD在原理上具有更长的极限成码距离。因为在高损耗区，其性能主要受单光子探测器的暗计数等噪声限制；而CV-QKD在强损耗条件下信号幅度按透过率1/T衰减，而系统电子噪声与检测噪声在归一化回输入端时按T放大，等效过量噪声迅速增加，超过安全阈值后则无法提取安全密钥，使得极限距离通常较短。
CV-QKD短距离高信噪比条件下的成码率更具优势。其基于连续变量高斯调制与相干检测，可实现高维编码及GHz级重复频率，在系统密钥率上更具优势；而DV-QKD受单光子探测效率、死时间与计数率饱和等限制，单设备密钥率相对受限。
在比较系统性能时，需将科研成果与工程产品区分看待。因为前者往往依托实验室高端仪器，从而能在理想条件下实现优异性能；后者受成本、功耗和长期可靠性等实际约束，指标通常低于实验室水平。基于这一原则，形成以下对比。
科学研究方面，据公开论文[8-13]显示，在有限码长条件下，DV-QKD极限成码距离大幅领先，CV-QKD的短距成码率优势显著。工程产品上，由于DV-QKD厂商较多，产品成熟，公开可查的性能指标较为丰富；而CV-QKD厂商较少，公开信息有限。经调研，结果如下：
注：在工程产品上，高码率CV-QKD需要很高的实时数据处理能力，为此很多CV-QKD产品码率并不高，例如欧洲CV-QKD龙头LuxQuanta在2025年发布旗舰产品性能为20km码率＞100kbps [14]；部分公司称有样机50km码率＞300kbps。
综上所述，在极限成码距离方面，DV-QKD在原理分析、科学研究纪录及工程产品指标等方面均表现出更优异的性能指标，更适合长距离骨干网络应用场景。相比之下，CV-QKD在强损耗条件下受等效过量噪声快速上升限制，即使在实验室条件下，最远成码距离也不佳。
成码率方面，在短距离高信噪比条件下，CV-QKD在实验研究中实现了较高的系统密钥率，指标领先于DV-QKD。在工程产品上，受系统集成复杂性、稳定性与器件指标限制，目前CV-QKD成码率优势相对有限，相关技术正快速发展。
总结与展望
量子计算的飞速发展正加速“后量子时代”到来，QKD作为在信息论上可证安全的密钥分发手段，是构筑量子时代信息安全基石的核心技术。
目前，DV-QKD依托成熟工程体系与长距离优势，在高安全骨干网及部分城域网建设中应用更为广泛，距离进一步规模应用，仍需研究芯片化与集成化技术，降低成本与体积；CV-QKD在短距离高码率场景展现出良好潜力，正加速突破工程化瓶颈，逐步从实验研究迈向工程应用，后续需加强现实安全性验证与工程实用性建设。
小盾自荐时间：
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系列CV-QKD领域标准、专利
2016年，公司与CVQKD先驱法国SeQureNet公司开展合作，获噪声实时监测方法等核心专利转让（覆盖英法德等多国授权）和技术资料，搭建CV-QKD实验系统开展研究；
2019年，公司开展了CV-QKD核心器件平衡零差探测器研究，完成芯片设计、流片、封装和多项测试，取得显著成果；
基于上述研究，国盾量子已在CV-QKD领域斩获数项发明专利，并参与数项行业标准制定，形成核心技术储备，为后续工程化奠定基础。
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注：SeQureNet是一家法国量子科技初创企业，成立于2009年，由巴黎电信学院量子信息研究团队衍生而来，在《nature photonics》等著名期刊发表多篇CV-QKD论文，也是CV-QKD早期商业化主要推动者之一，曾推出全球首批基于连续变量的商用QKD系统。
参考文献:
[1] Scarani, Valerio, and Renato Renner. "Quantum Cryptography with Finite Resources: Unconditional Security Bound for Discrete-Variable Protocols with One-Way Postprocessing." Physical review letters 100.20 (2008): 200501.
[2] Sheridan, Lana, Thinh Phuc Le, and Valerio Scarani. "Finite-key security against coherent attacks in quantum key distribution." New Journal of Physics 12.12 (2010): 123019.
[3] Xu, Feihu, et al. "Secure quantum key distribution with realistic devices." Reviews of modern physics 92.2 (2020): 025002.
[4] Leverrier, Anthony. "Composable security proof for continuous-variable quantum key distribution with coherent states." Physical review letters 114.7 (2015): 070501.
[5] Leverrier, Anthony. "Security of continuous-variable quantum key distribution via a Gaussian de Finetti reduction." Physical review letters 118.20 (2017): 200501.
[6] Juvêncio Gomes de Sousa, Davi, et al. "Digital Signal Processing from Classical Coherent Systems to Continuous-Variable QKD: A Review of Cross-Domain Techniques, Applications, and Challenges." arXiv e-prints (2025): arXiv-2509.
[7] Fan, Lu, et al. "Practical continuous-variable quantum key distribution using dynamic digital signal processing: security proof and experimental demonstration." arXiv preprint arXiv:2602.05206 (2026).
[8] Boaron, Alberto, et al. "Secure quantum key distribution over 421 km of optical fiber." Physical Review Letters 121.19 (2018): 190502.
[9] Liu, Yang, et al. "Experimental twin-field quantum key distribution over 1000 km fiber distance." Physical Review Letters 130.21 (2023): 210801.
[10] Zhang, Yichen, et al. "Long-distance continuous-variable quantum key distribution over 202.81 km of fiber." Physical Review Letters 125.1 (2020): 010502.
[11] Hajomer, Adnan A. E., et al. “Coexistence of Continuous-Variable Quantum Key Distribution and Classical Data over 120 Km Fiber.” Physical Review Letters, vol. 135, no. 17, Oct. 2025, p. 170804.
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[13] Wang, Heng, et al. "High-rate continuous-variable quantum key distribution over 100 km fiber with composable security." Optica 12.10 (2025): 1657-1667.
[14] Lanford, Hannah. “LuxQuanta Completes €8 Million Series A Round.” Optics & Photonics News, 24 Oct. 2025.
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