1）在量子信号制备上，目前有单光子量子信号、微弱激光脉冲量子信号、光弧子量子信号等方式。但是，单光子量子信号难以制备，且难以判定。微弱激光脉冲量子信号的激光脉冲序列中包含许多零光子脉冲，不利于量子信号的检测；光弧子量子信号的技术也不成熟，许多理论问题有待进一步探索。

2）在系统的探测端，目前可采用超导探测、雪崩二极管探测、量子点探测等方式，其中超导探测的性能最好，可支持GHz的脉冲频率，但由于其实现所需的超低温条件，让其距实用化尚有距离。雪崩二极管探测是最成熟的方式，但脉冲频率只能达到MHz。量子点探测器在探测效率方面还有提升的空间。

3）基于量子纠缠的量子密钥分发距离受限于量子纠缠的退相干效应。量子纠缠在传送过程中极易与环境相互作用而导致纠缠品质的下降，虽然研究者提出了基于量子中继的方案来解决这一问题，但目前来看，实现量子中继所需的量子存储和纠缠纯化技术都不成熟：量子存储技术无论是存储时间还是独处效率都还有待大幅提升，还无法应用在量子密钥分发系统中；而纠缠纯化则是概率性的，当通信收发双方之间存在多个量子中继节点时，只有每个量子中继节点的纠缠纯化同时成功的情况下才能进行一次成功的通信，这样事件的概率随着节点数的增加呈指数衰减。量子中继技术仍需要开展向实用化迈进的研究。

4）对于自由空间传输领域最有应用前景的星地量子密钥分发，大气量子信道中的背景光和大气扰动会增大通信的误码率。现有的通信手段只能减小而不能完全消除大气信道中的干扰，在实现中仍不可避免的引入误码。此外，由于低轨卫星与地面相距遥远且与地面不相对静止，要实现精确的同步、跟锚十分困难。

5）由于量子密钥分发系统在协议原理、组网方式、器件性能和现实安全性等方面存在局限，商用化系统的安全密钥速率仅为10kbit/s量级，现网传输距离100km左右，实验报道的最高密钥速率为2Mbit/s量级（约40km传输距离时），光纤传输距离最长达200km（约1kbit/s密钥速率时）。量子密钥分发目前主要面向城域范围的语音加密应用，随着协议、器件和系统技术的发展与改进，有望提高密钥速率和传输距离，逐步扩展到干线高速传输的加密应用。

6）基于量子中继器的未来远程量子网络的技术基础包括光存储和两光子态的联合测量。目前这两项技术都已经在实验室中获得实现，然而量子关键器件的研发，对量子通信网络实用化至关重要。对于无存储量子通信网络，以光开关为代表的弱光传输路径的有效控制也是关键技术之一。