本发明公开了一种多用户多自由度的量子通信交换系统，包括主控模块，网络接口模块，功率甄别模块和级联光开关模块，所述主控模块分别与所述网络接口模块，功率甄别模块和级联光开关模块电信号连接，其中：所述主控模块用于接收外接的秘钥管理系统数据并下发开关切换控制指令；所述网络接口模块用于负责TCP/IP协议层数据接收和发送；所述功率甄别模块用于负责信道的功率检测与判别，将检测后符合条件的安全的功率信号发送给所述主控模块；所述级联光开关模块负责解析主控模块下发的控制指令并完成光路切换操作。本发明可以实现光量子通信的多用户对应多用户，实现了多用户及多自由度的通信。