本发明公开了一种面向数据中心的负载均衡的量子密钥资源分配系统，包含网络初始化模块；连接请求产生模块；量子密钥池设定模块，初始化量子密钥池状态；工作路径计算模块，计算出从源节点到目的节点的K条候选路径，选择最优的路径作为工作路径；时隙资源分配模块，计算业务量子密钥消耗速率并分配相应个数的时隙；计算资源分配模块，为每个业务分配数据中心的计算资源；链路更新模块，链路的权值变化时更新链路的状态；业务负载模块，记录下每条链路承载的业务数并从小到大依次排序。本发明将量子密钥池与数据中心结合起来，合理分配量子密钥资源并减少业务阻塞率，提高量子密钥资源利用率。