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量子通信：未来5年市场规模将达903亿元，量子互联如何网惠及大众？

来源：晰数塔互联网快讯时间：2020年06月03日 13:51

编者按：本文来自微信公众号“灼识CIC”（ID:cninsights），作者：CIC灼识咨询，36氪经授权发布。原题目《【灼识•新基建专题四】量子通信产业化加速，量子互联网惠及大众》

《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》首次将量子通信研究列入重大科学计划，量子通信更是受到政、产、学界的高度关注，取得了一系列技术研发和应用的重大突破。在此基础上，鉴于未来对信息传递安全性的要求日益提高，量子通信的产业化发展将步入新阶段。

量子通信：绝对安全、大容量、高效、抗干扰

量子通信是基于量子的“测不准”和“量子纠缠”的两大物理特性实现的。量子的“测不准”是指如果事先不知道单个量子状态，就不可能通过测量把状态的信息完全读取；不能读取就不能复制。“量子纠缠”是指当两个微观粒子处于纠缠态，不论分离多远，对其中一个粒子的量子态做任何改变，另一个会立刻感受到，并做相应改变。

根据量子通信使用信道的不同，量子通信可以被分为量子隐形传送和量子密码通信两类。由于技术限制，现阶段的量子隐形传送距离实现其产业化应用甚远。而量子密码通信在当下能够被产业化应用。后者是一种基于密码学的信息安全技术，而非信息传输技术，可理解为“光纤通信+量子加密”或者“量子密钥分发”。

来源：CIC灼识咨询

与传统通信相比，量子通信具有以下优点：

绝对安全：信息传递过程中，任何截获测量量子密钥的操作都会改变量子状态，且量子通信没有电磁辐射，第三方无法进行无线监听或探测；

信道容量大：量子通信容量比传统光通信提高了几个数量级，既可满足干线宽带大容量信息传输需求，也可灵活应用于各支线容量需求不是很高的传输；

时效性高：量子信息传递不受任何障碍阻隔，通信线路时延近乎为零，能同时以超高速进行传输；

抗干扰能力强：量子通信中的信息传输无需媒介，不受空间环境的影响，具有很强的抗干扰性能。

产业链：以元器件及核心设备为中心，打造传输干线和系统平台，实现应用落地

在量子通信产业链上，上游量子密钥分发器、量子路由器等核心设备的研发是支撑整个量子通信的基石；中游配套系统平台开发和运输干线的构建是加速量子通信应用落地的保证；下游量子通信应用场景的拓展则是量子通信产业化、市场化的关键。

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市场规模：信息安全性需求的提高将推动量子通信市场进一步高速发展

作为新兴产业，量子通信市场处于高速发展阶段。以收入计，2019年中国量子通信市场规模为425亿元，2017-2019年间市场规模增长率达54%。随着信息安全性需求的提高、量子通信技术的发展，及市场应用领域的拓展，预计未来5年中国量子通信市场规模将以复合年均增长率16%的速度继续增长，到2024年，市场规模将达903亿元。

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应用领域：基于技术储备、基础设施、国家政策，量子通信将渗透于国家、企业乃至个人

无论在国家政策、基础设施、技术储备、应用领域、上，量子通信产业发展已是“箭在弦上”。在国家政策方面，量子通信是“十三五”重要规划内容之一，获得国家级计划扶持；在基础设施方面，发改委提出在京沪干线和墨子号卫星的基础上，建设国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程，在京津冀、长江经济带等重点区域建设量子保密通信骨干网及城域网，并在若干地区建设卫星地面站，形成量子保密通信骨干环网；在技术储备方面，我国在量子通信技术上世界领先，成功完成了星地高速量子密钥分发、地星量子隐形传态、千公里级的量子纠缠分发等重要实验；在应用领域方面，当前中国已实现量子通信在军事国防、政务、金融等领域的应用。

预计在未来，量子通信产业将获得更加广阔的发展空间：

军事国防：军事国防领域具有对信息安全要求最高，不追求项目的高经济效益的特点，因此能较快的实现量子通信大规模应用。在国防和军事领域，量子通信能够应用于通信密钥生成与分发系统，向未来战场覆盖区域内任意两个用户分发量子密钥，构成作战区域内机动的安全军事通信网络；应用于信息对抗，改进军用光网信息传输保密性，提高信息保护和信息对抗能力；应用于深海安全通信，为远洋深海安全通信开辟新途径；利用量子隐形传态以及量子通信绝对安全性、超大信道容量、超高通信速率、远距离传输和信息高效率等特点，建立满足军事特殊需求的军事信息网络，为国防和军事赢得先机。

政务领域：政府机关单位（如公安、工商、地税、财政）的通信对信息的安全性也有较高要求，我国多地已建成量子政务网。依托于广域通信网的建成，在政务单位搭建量子通信节点，节点内的用户可以在提供量子安全下的实时语音通信、实时文本通信及文件传输等功能，保证信息传递的安全性。2014年，济南量子通信试验网正式投入使用，包括3个集控站，50个用户节点，28个节点单位，可以为省内含省直机关事业单位、高校、银行等提供超过90部量子加密的语音电话、传真、文本通信和文件传输业务，业务接通率达到99%以上。

金融领域：随着信息技术的发展，交易网络化、系统化、快速化和货币数字化已经是当前金融业最重要的特点，这对金融信息系统的安全保密性提出了严格的要求。金融信息系统必须保证金融交易的机密性、完整性、访问控制、鉴别、审计、追踪、可用性、抗抵赖性和可靠性。目前中国量子通信已经可以为银行、证券、期货、基金等金融机构开展数据中心异地灾备、企业网银实时转账等应用。2017年中国工商银行成功量子通信技术实现网上银行京沪异地数据的量子加密传输。这是全球银行业首次应用千公里级量子通信技术，也是中国量子通信进入实用化的一个重要里程碑。

电力领域：电力系统涉及发、变、输、配、用等多个流程，系统复杂，且对安全、稳定、可靠方面有着较高要求。电力系统关系国计民生，在中国大力推动智能电网建设和输配电改革的基础上，量子通信有望帮助电力系统实现安全稳定可靠运行。

云服务领域：随着5G的部署深入，未来大量数据和业务都将集中于云计算数据中心，因此数据中心对信息安全的要求也较高，量子通信有望在云服务中实现应用。

个人：除政府和企业用户外，许多厂商逐步开拓量子通信的个人应用领域，如国盾量子推出了量子安全U盾、量子安全TF卡、量子安全加密手机等产品。

海外对标：各国多角度布局量子通信产业发展，全球科技行业迎来最强风口

由于早期的投入，美国在量子通信领域占据了先发优势。早在2002年美国国防部高级研究计划局就制定了《量子信息科学和技术发展规划》，给出量子计算发展的主要步骤和时间表，成为美国早在21世纪初期便已建立量子信息领域先发优势的重要原因。2018年，美国白宫发布《国家量子倡议法案》，将科研力量集中于三个方向：用于生物医学、导航的超精密量子传感器、能有效防止黑客侵入的量子通信，以及量子计算机。2020年，美国白宫国家量子协调办公室发布《美国量子网络战略愿景》，提出美国将开辟量子互联网，确保量子信息科学惠及大众，量子通信的实际应用范围不断拓宽。

来源：CIC灼识咨询

除美国外，欧洲、日本等区域和国家也致力于推进量子通信产业化发展，海外各国多角度布局量子通信行业。

来源：CIC灼识咨询

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