量子通信：网络建设初具规模，商业化应用正在加速｜未来产业调研笔记

量子信息是量子力学和信息科学两个学科的融合，其应用可以分为量子计算、量子通信和量子测量三大领域。量子通信作为量子信息学的重要分支，是对信息传输技术的重大突破，也是最先进入实用化阶段、发展最为成熟的量子信息技术。

国盾量子（688027.SH）相关负责人在接受第一财经采访时表示，量子通信让通讯更安全，量子通信尤其是量子保密通信已基本实现实用化。基于量子密钥分发技术，量子保密通信在中国已经有许多工程应用，下游是信息安全行业，产业成熟度高。

在国家政策的支持下，我国量子通信行业近年迅猛发展，已处于世界领先水平。随着众多优秀企业和科研院校的不断加入，量子通信行业也成为一、二级市场关注的焦点。

本文将讨论以下几个投资人较为关注的问题：

1、量子通信的关键技术有哪些？

2、量子通信行业的发展现状如何？

3、怎么看量子通信行业的投资机会？

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远距离、低成本量子通信技术仍待突破

量子通信是一种基于量子叠加、量子纠缠等物理学特性进行信息传输或密钥分发的通信技术，也是唯一被称为“无条件安全”的通信方式。量子通信技术主要可以分为：量子密钥分配（QKD，QuantumKeyDistribution）和量子隐形传态（QuantumTeleportation）。

量子密钥分发（QKD）利用量子态携载信息，通过特定协议在通信双方之间共享密钥，该技术应用了量子力学的基本特性，确保任何企图窃取传送中的密钥都会被合法用户所发现，从而实现迄今为止理论上唯一无条件安全的通信方式。

量子隐形传态则是利用量子纠缠的性质直接传输微观粒子的量子状态，而无需传输粒子本身，未来将应用于量子计算机之间的直接通信，构建量子信息网络。

神州信息（000555.SZ）量子通信技术专家向玉峰在接受第一财经采访时表示，量子隐形传态可以连接量子信息处理单元来构建量子网络，同时也是远距离量子密钥分发所需的量子中继的重要环节，但目前仍处于实验室阶段。

由于量子密钥分发（QKD）已经实现产业化应用，而量子隐形传态仍处于基础研究阶段，所以目前量子通信大多指的是基于量子密钥分发（QKD）的量子保密通信。

量子通信的关键要素是“量子密钥”，它用具有量子态的物质作为密码，而量子态具有以下两个关键特性，从而保证了信息的安全传输：

1.量子态的测量会改变其状态：根据量子力学的不确定性原理，对量子态进行测量会引起其状态的改变。如果有人试图窃取传输中的信息，必须对量子态进行测量，这样就会对量子系统造成影响，被合法用户所察觉到。

2. 量子态的不可克隆性：根据量子力学的原理，不可能对未知的量子态进行完美的复制。这意味着无法在传输过程中窃取量子态的完整信息，保证了信息的安全性。

现阶段，量子保密通信技术主要是利用QKD网络实现密钥的安全分发，再与对称密码技术相结合，进而保证信息的安全传输。简单而言，就是在单模光纤两端加上能代替常用光模块功能的、光量子态的发送和接受设备，实现基于物理加密的保密通信。

尽管量子通信技术在QKD和QSDC（量子安全直接通信）等方案的推动下已初步走向实用化，但传输距离和成本仍是制约整个行业的应用与产业发展的因素。商业化、基于光纤的点对点QKD在传输距离上受到限制，而卫星对地QKD远距离传输又需要例如卫星等昂贵组件。量子通信的未来发展目标是建立一个覆盖全球的广域量子通信网络体系，相关技术仍需要进一步突破。

我国量子保密通信组网已初具规模

量子保密通信网络核心设备包括QKD产品、信道与密钥组网交换产品等。目前能够实现的量子保密通信网络，包括局域网、城域网和骨干网。

局域网实现一个单位或一处地点内多个终端的接入，对距离要求不高；城域网负责城市范围内不同区域的连接，上联骨干网，下联局域网；而骨干网实现跨省、跨城的连接（包括地面光纤和卫星-地面站两种实现方式），现阶段以地面光纤为主，对距离要求高。

2016年8月，我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星——墨子号，成为世界上首个实现卫星和地面之间量子通信的国家，并充分验证了利用卫星平台实现全球化量子通信的可行性。

2018年经国家发改委批复，中国科学院旗下的国科量子通信网络有限公司承担了建设国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程的任务，2022年全线贯通并通过验收。国家量子骨干网覆盖京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈等国家重要战略区域，地面干线总里程超10000公里，是全球首个、也是目前唯一的大规模广域量子网络。

2023年6月，在第五届长三角一体化发展高层论坛上，由国科量子建设和运营的长三角区域量子保密通信骨干网建设成果发布。长三角区域量子保密通信骨干网络线路总里程约2860公里，形成了以合肥、上海为核心节点，链接南京、杭州、无锡、金华、芜湖等城市的环网。

城域网方面，2022年8月，安徽合肥开通了当时全国最大、覆盖最广、应用最多的量子城域网——合肥量子城域网，包含8个核心网站点和159个接入网站点，光纤全长1147公里。

向玉峰表示，目前二三十个城市都有自己的量子城域网，量子骨干网干线建设也有望加速带动相应配套城市的城域网建设。以上海为例，在2024年3月22日举行的上海市产业技术创新大会上，上海电信表示规划在上海区域内建设量子保密通信城域网，有望在2024年完成一期建设，从而成为全国首个实用化量子通信网络的标杆范例。

同时向玉峰也表示，量子骨干网络建设投资与整个项目的体量相当大，而目前量子网络应用与客户群体相对传统项目较少。因此，后续量子应用部分仍需要各行业共同努力推广，以加速整个量子网络建设。

按照“四新”（新赛道、新技术、新平台、新机制）标准，国务院国资委近期遴选确定了首批启航企业，加快新领域新赛道布局、培育发展新质生产力，重点布局人工智能、量子信息、生物医药等新兴领域。

此前在2024年1月，工业和信息化部、科学技术部和国务院国资委等七部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》提出，前瞻部署新赛道，推动下一代移动通信、卫星互联网、量子信息等技术产业化应用。

相关政策的密集出，体现了我国对量子通信技术重要性的认识，为行业发展提供了强有力的政策支持，有望推动中国量子通信行业在未来达到新的高度。

基础设施建设仍是核心，下游应用发展潜力大

根据专注于前沿科技领域的知名咨询机构ICV预测，2021年，全球量子通信市场规模约为23亿美元，预计到2025年，增长到153亿美元，到2030年，增长到431亿美元，2021-2030年CAGR约为34%。

量子通信产业链主要分为上游元器件及核心设备，中游网络传输线路及系统平台以及下游安全应用市场。目前，量子通信市场仍处于通信网络基础设施建设阶段，核心设备以及解决方案仍是产业链关键。根据ICV数据，上中游的核心设备及解决方案2025年市场规模预计占比达到80%，约122.4亿美元。

向玉峰表示，从目前量子通信基础设施建设情况看，12000多公里的量子骨干网络建设已经完成。按照总体规划，后续可能还有将近2万公里的骨干网络建设，涉及到北京到兰州、张家口、西安等地。这些骨干网络建设仍在规划中，后续会开展一些建设。

随着我国量子通信网络基础设施进一步完善，下游商业化应用也值得期待。ICV咨询数据显示，2021年量子通信下游应用市场规模约为2.3亿美元，2025年量子通信下游应用市场规模预计为30.6亿美元，2030年将达到117.88亿美元，2021-2030年CAGR约为54.87%。

目前量子保密通信仍局限于国防，金融，政务等领域，未来量子通信产业将赋能更多下游场景，相关企业正在积极探索更多商业化应用领域。

其中，国盾量子联合合作伙伴，将量子安全技术与大数据、云计算、物联网、人工智能等融合，共同推动“量子 ”产业生态。国盾量子与中国电信共同推出了“量子安全OTN专线”“量子加密对讲”等产品和业务，量子密话业务的用户数目前已达到百万级以上；国盾量子及参股企业浙江国盾电力开展电力领域“量子 5G”应用示范，浙江省首座“量子 变电站”已在绍兴投入运营；与钉钉（中国）等企业合作，共同研发“量子安全应用门户”等系列安全办公产品。

随着量子密钥分发（QKD）组网技术成熟，终端设备趋于移动化、小型化，量子保密通信应用将扩展到电信网、企业网、个人家庭网等领域。