2021年中国量子通信行业市场现状分析,行业已经走过初期,增长速度越来越快「图」

一、量子通信综述

量子通信是利用物理实体粒子(如光子、原子、分子、离子)的某个物理量的量子态作为信息编码的载体,通过量子信道将该量子态进行传输到达传递信息目的,是量子信息科学的重要研究分支。其核心在于以量子态来编码信息并传输,其通信过程服从量子不确定性原理、量子相干叠加和量子非定域性等量子力学的基本物理原理。量子通信主要包含量子密码、量子隐形传态。

与传统的通信技术相比,量子通信技术的特点及优势体现在具有较高时效性、具有较强的抗干扰性、具有较好的保密性、所需信噪比低等。量子通信线路时延几乎为零,信息传递速度快,过程无障碍;量子通信中的信息传输与通信双方之间的传播媒介无关,不受空间环境的影响,具有完好的抗干扰性能;由于量子不可克隆,成为量子密钥的基础,量子密码安全性很高,一般不能被破译;相比于传统的通信手段,同等条件下量子通信技术获得可靠通信所需的信噪比低30-40dB。

量子密钥分发,也称量子密码(QKD),借助量子叠加态的传输测量实现通信双方安全的量子密钥共享,再通过一次一密的对称加密体制,即通信双方均使用与明文等长的密码进行逐比特加解密操作,实现无条件安全的保密通信。以量子密钥分发为基础的量子保密通信成为未来保障网络信息安全的一种非常有潜力的技术手段,是量子通信领域理论和应用研究的热点。QKD技术在理论和实验上发展最完善,是当前最重要、最主流的量子保密通信技术。

QKD的传输路径

QKD的传输路径

资料来源:公开资料整理

二、量子通信的发展历程

量子通信在1993年就被美国科学家C.H.Bennett提出这个概念,使得爱因斯坦曾提出的量子纠缠效应开始发挥其真正的“威力”,同年六位不同国家的科学家提出实现量子隐形传送的方案,在1997年在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。2013年“斯诺登事件”发生后,我国大力研发量子通信和密钥技术,2016年,我国成功发射了世界上第一颗量子科学实验卫星“墨子号”,并获得了千公里级星地量子密钥分发、量子隐形传态以及纠缠分发等多项具有国际领先水平的科学成果。2020年美国政府提出了打造量子互联网的计划;中国也在切实建设量子通信体系,中国科学技术大学2021年1月宣布成功组建跨越4600公里的天地一体化量子通信网络。

量子通信发展历程简介

量子通信发展历程简介

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国量子通信市场调查研究及行业投资潜力预测报告

三、量子通信产业链

尽管量子通信产业仍处在发展的相对应用的早期阶段,但是中国量子通信产业链已日趋完善。量子通信目前主要应用于保密通信,我国的量子保密通信技术已经逐渐走到了世界前列,产业化更是先行于世界,初步形成了一条探索型产业链,涉及基础研究环节、设备研发环节、建设运维环节、安全应用环节。

量子通信产业链的上游主要是元器件供应商和核心设备制造商,且已基本实现自主可控。中游的量子设备与解决方案提供环节,这是整个量子通信产业链的核心环节。量子通信产业链下游主要是各种行业应用,包括金融、军事、政务、商务等领域,这些领域对保密通信的需求较大。

量子通信行业产业链

量子通信行业产业链

资料来源:公开资料整理

四、量子通信行业政策背景

量子通信作为一门高新技术,我国出台多项政策推动量子通信发展,2021年开始实行的“十四五”规划提出,要使全社会研发经费投入年均增长7%以上,并把量子技术与人工智能和半导体一起列为重点研发对象。在十四五建设时期要加强关键数字技术创新应用,加快布局量子计算、量子通信等前沿技术,并在量子信息等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局未来产业。我国将构建完整的天地一体广域量子通信网络技术体系,率先推动量子通信技术在金融、政务和能源等领域广泛应用。

量子通信行业政策

量子通信行业政策

资料来源:政府公开报告,华经产业研究院整理

五、量子通信行业发展现状

量子保密通信是现阶段量子通信最成熟的应用,因此用量子保密通信来对比观察量子通信行业发展现状。全球量子保密通信市场在过去数年一直保持着较慢的市场发展速度,科研和实验性投资居多,市场化应用占比较少。据统计,2020年全球量子保密通信市场规模达到14.81亿美元,预计到2025年,这一数字将达到143.55亿美元,未来五年,全球市场将进入极速增长阶段。

2015-2025年全球量子保密通信市场规模及增速

2015-2025年全球量子保密通信市场规模及增速

资料来源:公开资料整理

我国量子通信技术的快速发展得益于国家的提前布局和支持。十三五期间,如安徽、山东、北京、上海、江苏、浙江、广东、新疆等众多省份将发展量子信息技术、建设量子通信网络,在十四五阶段,中国量子保密通信市场也将迎来快速发展阶段。据统计2020年,中国量子保密通信网络市场规模为2.96亿美元,预计到2025年将达到37.32美元,处于全球产业增长的领先地位。

2015-2025年中国量子保密通信市场规模及增速

2015-2025年中国量子保密通信市场规模及增速

资料来源:公开资料整理

六、量子通信行业未来发展趋势

随着时代的进步,云计算、移动互联网、物联网、大数据等新技术、新应用和新模式的出现,对信息安全提出了新的要求,信息安全牵涉到国家安全和社会稳定,我国已将信息安全提升为国家安全战略。量子通信是迄今唯一被严格证明无条件安全的通信方式,可以有效解决信息安全问题。未来将以“京沪干线”为基础,推动量子通信在金融、政务、国防、电子信息等领域的大规模应用,建立完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统,最终构建基于量子通信安全保障的量子互联网。此外,京沪干线的建成和开通也将吸引和培育一批量子保密通信领域的上下游企业,使量子保密通信产业成为我国重要的战略性新兴产业。我国逐步加快在量子科技领域的发展,相关的科研经费投入,专利申请布局和应用探索等方面都具备较好的实践基础和发展条件。随着国家逐渐完善量子科技领域的顶层设计,我国的量子科技行业或将快速发展,成为全球量子信息技术研究和应用的主要推动者。

华经产业研究院通过对中国量子通信行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国量子通信行业发展监测及投资战略规划研究报告》。

本文采编:CY237

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