量子通信 新型通讯 技术比较量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,其典型应用形式包括量子密钥分发(QKD)和量子隐形传态(QT)。基于 QKD 的保密通信称为量子保密通信,该技术成为最先成熟、最贴近实用的量子技术,已经实现产业化;量子隐形传态则还处于基础研究阶段。

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我国量子通信行业发展现状:骨干网、城域网有序构建 市场规模稳增

字体大小: 2020-11-04 16:48  来源:中国报告网

中国报告网提示:量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,其典型应用形式包括量子密钥分发(QKD)和量子隐形传态(QT)。基于 QKD 的保密通信称为量子保密通信,该技术成为最先成熟、最贴近实用的量子技术,已经实现产业化;量子隐形传态则还处于基础研究阶段。

       量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,其典型应用形式包括量子密钥分发(QKD)和量子隐形传态(QT)。基于 QKD 的保密通信称为量子保密通信,该技术成为最先成熟、最贴近实用的量子技术,已经实现产业化;量子隐形传态则还处于基础研究阶段。

量子通信分类及技术比较

量子通信形式

说明

特点

协议

应用范例

量子密钥分发QKD

利用量子力学,为通信双方提供无条件安全的共享密钥来保障绝对安全通信

利用量子特性传输经典信息

最基本的两个协议是基于编码于非正交态的BB84协议,以及基于量子纠缠态的E91协议

基于墨子号量子科学实验卫星,科学家们已经实现了kbps级别、距离达到1200千米的星地量子密钥分发实验

量子隐形传态QT

通过借助量子纠缠和经典工信手段实现量子信息的传递

利用量子特性传递量子态

暂无

借助于墨子号量子卫星,科学家展示了距离达7600米的洲际量子隐形传态实验

资料来源:公开资料

       量子通信产业链上游以元器件及核心设备为中心,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;中游打造传输干线和系统平台,是加速量子通信应用落地的保证;下游形成的终端产品如量子IDC、量子电话等,应用在军事国防、电子政务、云计算、金融等领域,应用场景的拓展是量子通信实现产业化、市场化的关键。

量子通信行业产业链
 
资料来源:公开资料

       与传统通信相比,量子通信具有绝对安全、信道容量大、时效性高、抗干扰能力强等优势。随着信息传输的高效安全性日益受到人们的重视,量子通信技术成为各国力争先发主导的领域,因此,国家相关部委制定了一系列推动骨干网、城域网等量子保密通信网络建设的相关政策、规划,以支持量子通信网络发展。

 
资料来源:公开资料

2016-2020年中国量子通信行业政策一览表

时间

政策名称

主要内容

2016.03

《中华人民共和国经济和社会发展第十三个五年规划纲要》

着力构建量子通信和泛在安全物联网,加快发展合成生物和再生医学技术,加速开发新一代核电装备和小型核动力系统、民用核分析与成像,打造未来发展新优势。

2016.05

《国家创新驱动发展战略纲要》

面向2030 ,坚持有所为有所不为,尽快启动航空发动机及燃气机重大项目,在量子通信等领域充分论证,把握方向,明确重点,再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目和工程。

2016.06

《长江三角洲城市群发展规划》

加强智慧城市网路安全管理,积极建设京沪干线量子通信工程,推动量子通信技术在上海、合肥、芜湖等城市使用,促进量子通信技术在政府部门、军队和金融机构等应用。

2016.07

《“十三五”国家科技创新规划》

面向2030年,再选择一批体现国建战略意图的重大科技项目,力争有所突破。科技创新2030一重大项目包括量子通信与量子计算机。研发城域、城际、自由空间量子通信技术,研制通用量子计算原型机和实用化量子模拟机。

2016.11

《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》

加强关键技术和产品研发。布局太赫兹通信、可见光通信等技术研发,持续推动量子密钥技术应用。

2016.12

《“十三五”国家信息化规划》

强化战略性前沿技术超前布局。加强量子通信、未来网络、类脑计算、人工智能、全息显示、虚拟现实、大数据认知分析、新型非易失存储、无人驾驶交通工具、区块链、基因编辑等新技术基础研发和前沿布局,构筑新赛场先发主导优势。

2016.12

《中原城市群发展规划》

信息安全保障工程。支撑郑州、宿州应用推广城域量子通信网络;以强化基础网络安全、信息系统安全、重点行业工控系统安全为重点,提升应急基础平台、灾难备份平台、测评认证平台等设施支撑能力。

2016.12

《信息通信行业发展规划(2016-2020年)》

发挥互联网企业创新主体地位和主导作用,以技术创新为突破,带动移动互联网、5G、云计算、大数据、物联网、虚拟现实、人工智能、3D打印、量子通信等领域核心技术的研发和产业化。

2017.01

《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016年版)》

包括信息安全咨询服务、信息系统安全集成、网络安全维护服务、信息安全风险评估、信息系统等级保护咨询、攻击防护服务、加密保密服务、网络安全应急服务。

2017.05

《“十三五”国家基础研究专项规划》

量子通信研究面向多用户联网的量子通信关键技术和陈涛涛和设备,率先突破量子保密通信技术,建设超远距离光纤量子通信网,开展星地量子通信研究系统,构建完整的空地一体广域量子通信网络体系,与经典通信网络实现无缝链接。

2017.11

《关于组织实施2018年到新一代信息基础设施工程的通知》

支持重点:国家广域量子通信骨干网络建设一期工程,即以量子保密通信子通信研究面向多用户联网的量子通信关键技术和成套设备,率先突破量子保密通信技术,建设超远距离光纤量子通信网,开展星地量子通信研究系统,构建完整的空地一体广域量子通信网络体系,与经典通信网络实现无缝链接与成像,打造未来发展新优势一流水平系,进一步推进其在信息通信领域及政务、金融、电力等行业的应用。

2018.01

《国务院关全面加强基本基础科学研究的若干意见》

优化国家科技计划基础研究支持体系,拓展实施国家重大科技项目,加快实施量子通信与量子计算机、脑科学与类脑研究等科技创新2030一重大项目,推动对其他重大基础前沿和战略必争领域的前瞻部署。

2018.07

《金融和重要领域密码应用于创新发展工作规划(2018-2022年)》

大力推动密码科技创新,加强密码基础理论、关键技术和应用研究,初级密码与量子技术、云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等新兴技术融合创新。

2019.12

《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》

统筹规划长三角数据中心,推进区信息枢纽港建设,实现数据中心和存算资源协同布局。加快量子通信产业发展,统筹布局和规划建设浪子保密通信干线网,实现与国家广域量子通信骨干网无缝对接,开展量子通信应用试点。

2020.03

《关于科技创新支撑复工复产和经济平稳运行的若干措施》

大力推动关键技术攻关,加大5G、量子通信重大科技项目的实施和支持力度,突破关键核心技术,促进科技成果的转化应用和产业化,培育一批创新型企业和高科技产业,增强经济发展新动能。

资料来源:工信部等

       近年来,量子通信已逐步向实用化发展,我国量子保密通信骨干网络有序建设中。目前,国内量子保密通信骨干网已建成的包括了“京沪干线”、“武合干线”、“沪杭干线”,待建的包括了京汉、沪合、汉广等地。已经建成的量子通信城域网包括了合肥、武汉、北京、济南、枣庄、宿州、上海,待建的包括了广州、杭州、南京、成都、贵阳、西安等地。

中国量子通信网络建设现状

类型

建设状态

量子通信网简称

骨干网

已建

京沪、武合、沪杭

待建

京汉、沪合、汉广、齐鲁等

城域网

已建

合肥、武汉、北京、济南、枣庄、宿州、上海

待建

广州、杭州、南京、成都、贵阳、西安等

资料来源:公开资料

       近年来,我国量子通信行业快速发展,市场规模以每年12-20%的速度稳定增长。2019年中国量子通信市场规模为425亿元,随着量子通信技术的提升、信息安全性需求的提高,2025年有望实现翻倍突破1000亿元。

2017-2025年我国量子通信行业市场规模及预测

数据来源:公开资料

       量子保密通信作为未来信息安全的基础和方向之一,各领域加强对量子通信的投入力度。未来,政务仍为量子通信的下游应用的主要领域,占比预计达30%。

我国量子通信下游应用领域占比情况预测

数据来源:公开资料(TC)

       以上数据资料参考《2020年中国量子通信行业分析报告-行业深度调研与发展趋势预测》。

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