中國科學院院士、中科大常務副校長潘建偉在“新未來人工智能論壇”上表示，量子通信衛(wèi)星將按照原定計劃在7月份發(fā)射。如果此次衛(wèi)星成功發(fā)射，中國將在全球首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，結(jié)合地面已有的光纖量子通信網(wǎng)絡，將初步構(gòu)建廣域量子通信體系。
近年來，高效安全的信息傳輸日益受到人們的關(guān)注，量子通信這一前沿技術(shù)成為資本市場的一個熱點。目前，量子通信產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)已逐漸成形。據(jù)業(yè)內(nèi)人士測算，2020年量子通信市場規(guī)模有望突破200億元，將廣泛應用于國防、金融等領(lǐng)域。
走在世界前列
量子通信是利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型通訊方式，屬于量子論和信息論相結(jié)合的新型交叉學科，主要涉及量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等。由于其相關(guān)特性，量子通信的安全性以及高效性都有很大提高。
無線、寬帶等傳統(tǒng)通信方式在信息傳輸中存在一定的安全問題。而量子通信，據(jù)潘建偉介紹，其具備不可分割、不可克隆的特性，可以抵御竊聽密鑰的分發(fā)，確保通過其加密的內(nèi)容不可破譯。由于在該領(lǐng)域的杰出貢獻，2016年1月，潘建偉團隊的“多光子糾纏及干涉度量”獲國家自然科學獎一等獎。
目前不少發(fā)達國家都在積極推進量子通信發(fā)展戰(zhàn)略。歐洲發(fā)布了量子信息處理與通信計劃；日本提出了以新一代量子信息通信技術(shù)為對象的長期研究戰(zhàn)略，計劃在2020年至2030年間建成安全保密的高速量子信息通信網(wǎng)絡。
中國在量子通信領(lǐng)域研發(fā)起步早，技術(shù)積淀較深，目前已走在世界前列。在3月份發(fā)布的國家“十三五”規(guī)劃中，量子通信成為其中重大科技專項之一。
當前的量子通信解決方案主要還是采用現(xiàn)有的光纖通信線路，在其上面添加核心量子設(shè)備，建立QKD（量子密碼通信）中心。據(jù)潘建偉介紹，量子通信“京滬干線”將于今年年底建成，中國研制的世界首顆量子通信衛(wèi)星已完成載荷、平臺產(chǎn)品研制，正在開展發(fā)射前的集成測試等工作，并將在今年七月發(fā)射。
據(jù)悉，“京滬干線”是連接北京、上海的高可信、可擴展、軍民融合的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡，中間還有合肥、濟南等重要節(jié)點。除了“京滬干線”，浙江、上海、安徽等省內(nèi)以及若干省際的量子通信網(wǎng)絡也有望于今年陸續(xù)啟動建設(shè)。量子通信衛(wèi)星將在國際上首次實現(xiàn)高速星地量子通信，并連接地面的城域量子通信網(wǎng)絡，初步構(gòu)建中國的廣域量子通信體系。
多個項目落地
去年10月，浙江神州量子網(wǎng)絡科技有限公司宣布投入1.7億元，建設(shè)“杭滬量子商用干線”。這是國內(nèi)首條量子通信商用干線，建成后可實現(xiàn)滬杭區(qū)域內(nèi)政府、企業(yè)、金融機構(gòu)等通信數(shù)據(jù)的加密傳輸。
由于其安全性較高的特性，量子通信在國防、保密、金融等領(lǐng)域有著巨大需求。興業(yè)證券分析師指出，以國防領(lǐng)域為例，量子通信可以應用于通信密鑰生成與分發(fā)系統(tǒng)，構(gòu)成作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)機動的安全通信網(wǎng)絡，能用于改進光網(wǎng)信息傳輸保密性，由此提高信息保護和信息對抗能力，也能應用于深海安全通信領(lǐng)域，為遠洋深海安全通信開辟新途徑。
在金融領(lǐng)域，工商銀行已成功應用量子通信技術(shù)實現(xiàn)其北京分行電子檔案信息在同城間的加密傳輸。這也是量子通信技術(shù)在國內(nèi)銀行業(yè)的首次成功應用。工商銀行相關(guān)負責人表示，為進一步提升信息安全水平，工行聯(lián)合中國科學技術(shù)大學實施了“量子保密通信京滬干線技術(shù)驗證及應用示范項目”，同時開展北京、上海同城及京滬異地千公里級量子通信金融應用落地工作。
阿里巴巴旗下阿里云與中科院旗下國盾量子于去年10月聯(lián)合發(fā)布了量子加密通信產(chǎn)品。這也是量子安全通信產(chǎn)品首次落地公共云領(lǐng)域。中信證券分析師陳劍指出，這標志著“云+量”作為基礎(chǔ)設(shè)置與服務開始面向更廣泛領(lǐng)域進行應用。
作為通信技術(shù)的未來演進方向，量子通信業(yè)終將進入廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)等公網(wǎng)市場。據(jù)陳劍測算，預計2020年國內(nèi)量子通信市場規(guī)模將達210億元。其中，專網(wǎng)市場105億元，公網(wǎng)75億元，其他領(lǐng)域30億元；預計2020年國內(nèi)量子通信設(shè)備領(lǐng)域市場規(guī)模為30億元，建設(shè)運維領(lǐng)域規(guī)模為30億元，運營市場規(guī)模將達150億元。
產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善
陳劍表示，在海外量子通信領(lǐng)域，已形成一批涉及產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的高科技企業(yè)，包括美國的MagiQ公司及瑞士IDQ公司等，提供初步商用化的量子密鑰分析系統(tǒng)器件、終端設(shè)備和整體應用解決方案。
誘人的市場前景吸引了眾多參與者，量子通信產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)正在逐漸形成。以三力士為例，公司擬出資6000萬元，設(shè)立山西三力士量子通信網(wǎng)絡有限公司，推動量子保密通信網(wǎng)、云計算等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的落地和產(chǎn)業(yè)化。
去年7月，中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室宣布成立。該實驗室結(jié)合阿里巴巴在計算算法、架構(gòu)和云計算方面的技術(shù)優(yōu)勢，以及中科院在量子計算和模擬、量子人工智能等方面的優(yōu)勢，探索下一代超快計算技術(shù)。
此外，中科院牽頭，聯(lián)合中科大、科大國盾量子技術(shù)股份有限公司、阿里巴巴（中國）有限公司、中國鐵路網(wǎng)絡有限公司、中興通訊股份有限公司、北方信息技術(shù)研究所等單位發(fā)起成立了中國量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
陳劍指出，量子通信產(chǎn)業(yè)鏈主要包括元器件、設(shè)備、建設(shè)運維、運營應用四個環(huán)節(jié)。其中，元器件方面大部分與傳統(tǒng)通信所使用的沒有太大的差異。但核心器件，如單光子探測器仍主要依賴進口，近距離設(shè)備國產(chǎn)可大致代替進口，而長距離設(shè)備需要一年或更長時間實現(xiàn)進口替代。
中游核心設(shè)備包括量子網(wǎng)關(guān)和量子交換機，國內(nèi)的科大國盾掌握了部分核心技術(shù)；問天量子等機構(gòu)也在參與其中，研發(fā)量子通信核心設(shè)備，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
隨著更多城際干線啟動，將引入更多商業(yè)化運作，帶動量子通信網(wǎng)絡建設(shè)和運營需求。這需要在現(xiàn)有光通信網(wǎng)絡中添加相關(guān)設(shè)備，開辟單獨的通道以確保信號穩(wěn)定性等。這些工作通常由網(wǎng)絡建設(shè)和系統(tǒng)集成商承擔。
陳劍認為，隨著以量子加密為代表的量子通信技術(shù)日趨成熟，行業(yè)將進入高速發(fā)展期，從發(fā)展進程、技術(shù)門檻以及未來潛力等角度看，當前網(wǎng)絡運營應用與核心設(shè)備最具投資價值。
