2019-2023年中國量子通信行業(yè)影響因素分析

　　一、有利因素

　　（一）政策加碼及推進

　　2016年12月，國務院印發(fā)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，把量子通信提升至國家戰(zhàn)略高度，將其作為重要戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)方向和體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目。

　　2017年5月，科技部、教育部、科學院、國家自然科學基金委員會聯(lián)合發(fā)布《關于印發(fā)“十三五”國家基礎研究專項規(guī)劃的通知》，提出要面向多用戶聯(lián)網(wǎng)的量子通信關鍵技術和成套設備，率先突破量子保密通信技術，建設超遠距離光纖量子通信網(wǎng)，開展星地量子通信系統(tǒng)硏究，構建完整的空地一體廣域量子通信網(wǎng)絡體系，與經(jīng)典通信網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫鏈接。以奠定我國在新一輪信息技術國際競爭中的科技基礎和優(yōu)勢方向。

　　2017年11月，國家發(fā)改委印發(fā)《關于組織實施2018年新一代信息基礎設施建設工程的通知》，提出以量子保密通信“京滬干線”和“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星為基礎，面向國家戰(zhàn)略需求和可持續(xù)運營要求，在京津冀、長江經(jīng)濟帶等重點區(qū)域建設量子保密通信骨干網(wǎng)及城域網(wǎng)，并在若干地區(qū)建設衛(wèi)星地面站，形成量子保密通信骨干環(huán)網(wǎng)。同時，構建量子保密通信網(wǎng)絡運營服務體系，進一步推進其在信息通信領域及政務、金融、電力等行業(yè)的應用。

　　2018年3月，政府工作報告肯定量子通信發(fā)展成果，將量子通信與載人航天、深海探測、大飛機并列為重大創(chuàng)新成果，認可量子通信行業(yè)地位和發(fā)展成果。

　　（二）量子通信獨特的優(yōu)越性

　　量子通信是一門交叉學科，是通信電子科學和量子力學相結合的新興產(chǎn)物，這種通信技術可以完成傳統(tǒng)信息傳輸所不能完成的信息處理技術任務，與傳統(tǒng)通信技術和通信方式相比，具有獨特的優(yōu)越性。量子通信是利用量子的不可復制性以及測量的隨機性進行信息傳遞的一種新型通訊方式，與經(jīng)典通信相比較，量子通信采用的是“一次一密”的加密方式，是目前唯一被證明無條件安全的通信方式。此外，它還具有較強抗干擾能力、傳輸能力、高傳輸效率以及容量大、速度快等優(yōu)點，理論上可以傳輸無限量的消息。由于其多方面突出的優(yōu)勢，這種量子通信技術得以被廣泛應用于軍事、國防等領域，在信息檢測、信息傳送以及信息對抗等方面占據(jù)優(yōu)勢，性能和用途都領先于其他通信技術。

　　（三）量子通信技術的不斷突破

　　2018年以來，我國在量子通信技術領域不斷突破新記錄。清華大學的研究團隊首次實現(xiàn)了25個量子接口之間的量子糾纏，打破了先前加州理工學院研究組4個量子接口之間糾纏的紀錄。中國科技大學的研究團隊在國際上首次實現(xiàn)18個光量子比特的糾纏，刷新了所有物理體系中最大糾纏態(tài)制備的世界紀錄。中國科技大學的研究人員還在量子通信研究中取得新進展，創(chuàng)造密集編碼量子通信信道容量新紀錄。

　　2018年1月，中國和奧地利之間首次實現(xiàn)距離達7600公里的洲際量子密鑰分發(fā)，并利用共享密鑰實現(xiàn)加密數(shù)據(jù)傳輸和視頻通信。標志著“墨子號”已具備實現(xiàn)洲際量子保密通信的能力，為未來構建全球化量子通信網(wǎng)絡奠定了堅實基礎。

　　2018年7月，中國科學家一舉把量子密集編碼的信道容量紀錄提升到了2.09，超過了兩維糾纏能達到的理論極限，創(chuàng)造了當前國際最高水平。

　　隨著“量子衛(wèi)星”、“京滬干線”等重大項目的建設，我國量子通信技術已躋身全球領先地位，率先實現(xiàn)了量子傳送、加密和分發(fā)，理論實力、技術基礎和產(chǎn)業(yè)應用世界領先。

　　（四）應用前景廣闊

　　其一，量子通信技術在軍事領域通信安全方面會有較大的發(fā)展空間。量子通信技術憑借其絕對通信安全性質(zhì)以及傳送信息的快速性、準確性所決定的，在今后的一段時期內(nèi)或?qū)⒈淮蠓秶茝V及應用到軍事技術中，以有力的保證軍事安全及國家信息安全。其二，量子信息是國家儲存重要信息的安全載體。重要信息的儲存不僅需要安全性能，還需要較大的存儲空間，量子信息存儲可以滿足這一要求和標準，可以將國家的重要信息及文件存儲到量子信息庫中，并以獨有的密鑰，保證其安全性。第三，量子信息與網(wǎng)絡相結合，成為新型的網(wǎng)絡構架，特別是量子通信技術的大容量信息傳送和高效快速的性能，非常符合我國當下大數(shù)據(jù)的時代特征，可用于涉及秘密數(shù)據(jù)或票據(jù)的金融、電信、電力、電子信息等領域和部門，應用價值和前景非常廣闊。

　　二、不利因素

　　（一）上游產(chǎn)業(yè)的弱勢

　　量子通信行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是信號處理芯片、雪崩光電二極管（APD）等元器件及各類核心設備。由于上游核心芯片及元器件領域的技術門檻較高，與歐美發(fā)達國家相比我國存在先天的發(fā)展弱勢，國內(nèi)能夠提供核心設備的公司主要有科大國盾量子技術股份有限公司、安徽問天量子科技股份有限公司和浙江神州量子通信技術有限公司，核心設備公司位數(shù)并不多，且國內(nèi)芯片企業(yè)發(fā)展不足。目前我國量子通信上游關鍵器件FPGA、單光子源、雪崩二極管等基本需要依賴國外進口。

　　（二）實際應用中的通信保密性問題

　　目前，量子通信技術還不能達到絕對安全的要求。從量子通信技術的特點來看，保密安全性是它的一個重要特點，在實際操作中，通信密碼不可能做到絕對的保密，量子通信技術操作者可有意或無意泄密；另外，量子通信系統(tǒng)中的物理元件也不能保證其絕對的安全，這與理論分析中所設計的數(shù)學及物理模型存在著一定的差距。所以，量子通信體系內(nèi)由于某些因素或環(huán)節(jié)發(fā)生問題時，還是存在一定的安全漏洞。在現(xiàn)代研究過程中，應用各系統(tǒng)的量子密鑰，依然會受到信道、探測源和光源的干擾和影響，有可能會對量子通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全問題產(chǎn)生不良影響。

　　（三）配套技術成熟度不夠

　　對于現(xiàn)階段的量子通信來講，還存在技術手段不夠成熟、安全漏洞無法解決和受干擾因素多等問題。在理想條件下，量子通信在形成單子光源、量子檢測和控制量子信息方面還有待提高。從目前的研究結果來看，還不能完全保證量子信息的保密安全。如果要在量子通信上做到絕對安全，還需要在單光子態(tài)的制發(fā)、傳送和儲存等技術方面進行深入的研究和探索。量子通信由于在配套技術上開發(fā)上的不足，使一些通信技術在安全上的問題和難題還沒有得到根本的解決，限制了量子通信的發(fā)展與應用。

　　（四）產(chǎn)業(yè)化進程較慢

　　我國量子通信產(chǎn)業(yè)化還處在非常初級的階段，市場化機制還沒形成，產(chǎn)業(yè)化程度不夠是目前爭議較多的問題。

　　一方面，如何挖掘市場、如何發(fā)揮價值、如何讓需求用戶真正用得起、用得上量子通信產(chǎn)品，成為量子通信技術發(fā)展過程中面臨的巨大難題。量子通信產(chǎn)業(yè)化的爭議，也主要是由于市場化機制沒有形成所導致的，簡單來說，就是沒有形成必需、實用、易用的產(chǎn)品，沒有真正實現(xiàn)量子通信技術的產(chǎn)業(yè)化價值。

　　另一方面，成本問題是制約我國量子通信技術全面應用的重要因素。高昂的建設成本限制其只能向政府、軍事部門及大型金融企業(yè)提供通訊支持，在社會普及范圍較少，市場規(guī)模有限且較為分散；同時，量子通信系統(tǒng)在投入使用后，因其集合大量的高精密度的光學元件，在使用過程中容易發(fā)生損壞，維護和保養(yǎng)成本是傳統(tǒng)通信技術的幾十倍甚至百倍，普遍用戶無法承擔高昂的后期運營成本。

　　目前量子通信的發(fā)展還是靠國家政策推動，市場競爭不夠充分。要解決這個問題，需要國家政策鼓勵更多的企業(yè)，鼓勵各種性質(zhì)的企業(yè)參與競爭，不斷完善產(chǎn)品和市場。

　　2019-2023年中國量子通信市場規(guī)模預測

　　2017年，中國量子通信市場規(guī)模為180億元。我們預計，2019年我國量子通信市場規(guī)模將達到425億元，未來五年（2019-2023）年均復合增長率約為17.31%，2023年將達到805億元。

　　圖表　中投顧問對2019-2023年中國量子通信市場規(guī)模預測

　　數(shù)據(jù)來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心