一、量子通信產業鏈分析

　　量子通信產業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。國內能夠提供核心設備的公司并不多，主要包括國盾量子（浙江東方參與出資成立）、問天量子和神州量通（都飛通信控股51%）。國外廠商主要包括瑞士IDQ公司、美國Bennet公司等。

　　量子通信產業鏈中游主要包括網絡傳輸干線提供商和系統集成商。以量子保密通信“京滬干線”技術驗證及應用示范項目為例，提供傳輸干線服務的公司是中國有線電視網絡有線公司，提供系統集成服務的公司包括神州數碼系統集成服務有線公司（神州信息子公司）、中國通信建設集團有線公司（中國通服子公司）等。

　　量子通信產業鏈下游主要是各種行業應用，如金融、軍事、政務、商務等領域。提供的產品包括量子電話、基于量子保密技術的IDC、量子白板等。

量子保密通信產業鏈

　　二、量子通信應用場景分析

　　目前，量子保密通信運用較為成熟領域有三個，分別是國防、金融、政務。

　　1、量子通信在金融行業的應用

　　（1）金融信息量子通信驗證網

　　2011年上半年，針對金融信息安全的要求，新華社和中國科學技術大學合作開展了量子通信技術在金融信息傳輸方面的研究。2011年9月底，雙方合作建成了連接新華社新聞大廈和新華社信息交易所的“金融信息量子保密通信技術驗證專線”，當年11月底，將該“專線”擴展成為4個節點、3用戶的“金融信息量子通信驗證網”。

　　2012年2月21日，“金融信息量子通信驗證網”在新華社金融信息交易所開通，標志著量子通信技術首次在金融信息傳輸領域的應用。

　　“金融信息量子通信驗證網”使用北京聯通提供的商用光纖，線路最長超過20公里，在此網絡上的量子密鑰成碼率達到10Kbps以上，該驗證網支持高保密性視頻語音通信、實時文字交互和數據傳輸。高速數據傳輸的速率達到300Mbps以上，能夠滿足大多數加密通信應用的需求。

金融信息量子通信驗證網結構圖

　　（2）工行試水量子通信

　　2015年2月1日，中國工商銀行成功應用量子通信技術實現了工行北京分行電子檔案信息在同城間的加密傳輸，標志著量子通信在國內銀行業首次成功應用。 據工行內部人士介紹，為了進一步提升信息安全水平，工行與中國科學技術大學合作實施了“量子保密通信京滬干線技術驗證及應用示范項目”，目前的應用主要是柜面業務客戶信息憑證、信貸審批憑證、信用證等加密傳輸。預計今年會實現工行在上海的數據中心處理的業務通過“京滬干線”量子通信通道傳輸到北京數據中心做異地備份。未來工行最核心的數據都會在量子加密信道上傳輸，以保證信息的安全性。

　　據了解，在銀監會的支持下，除了工商銀行外，民生銀行、北京農商行等金融機構都參與了量子通信的改造。

　　2、量子通信在政務行業的應用

　　（1）蕪湖量子政務網

　　2009年5月18日，世界首個量子政務網在安徽蕪湖市試運行，標志著量子通信技術在政務行業的成功應用。

　　蕪湖量子政務網是郭光燦院士和韓正甫教授帶領的團隊與蕪湖市政府合作完成的，其所使用的核心器件（包括光電調制芯片）都是中科大自主研發或與國內單位聯合研制的，整個網絡實現了全部國產化。蕪湖量子政務網也標志著我國量子保密通信產業化邁出關鍵一步。

　　（2）合肥城域量子通信試驗示范網

　　合肥城域量子通信試驗示范網于2010年7月開工實施，2012年3月30日成功開通，由中國科學技術大學和安徽量子通信技術有限公司（國盾量子的前身）承建，是世界首個規模化城域量子通信網。

　　據報道，合肥城域量子通信試驗示范網成功搭建了46個節點、40組用戶，覆蓋合肥市主城區，用戶涵蓋省市政府機關單位、金融機構、軍工企業、研究院所等。這46個節點內的用戶可以互相通話，但無法撥打其他的電話，其他的電話也無法撥入。

　　合肥城域量子通信試驗示范網具有網絡擴容能力，能夠提供量子安全下的實時語音通信、實時文本通信及文件傳輸等功能。

城域量子通信實驗示范網結構圖

　　（3）濟南量子通信試驗網

　　2014年3月26日，經過兩年多的努力，由山東量子科學技術研究院承建的“濟南量子通信試驗網”正式投入使用。“濟南量子通信試驗網”的順利運行，標志著量子通信城域網技術已經發展成熟。

　　“濟南量子通信試驗網”總投資1.22億元，包括三個集控站，50個用戶節點，28個節點單位，可以為省內含省直機關事業單位、高校、銀行等提供超過90部量子加密的語音電話、傳真、文本通信和文件傳輸業務，業務接通率達到99%以上。

　　下一步“濟南量子通信試驗網”將與國家863項目的中遠距離試驗床進行對接，并作為“京滬干線”大尺度光纖量子通信骨干網工程的重要接入網絡。

　　3、量子通信在國防行業的應用

　　利用量子通信技術在軍事國防行業進行信息加密傳輸具有廣闊的市場空間。2002年，美國制定的“十年發展規劃”中明確提出，“到2012年發展一套可行的帶有足夠復雜度的量子計算技術”，美國全國科學基金會投資5000萬美元對量子通信進行研究。目前，美國白宮和五角大樓安裝了量子通信系統，并已投入使用。

　　中國軍隊在量子通信技術上也并不落后。據報道，中國已經成功利用高功率藍光激光器實現了自由空間量子信息傳輸，其傳輸距離達到16公里，證實了利用衛星實現遠距離量子通信的可行性。據介紹，中國軍隊利用藍色激光進行傳輸實驗，美國則是利用紅外線。藍色激光和紅外線在傳輸距離和強度上各有優劣，主要區別在于藍色激光在水中的穿透性更強，可廣泛應用于水下通信。

　　2009年，在60周年國慶閱兵期間，潘建偉團隊在天安門城樓、中南海、國慶閱兵指揮部等關鍵地點之間構建了實時語音加密“量子通信熱線”，用于保障重要信息傳送。

　　2012年11月，在黨的“十八大”期間，根據會務組的安排，在部分核心部位部署量子通信系統，為會議提供基于量子技術的安全通信保障。潘建偉團隊成功部署了與會代表信息數據庫實時高速同步、音視頻密話指揮網絡系統。在會議期間，該系統成功實現了7×24小時零故障運行，并被安排在現場長期部署使用。

　　4、量子通信廣域網（京滬干線、杭滬干線）

　　量子保密通信“京滬干線”總體目標是建成連接北京、上海，貫穿濟南、合肥等地的量子保密通信骨干線路，連接各地城域接入網絡，打造廣域光纖量子通信網絡，建成大尺度量子通信技術驗證、應用研究和應用示范平臺。項目實施分為三個階段，第一階段為技術驗證和分系統聯試階段，第二階段為室內聯試階段，第三階段為工程建設的應用示范階段。

量子保密通信“京滬干線”路線圖

　　據潘建偉介紹，京滬干線將于今年下半年開通。目前已有多個公司參與到“京滬干線”的建設當中。

　　三、量子通信市場規模預測

　　根據預測，國內量子通信短期市場規模在100-130億元左右，長期市場規模將超過千億。

國內量子通信市場規模預測

　　從技術角度來看，量子通信的商用仍面臨一些挑戰。首先，量子通信在成碼率、穩定性、抗干擾性能還存在一些局限性。在現有條件下，基于量子密鑰分配或量子隱形傳態的通信技術很難超越經典通信系統在通信速率、通信距離、抗干擾等方面的性能。現有的光量子傳輸速率仍達不到光纖傳輸的。光纖量子密鑰分發系統安全碼率在10KM傳輸距離下達1Mbps，最遠傳輸距離達300KM。第二，理想的量子通信協議在現實技術條件下難以實現。就單光子通信而言，單光子源生成、量子態控制及量子測量等技術并不成熟。第三，光子損耗及量子退相干問題。在對量子通信過程中，如何盡量減小光子損耗，保持量子特性不被破壞，減少量子退相干效應是目前技術難題。

　　從產業化角度來看，目前的量子通信還存在一些亟待解決的問題。首先采用量子通信技術進行數據的傳輸，傳輸成本可能比經典通道傳輸信息要更高，如何在提升性能的同時降低成本是一個值得探索的問題。其次，目前量子通信項目的開展主要以高校、科研院所為主，是一個小范圍游戲，市場其他設備廠商、集成商參與范圍很小，不利于產品的產業化和推廣。第三，目前國內仍未有量子通信相關標準。需要將目前的技術進行專利化和標準化，才有利于產業的發展。