中新社酒泉8月16日01時(shí)40分，中國在酒泉衛星發(fā)射中心用長(cháng)征二號丁運載火箭成功將全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛星(簡(jiǎn)稱(chēng)量子衛星)發(fā)射升空，此次發(fā)射任務(wù)圓滿(mǎn)成功，標志著(zhù)中國空間科學(xué)研究又邁出重要一步。
量子衛星是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導專(zhuān)項首批科學(xué)實(shí)驗衛星之一，其主要科學(xué)目標是借助衛星平臺，進(jìn)行星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗，并在此基礎上進(jìn)行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗，以期在空間量子通信實(shí)用化方面取得重大突破；在空間尺度進(jìn)行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實(shí)驗，開(kāi)展空間尺度量子力學(xué)完備性檢驗的實(shí)驗研究。
中國自主研發(fā)的量子衛星突破了一系列高新技術(shù)，包括同時(shí)瞄準兩個(gè)地面站的高精度星地光路對準、星地偏振態(tài)保持與基矢校正、星載量子糾纏源等工程級關(guān)鍵技術(shù)等，衛星設計壽命為兩年。量子衛星的成功發(fā)射和在軌運行，將有助于中國在量子通信技術(shù)實(shí)用化整體水平上保持和擴大國際領(lǐng)先地位，實(shí)現國家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式提升，有望推動(dòng)中國科學(xué)家在量子科學(xué)前沿領(lǐng)域取得重大突破，對于推動(dòng)中國空間科學(xué)衛星系列可持續發(fā)展具有重大意義。
本文就量子通信的有關(guān)概念、國內外量子通信發(fā)展現狀及涉及生產(chǎn)企業(yè)同大家共享
一、量子通信概念
1-1. 量子通信概念
量子通信,是利用量子糾纏效應進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是量子論和信息論相結合的新的研究領(lǐng)域。
量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來(lái)這門(mén)學(xué)科已逐步從理論走向實(shí)驗，并向實(shí)用化發(fā)展。
按照所使用的信道不同，量子通信主要分為兩種：廣義的量子隱形傳送與狹義的量子密碼通信。
廣義的量子通信
通常指的是量子隱形傳送（Quantum Teleportation），其利用量子糾纏態(tài)的特性，通過(guò)將某個(gè)粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個(gè)地方來(lái)實(shí)現信息傳遞。通信過(guò)程中傳輸的只是表達量子信息的“狀態(tài)”，并不傳輸作為信息載體的量子本身。即把另一個(gè)粒子制備到該量子態(tài)上，而原來(lái)的粒子仍留在原處。
狹義量子通信
通常是指量子密碼通信（Quantum Key Distribution），即利用量子狀態(tài)來(lái)作為信息加密和解密的密鑰。量子密鑰分配以量子態(tài)為信息載體，基于量子力學(xué)的測不準關(guān)系和量子不可克隆定理，通過(guò)量子信道使通信收發(fā)雙方共享密鑰，是密碼學(xué)與量子力學(xué)相結合的產(chǎn)物。QKD （量子密碼通信） 技術(shù)在通信中并不傳輸密文，只是利用量子信道傳輸密鑰，將密鑰分配到通信雙方。
目前量子通信總體方案是盡量采用現有光纖量子通信線(xiàn)路，在其上面添加核心量子設備，建立 QKD（量子密碼通信） 中心。而遠程量子通信的最終實(shí)現將依賴(lài)于量子中繼：在空間建立許多站點(diǎn)，以量子糾纏分發(fā)技術(shù)先在各相鄰站點(diǎn)間建立共享糾纏對，以量子存儲技術(shù)將糾纏對儲存，采用遠距離自由空間傳輸技術(shù)實(shí)現量子糾纏轉換，即增長(cháng)量子糾纏對的空間分隔距離。
1-2. 量子通信的主要優(yōu)點(diǎn)
(1)具有無(wú)條件安全性。量子通信技術(shù)的信息安全是基于量子密碼學(xué)，并以量子狀態(tài)作為密鑰而突破了傳統加密方法的束縛，明顯具有不可竊聽(tīng)、不可復制性和理論上的“無(wú)條件安全性”。任何截獲或測試量子密鑰的操作，都會(huì )改變量子狀態(tài)，量子通信總會(huì )確保兩地之間密鑰分配和通信的絕對安全性。量子通信對于信息的加密也不再是要依靠傳統加密技術(shù)所依賴(lài)的復雜算法，而是靠物理法則來(lái)保證，由此被認為是保障通信安全的終極技術(shù)手段。
(2)具有較強抗干擾能力和傳輸能力。在信息傳輸通道方面，量子信息傳遞過(guò)程不會(huì )為任何障礙所阻隔，線(xiàn)路時(shí)延可以為零，因此能實(shí)現最快通信，并且不存在任何電磁輻射污染，整個(gè)通信程序完全達到充分環(huán)保。在通信遠距離方面，量子通信屬于遠距離通信，量子隱形傳態(tài)具備穿越大氣層的能力，而這就為未來(lái)基于衛星量子中繼的全球化量子通信網(wǎng)奠定了基礎。
(3傳輸效率極高。根據量子力學(xué)的疊加原理，一個(gè)n維量子態(tài)含有2n個(gè)態(tài)信息，而量子并行性使得量子計算機可以同時(shí)對2n個(gè)數進(jìn)行數學(xué)運算，因此使用量子計算機對n維量子態(tài)進(jìn)行傳輸，效率顯著(zhù)提高。
1-3. 量子通信主要應用領(lǐng)域
量子通信在軍事、國防、金融等信息安全領(lǐng)域有著(zhù)重大的應用價(jià)值和前景，不僅可用于軍事、國防等領(lǐng)域的國家級保密通信，還可用于涉及秘密數據、票據的政府、電信、證券、保險、銀行、工商、地稅、財政等領(lǐng)域和部門(mén)，而技術(shù)又相對成熟，未來(lái)市場(chǎng)容量極大。
1-4. 量子通信產(chǎn)業(yè)鏈
量子通信產(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(lèi)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(wèn)天量子和神州量通（都飛通信控股51%）。國外廠(chǎng)商主要包括瑞士IDQ公司、美國B(niǎo)ennet公司等。
量子通信產(chǎn)業(yè)鏈中游主要包括網(wǎng)絡(luò )傳輸干線(xiàn)提供商和系統集成商。以量子保密通信“京滬干線(xiàn)”技術(shù)驗證及應用示范項目為例，提供傳輸干線(xiàn)服務(wù)的公司是中國有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )有線(xiàn)公司，提供系統集成服務(wù)的公司包括神州數碼系統集成服務(wù)有線(xiàn)公司（神州信息子公司）、中國通信建設集團有線(xiàn)公司（中國通服子公司）等。
量子通信產(chǎn)業(yè)鏈下游主要是各種行業(yè)應用與運營(yíng)，如金融、軍事、政務(wù)、商務(wù)等領(lǐng)域。提供的產(chǎn)品包括量子電話(huà)、基于量子保密技術(shù)的IDC、量子白板等。
1-5.量子通信核心設備
量子通信核心設備是量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈中最核心的一個(gè)環(huán)節。核心設備主要包括量子密鑰分發(fā)設備、量子交換機、量子網(wǎng)關(guān)、量子網(wǎng)絡(luò )站控、量子隨機數發(fā)生器等。
（1）量子密鑰分發(fā)設備：量子密鑰分配終端（QKD）主要負責量子通信過(guò)程中密鑰的收發(fā)。密鑰分配終端根據結構的不同，可以分為收發(fā)獨立型結構和一體型結構。收發(fā)獨立型設備是指發(fā)送端機和接收端機分為兩個(gè)獨立設備，也稱(chēng)為單向量子密碼系統。收發(fā)一體型設備包含量子密鑰發(fā)射端和接收端，也稱(chēng)為雙向量子密碼系統，組網(wǎng)較為靈活。
量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò )密碼機，將量子密鑰分發(fā)技術(shù)與傳統商用密碼技術(shù)有效融合，可實(shí)現大容量、高性能的網(wǎng)絡(luò )數據加密傳輸。相比傳統網(wǎng)絡(luò )安全設備，該產(chǎn)品不僅確保了敏感的密鑰分發(fā)過(guò)程的安全性，而且密鑰更新速度更快、業(yè)務(wù)密鑰生命周期更短，從而使系統的安全性得以大幅提升，滿(mǎn)足了各種基于網(wǎng)絡(luò )的應用系統對信息安全的需求。
（2）量子安全網(wǎng)關(guān)：量子安全網(wǎng)關(guān)是量子通信組網(wǎng)中的核心設備，是完成量子密鑰分發(fā)的最基本器件。量子密鑰由量子網(wǎng)關(guān)通過(guò)光纖鏈路分發(fā)。量子網(wǎng)關(guān)內部集成有光源、探測器和電子學(xué)板卡，能夠實(shí)現普通電話(huà)、傳真、IP電話(huà)、視頻會(huì )議及文件傳輸等的應用接入，對語(yǔ)音、視頻、數據等使用量子密鑰進(jìn)行高安全保密通信。按所處區域不同，量子網(wǎng)關(guān)分為可信中繼量子網(wǎng)關(guān)和普通量子網(wǎng)關(guān)。
量子網(wǎng)關(guān)主要完成以下功能：量子密鑰分發(fā)與管理；數據加解密：加解密算法可根據業(yè)務(wù)類(lèi)型、優(yōu)先級、密鑰類(lèi)型等選擇；應用接入：為普通電話(huà)、傳真、VOIP電話(huà)、視頻會(huì )議提供標準接口；網(wǎng)絡(luò )接口及其他功能。
（3）量子交換機：量子交換機用于多個(gè)QKD終端設備間量子信道的搭建，是量子通信網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現量子信道共享的設備，位于網(wǎng)絡(luò )拓撲的匯聚節點(diǎn)，集中管理網(wǎng)絡(luò )信道資源。光量子交換機按光路切換類(lèi)型可分為全通型和矩陣型。全通型量子交換機可以實(shí)現所有光端口兩兩互聯(lián)，矩陣型光量子交換機可以實(shí)現內外光端口互聯(lián)。
（4）量子網(wǎng)絡(luò )站控設備：量子集控站，由光量子交換機、量子通信服務(wù)器和量子密鑰分發(fā)終端組成。利用多個(gè)量子集控站組成多種網(wǎng)絡(luò )拓撲，可以提高組網(wǎng)的靈活性和穩定性，能方便地對量子通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴展，擴大量子通信網(wǎng)絡(luò )的覆蓋面積，大大擴展通信距離。中國已建成的“合肥城域量子通信試驗示范網(wǎng)”和“濟南量子通信試驗網(wǎng)”，都是基于量子集控站實(shí)現的多用戶(hù)量子通信網(wǎng)絡(luò )。
（5）量子隨機數發(fā)生器：量子隨機數發(fā)生器是基于量子物理和量子效應而產(chǎn)生的真隨機數的系統，在實(shí)用化量子密碼系統等對隨機性質(zhì)量和安全性要求較高的領(lǐng)域具有重要的應用。比特率是量子隨機數發(fā)生器最重要的指標。早期的量子隨機數發(fā)生器利用單光子路徑選擇方案，比特率僅為4Mbps。
實(shí)用化量子通信領(lǐng)域一個(gè)重要目標是將量子密碼系統的工作頻率提升至10GHz，需要至少50Gbps以上的量子隨機數發(fā)生器對單光子脈沖進(jìn)行調制編碼。在日前舉辦的“光纖通信50年高峰論壇”上，上海交通大學(xué)教授王壽泰透露，最近，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、張軍等和英國牛津大學(xué)的同事合作，發(fā)展了基于激光相位波動(dòng)的超高速量子隨機數產(chǎn)生技術(shù)，利用功率實(shí)時(shí)反饋等手段，實(shí)現了無(wú)需溫控的高穩定度干涉儀，可將半導體激光器中自發(fā)輻射光子的量子相位波動(dòng)信息轉化成強度信息，進(jìn)行超高速采樣。實(shí)驗實(shí)現了68Gbps的高速量子隨機數發(fā)生器，和此前的最快速率相比，提高了一個(gè)數量級，成為世界上最快的量子隨機數發(fā)生器。
二、國外量子通信發(fā)展現狀
國外量子通信概念自1984年開(kāi)始提出，1992年后開(kāi)始得到重視、逐漸發(fā)展，至今整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟，開(kāi)始步入應用推廣階段。
國外量子通信產(chǎn)業(yè)比中國更早的步入實(shí)用化，量子通信科技產(chǎn)業(yè)實(shí)體中較為知名的有美國B(niǎo)NN（雷神子公司）、MAGIQ TECH以及瑞士的IDQ，它們能夠提供初步商用化的量子密鑰分發(fā)系統器件、終端設備和整體應用解決方案。
其中IDQ 是量子密鑰生成的世界領(lǐng)導者，量子安全加密類(lèi)產(chǎn)品主要有量子網(wǎng)絡(luò )安全加密，量子密鑰分配，量子密鑰生成等。BNN 科技公司為雷神公司全資子公司，擅長(cháng)量子計算，參與美國情報高級研究計劃局（IARPA）發(fā)起的量子計算機科學(xué)（QCS）項目研究。
三、中國量子通信發(fā)展現狀與規模預測
3-1. 研究和試驗進(jìn)程
在量子保密通信這場(chǎng)國際化競爭中，中國盡管屬于后來(lái)者，但起點(diǎn)高，進(jìn)展快，在應用研究的多個(gè)方面已經(jīng)達到了世界先進(jìn)水平，特別在城域量子通信關(guān)鍵技術(shù)方面，已經(jīng)達到了產(chǎn)業(yè)化要求，處于世界領(lǐng)先水平。
2015 年10 月，浙江神州量子計劃建設國內首條量子通信商用干線(xiàn)“杭滬量子商用干線(xiàn)”，投資金額1.7 億元，建成后有望實(shí)現滬杭區域內通信數據的絕密傳輸；通信干線(xiàn)方面，我國預計在2016年底前后建成世界最遠距離的光纖量子通信干線(xiàn)京滬線(xiàn)；在城域網(wǎng)方面，我國已完成合肥、濟南兩個(gè)量子通信城域網(wǎng)的建設；我國領(lǐng)先于歐美于2016年8月實(shí)現量子科學(xué)實(shí)驗衛星發(fā)射。
3-2. 示范應用
我國從2010年至今，已陸續建立了多個(gè)量子通信城域示范網(wǎng)絡(luò )，政府各部門(mén)為主要使用對象，對各種保密資料的存儲和傳輸提供安全加密。2010年5月我國在蕪湖市建立的世界上首個(gè)量子政務(wù)網(wǎng)。
2012年2月連接新華社新聞大廈和新華社金融信息交易所的‚金融信息量子保密通信技術(shù)驗證專(zhuān)線(xiàn)在北京開(kāi)通，標志著(zhù)量子通信在金融信息安全領(lǐng)域應用開(kāi)端。
2015年2月工商銀行北京分行電子檔案信息在同城間實(shí)現量子加密傳輸，量子通信拓展在銀行業(yè)信息安全應用。這是量子通信技術(shù)在國內銀行業(yè)的首次成功應用。
2016年9月底‚京滬干線(xiàn)建成同時(shí)，上海陸家嘴金融量子保密通信應用示范網(wǎng)也將同時(shí)建成。屆時(shí)中國銀監會(huì )、工商銀行、民生銀行、北京農商銀行、交通銀行、浦發(fā)銀行、東方證券、國泰君安期貨和華安基金等多家金融部門(mén)將成為第一批用戶(hù)。
軍用通信指揮控制專(zhuān)網(wǎng)（C4ISR）是現代軍隊的神經(jīng)中樞，中國目前處于建設初期，中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)顯示未來(lái)三年C4ISR投資年復合增長(cháng)率將超過(guò)25%，在2018年投資將達到1440億元，軍用專(zhuān)網(wǎng)基本上都需要加密。
軍用通信指揮專(zhuān)網(wǎng)C4ISR,將數字化戰場(chǎng)上的指揮中心、各級指揮所、各參戰部隊和武器平臺連接起來(lái),通過(guò)對獲取戰場(chǎng)信息、信息傳輸、信息分析處理、輔助作戰決策、下達行動(dòng)指令、引導武器攻擊、評估攻擊效果等各個(gè)作戰環(huán)節的整體控制，將原專(zhuān)長(cháng)于不同領(lǐng)域作戰的軍種部隊連接成一個(gè)有機整體，提高各基本作戰單元的作戰效能。未來(lái)也將逐步采用量子通信加密保障絕對安全。
預計軍用通信指揮專(zhuān)網(wǎng)2018年投資超過(guò)千億。
3-3.中國量子通信產(chǎn)業(yè)鏈
目前，國內已經(jīng)初步形成從量子通信核心器件生產(chǎn)，到量子通信設備制造，再到中下游的量子通信傳輸網(wǎng)絡(luò )建設和量子通信網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)與應用的產(chǎn)業(yè)鏈。
保守估計未來(lái)3年，國內的量子通信網(wǎng)絡(luò )建設投資規模將達75億元?？紤]到未來(lái)量子通信干線(xiàn)需要進(jìn)行二期升級投入和擴大覆蓋范圍，全國有300多個(gè)地級市，如果全部建設量子通信城域網(wǎng)將帶來(lái)約350億元的新增投資。
上游
量子通信所使用的元器件、光纖等器件，與傳統通信所使用的沒(méi)有特別大的差異，理論上不會(huì )對器件供應商造成太大影響。但需要注意的是：量子通信的一些核心器件，如單光子探測器，仍主要依賴(lài)于進(jìn)口，目前近距離設備國產(chǎn)可大致代替進(jìn)口，但是百公里（長(cháng)距離）設備預計還需一年或者更長(cháng)時(shí)間來(lái)實(shí)現進(jìn)口替代。
這與信息安全的自主可控還有一定差距，給相關(guān)公司帶來(lái)巨大商機，中國電科集團旗下部分研究所已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，預計將有更多公司進(jìn)入該領(lǐng)域。
另外，還有很多器件沒(méi)有實(shí)現專(zhuān)用化，目前量子通信中的設備器件大多是從現有網(wǎng)絡(luò )挪過(guò)來(lái)用，缺乏大規模的專(zhuān)用器件生產(chǎn)，該領(lǐng)域內的公司目前也在積極布局專(zhuān)用器件生產(chǎn)。
中游
中游的量子設備與解決方案提供環(huán)節是整個(gè)量子通信產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節。量子設備主要包括量子網(wǎng)關(guān)和量子交換機。量子網(wǎng)關(guān)是當前量子通信技術(shù)的最核心設備，具有量子密鑰分發(fā)與管理、數據加解密等功能。量子交換機是量子網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現量子信道共享的關(guān)鍵設備，位于網(wǎng)絡(luò )拓撲的匯聚節點(diǎn)，集中管理網(wǎng)絡(luò )信道資源。
國內主要是科大國盾、問(wèn)天量子掌握量子通信的核心技術(shù)，研發(fā)量子通信核心設備，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。都飛通信也已經(jīng)部分自研。
全球主要的量子設備與解決方案提供商包括：中國的科大國盾、問(wèn)天量子、瑞士的IDQuantique和美國的MagiQ四家公司。
下游
針對軍用、民用客戶(hù)的不同需求，未來(lái)會(huì )產(chǎn)生越來(lái)越多的公司利用現有的QKD 加密技術(shù)做終端、系統等開(kāi)發(fā)。比如：阿里巴巴與中科大合作，在2015年10月云棲大會(huì )推出了首款商用量子加密終端；凱樂(lè )科技與中創(chuàng )為合作，聯(lián)合實(shí)現數據鏈量子加密產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化并預計在2016年10月份推出原型機。
中國量子通信產(chǎn)業(yè)鏈與涉及主要企業(yè)
國內已經(jīng)初步形成從量子通信核心器件生產(chǎn)，到量子通信設備制造，再到中下游的量子通信傳輸網(wǎng)絡(luò )建設和量子通信網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)與應用的產(chǎn)業(yè)鏈。
3-4. 量子通信產(chǎn)業(yè)規模增長(cháng)與預測
根據預測，國內量子通信短期市場(chǎng)規模在100-130億元左右，長(cháng)期市場(chǎng)規模將超過(guò)千億。
短期市場(chǎng)規模
專(zhuān)網(wǎng)：市場(chǎng)規模預計到2017年將達到180億左右，按照屆時(shí)20-25%的專(zhuān)網(wǎng)采用量子通信，專(zhuān)網(wǎng)領(lǐng)域量子通信的市場(chǎng)規模在35-45億元。
公眾網(wǎng)：按照3-5年內量子通信滲透率4-5%測算，公眾網(wǎng)領(lǐng)域量子通信的市場(chǎng)規模在50-60億元。
云安全及特殊領(lǐng)域：隨著(zhù)云計算、IDC/CDN等的飛速發(fā)展，按照Gartner的估算，2017年全球云安全市場(chǎng)規模有望達到240億兀(41億美元)，5年內，量子通信在國內云安
全領(lǐng)域的市場(chǎng)規模預計在10億元。特殊應用領(lǐng)域，在十三五規劃指引的帶動(dòng)下，預計將會(huì )加速應用至空、天及其他領(lǐng)域，市場(chǎng)規模預計在10-20億元。
3-5年內，量子通信市場(chǎng)規模有望達到100-130億。預計短期催化劑主要包括：十三五規劃等政策層面的推動(dòng)、政務(wù)和軍事專(zhuān)網(wǎng)的信息安全需求加強、高校等科研機構的
產(chǎn)業(yè)化動(dòng)力增強、量子通信技術(shù)在公眾通信網(wǎng)的現網(wǎng)測試和小范圍應用。
長(cháng)期市場(chǎng)規模
在5-10年內，預計在十三五等頂層設計的推動(dòng)、科研的持續投入、技術(shù)成熟度提高和產(chǎn)業(yè)化加速，市場(chǎng)規模有望進(jìn)一步擴大，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，信息安全問(wèn)題刻不容緩。經(jīng)過(guò)國內的規?；袌?chǎng)應用，隨著(zhù)一帶一路大政策等技術(shù)和產(chǎn)品的海外拓展，量子通信很可能逐步打開(kāi)海外市場(chǎng)。
到2025年預計專(zhuān)網(wǎng)市場(chǎng)規模達到500億，量子通信滲透率60%；預計公網(wǎng)市場(chǎng)年投資達到2000億，量子通信滲透率30%；預計云安全及特殊領(lǐng)域的規模達到500億，量子通信滲透率60%；合計市場(chǎng)規模=50060%+200030%+500*60%=1200億，達到千億級。
四、中國投資機遇與發(fā)展挑戰
4-1.投資機遇
基于量子保密通信IDC領(lǐng)域投資機會(huì )
京滬干線(xiàn)建成之后，IDC領(lǐng)域是量子保密通信商業(yè)應用的一個(gè)天然市場(chǎng)。工行2015年已經(jīng)利用量子通信技術(shù)，實(shí)現了北京數據中心敏感信息的加密傳輸，未來(lái)IDC市場(chǎng)將會(huì )有更多高安全性、高保密性的需求，而能夠提供基于量子保密通信技術(shù)的IDC將成為稀缺資源。中經(jīng)云、國盾量子及中國開(kāi)發(fā)性金融促進(jìn)會(huì )共同成立的中經(jīng)量通正是致力于基于量子保密技術(shù)IDC的設計、建設、運營(yíng)服務(wù)的公司。與中經(jīng)量通存在股權關(guān)系的上市公司包括科華恒盛和寧波建工。
科華恒盛：公司參股中經(jīng)量通，與國盾量子合作，將量子加密技術(shù)引入到公司北京、上海地區高品質(zhì)IDC當中，為金融、政府、軍隊等提供高安全的IDC服務(wù)。公司目前北京IDC機房運營(yíng)的機柜規模接近2000個(gè)，上海IDC項目規劃機柜規模4000余個(gè)。
寧波建工：公司參股融美科技，融美科技持有中經(jīng)量通母公司中經(jīng)云60%股權。寧波建工也將參與到高安全IDC的建設和運營(yíng)當中。此外，中經(jīng)云在北京規劃10000余個(gè)機柜的高品質(zhì)IDC正在籌建之中。
量子通信干線(xiàn)建設運營(yíng)投資機會(huì )
量子通信干線(xiàn)建設是量子保密技術(shù)商業(yè)化應用的前提。除了京滬干線(xiàn)、杭滬干線(xiàn)外，未來(lái)3-5年，國內會(huì )有更多量子通信保密干線(xiàn)的投建需求，為各類(lèi)應用提供基礎資源。浙江神州量子通信技術(shù)有限公司是一家主要致力于量子通信干線(xiàn)、網(wǎng)站建設與運營(yíng)的公司，且承擔著(zhù)滬杭干線(xiàn)的研究、設計、建設和運營(yíng)的工作。與神州量通存在股權關(guān)系的上市公司主要包括都飛通信（新三板）和浙江東方。
都飛通信：公司持有神州量通51%股權，于6月13日掛牌新三板，公司在獲得資金注入后，將轉型升級，向量子通信干線(xiàn)試驗和推廣的方向發(fā)展。
浙江東方：公司通過(guò)杭州兆富投資合伙企業(yè)間接持有神州量通部分股權，同時(shí)杭州兆富也是國盾量子的出資人之一，未來(lái)將參與國內量子通信干線(xiàn)的投資建設之中。
量子通信干線(xiàn)建設過(guò)程中，也需要很多優(yōu)質(zhì)的系統集成商參與，建議關(guān)注神州信息（多次中標京滬干線(xiàn)工程項目）、四創(chuàng )電子和國舜科技。
4-2. 發(fā)展面臨的挑戰
從技術(shù)角度來(lái)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(tài)的通信技術(shù)很難超越經(jīng)典通信系統在通信速率、通信距離、抗干擾等方面的性能?，F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(fā)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(xié)議在現實(shí)技術(shù)條件下難以實(shí)現。就單光子通信而言，單光子源生成、量子態(tài)控制及量子測量等技術(shù)并不成熟。第三，光子損耗及量子退相干問(wèn)題。在對量子通信過(guò)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(shù)難題。
從產(chǎn)業(yè)化角度來(lái)看，量子通信的商用仍面臨一些挑戰
目前的量子通信還存在一些亟待解決的問(wèn)題：首先采用量子通信技術(shù)進(jìn)行數據的傳輸，傳輸成本可能比經(jīng)典通道傳輸信息要更高，如何在提升性能的同時(shí)降低成本是一個(gè)值得探索的問(wèn)題。其次，目前量子通信項目的開(kāi)展主要以高校、科研院所為主，是一個(gè)小范圍游戲，市場(chǎng)其他設備廠(chǎng)商、集成商參與范圍很小，不利于產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化和推廣。第三，目前國內仍未有量子通信相關(guān)標準。需要將目前的技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)利化和標準化，才有利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
附件1. 量子通信設備主要供應商
1、國盾量子
科大國盾量子技術(shù)股份有限公司，中國最大的量子通信設備制造商和量子信息系統服務(wù)商。目前擁有中國最多的量子通信領(lǐng)域技術(shù)專(zhuān)利，自主研發(fā)的系列化產(chǎn)品涵蓋量子通信網(wǎng)絡(luò )設備、終端設備、核心器件、科學(xué)儀器，以及系統性的管控和應用軟件等，并提供信息安全整體解決方案。主要產(chǎn)品為量子網(wǎng)關(guān)、光交換機、集控站、量子接收機等。同時(shí)是合肥城域量子通信試驗示范網(wǎng)、金融信息量子通信驗證網(wǎng)、濟南量子通信實(shí)驗網(wǎng)、和京滬干線(xiàn)主要合作方。
2、都飛通信
浙江神州量子通信技術(shù)有限公司，是從事量子通信干線(xiàn)及網(wǎng)絡(luò )建設和運營(yíng)的企業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)為量子通信干線(xiàn)建設，目前公司主要承擔杭滬量子通信干線(xiàn)的建設任務(wù)。杭滬量子通信干線(xiàn)總長(cháng)約160 公里，總投資約1.7 億元，預計2016 年建成，將與京滬干線(xiàn)對接，初步形成量子通信縱向干線(xiàn)。公司以量子通信網(wǎng)絡(luò )建設運營(yíng)為核心，向上游的量子通信設備、器件、半導體材料等領(lǐng)域延伸和下游的量子通信應用領(lǐng)域開(kāi)拓，打造量子通信上下游產(chǎn)業(yè)鏈一體化生態(tài)圈，成為量子通信行業(yè)發(fā)展領(lǐng)軍企業(yè)。
3、安徽問(wèn)天
中國首家從事量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)，同時(shí)也是中國量子密碼標準制訂工作組牽頭單位，是國家密碼管理局認證的商用密碼產(chǎn)品生產(chǎn)定點(diǎn)單位，擁有國家三級保密資格及公用普通密碼資質(zhì)。公司已完成的主要項目是與中科大一起在蕪湖市完成了‚蕪湖量子政務(wù)網(wǎng)，蕪湖量子政務(wù)網(wǎng)是公司建立的世界上首個(gè)多層級的試運行量子密碼網(wǎng)絡(luò )。公司自主研發(fā)的系列化產(chǎn)品涵蓋量子密碼通信終端設備、網(wǎng)絡(luò )交換/路由設備、核心光電子器件、開(kāi)放式實(shí)驗系統、科學(xué)儀器以及網(wǎng)絡(luò )化安全管控和應用軟件等，并提供量子信息安全系統整體解決方案。
問(wèn)天量子成功打造出國內最快、全球第二的2GHz量子密鑰分配終端、國內最遠的260Km量子密鑰分發(fā)、以及規模最大的合肥—蕪湖廣域量子密碼通信網(wǎng)絡(luò )等一系列處于世界先列的研究成果。其量子產(chǎn)品主要分為：（1）弱光激光器，普通激光器，要求穩定。（2）調制器（3）普通光纖（4）量子路由器和交換機，公司有專(zhuān)利（4）單光子探測器（接收端），難度大，國內只有安徽問(wèn)天和安徽量子兩家可以做。
4、ID Quantique（IDQ）
世界領(lǐng)先的quantum-safe 加密解決方案, 成立于2001 年，是瑞士日內瓦城的一家私人公司。是世界上第一個(gè)在現實(shí)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中部署量子密匙分發(fā)的公司；也是第一個(gè)在多路復用網(wǎng)絡(luò )中為商業(yè)客戶(hù)部署QKD的公司。
成立之初主要是證明量子密鑰分發(fā)的可行性的項目研究，2001 年推出了商用量子密鑰分發(fā)系統。2004年9月，公司正式宣布安裝成功第一個(gè)量子保密通信系統。自2010年起公司在全球商業(yè)和政府市場(chǎng)開(kāi)始推出quantum-safe加密解決方案。2013年公司又從Qwave資本獲得額外的450萬(wàn)美元資金以擴大其市場(chǎng)份額。公司為金融行業(yè)、全球企業(yè)和政府組織等提供quantum-safe 網(wǎng)絡(luò )加密、安全的量子密鑰生成和量子密鑰分發(fā)解決方案；
公司還基于量子物理學(xué)開(kāi)發(fā)和使隨機數生成器商業(yè)化,用于包括安全、游戲和彩票等多個(gè)行業(yè)；此外，公司是光學(xué)儀器產(chǎn)品的領(lǐng)先供應商,尤其是光子計數器及相關(guān)電子產(chǎn)品，公司創(chuàng )新的光子解決方案用于商業(yè)和研究應用，比如短脈沖激光源和QKD 研發(fā)程序的開(kāi)發(fā)平臺等。目前IDQ與Battelle合作，已經(jīng)著(zhù)手在哥倫比亞市和華盛頓地區建立長(cháng)達650公里的量子通信線(xiàn)路，進(jìn)一步計劃建立起連接包括Google、IBM、微軟等公司的數據中心，總長(cháng)超過(guò)10000公里的環(huán)美國量子通信網(wǎng)絡(luò )；同時(shí)2015年公司與Acronis安克諾斯合作推出領(lǐng)先全球的量子加密安全技術(shù)解決方案，為企業(yè)提供云端數據保護。
5、MagiQ
美國MagiQ技術(shù)有限公司，成立于1999年,是美國私人公司，產(chǎn)品主要包括光纖,高速電子器件和射頻、音響和軟件等。MagiQ還擁有研究實(shí)驗室，實(shí)驗室主要提供定制的產(chǎn)品、工程設計和合同研發(fā)服務(wù)光學(xué)、量子信息、光纖傳感、航空航天和國防應用程序。
推廣合作也是直接與私人公司和政府機構，如美國海軍軍隊、美國國防部高級研究計劃局、NASA。公司與政府客戶(hù)的合同技術(shù)有了新的突破，公司不斷通過(guò)創(chuàng )新滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。
公司開(kāi)發(fā)出一種高效光纖耦合的糾纏光子源(EPS)?？梢蕴峁└咄縫olarization-entangled光子兼容現有的DWDM 光纖網(wǎng)絡(luò )；公司正在開(kāi)發(fā)一個(gè)復雜的脈沖程序員用來(lái)生成任意形狀的射頻脈沖序列與sub-picosecond 時(shí)間抖動(dòng)。這個(gè)項目將為量子計算開(kāi)放強大的新功能以及一系列的其他應用程序，如醫療儀器和通信測試設備領(lǐng)域。
6、朗研光電
上海朗研光電科技有限公司（朗研光電）創(chuàng )立于2009年，公司落戶(hù)于上海楊浦區理工大學(xué)國家科技園。公司占地1500平米，具備獨立的超凈間光學(xué)實(shí)驗室、齊全的光電測試設備和多條裝配生產(chǎn)線(xiàn)。作為一家創(chuàng )新型高新科技公司，朗研光電一直致力于光纖激光器、量子保密通信系統、單光子探測器和窄脈沖激光器等相關(guān)產(chǎn)品的自主研發(fā)和生產(chǎn)。
附件2. 中國量子通信概念股上市公司一覽
