量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發(fā)展起來的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)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(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來這門學(xué)科已逐步從理論走向?qū)嶒?yàn)，并向?qū)嵱没�發(fā)展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關(guān)注。基于量子力學(xué)的基本原理，并因此成為國際上量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。

　　所謂量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是近二十年發(fā)展起來的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。

　　一、政策支持及市場前景分析

　　（一）、量子通信行業(yè)背景

　　我國首顆“量子實(shí)驗(yàn)通信衛(wèi)星”有望于今年發(fā)射。如果此次成功發(fā)射，我國將成為全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間量子通信的國家，有望實(shí)現(xiàn)全球化的量子保密通信。

　　今年6月，在陳嘉庚青年科學(xué)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)會(huì)上，量子保密通信“京滬干線”項(xiàng)目工程總師、中科大教授陳宇翱透露，“京滬干線”項(xiàng)目將于2016年年底正式交付使用。“京滬干線”是全球第一條量子通信保密干線，總長2025公里，總投資額約5.6億元，途經(jīng)北京、濟(jì)南、合肥、上海等多個(gè)城市，可應(yīng)用于金融、政務(wù)等重要信息的保密傳輸。另外，我國首條量子通信商用干線“杭滬量子商用干線”也有望在今年下半年建成并投入使用。

　　當(dāng)前，全球信息安全形勢日益嚴(yán)峻，通信安全問題更是上升至國家層面。作為國家信息安全問題的最終解決方案之一，量子通信將成為各國競爭的焦點(diǎn)。歐盟計(jì)劃于2018年啟動(dòng)總額10億歐元的量子技術(shù)項(xiàng)目，希望借此促進(jìn)包括通信網(wǎng)絡(luò)安全和通用量子計(jì)算機(jī)等在內(nèi)的多項(xiàng)量子技術(shù)發(fā)展。美國也發(fā)布了國家量子環(huán)網(wǎng)計(jì)劃，將在哥倫比亞市和華盛頓地區(qū)建立長達(dá)650公里的量子通信線路，并進(jìn)一步建立連接包括Google、IBM、微軟等公司的數(shù)據(jù)中心，總長超過1萬公里的環(huán)美國量子通信網(wǎng)絡(luò)。此外，瑞士、日本、韓國也正在相繼實(shí)施量子干線建設(shè)。

　　隨著量子通信衛(wèi)星的發(fā)射及“京滬干線”、“滬杭干線”的相繼落成，我國量子通信產(chǎn)業(yè)不論在科研領(lǐng)域還是應(yīng)用領(lǐng)域，都處于全球領(lǐng)先地位。國家層面的高度重視促使我國量子通信產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程持續(xù)提速。

　　（二）、量子通信行業(yè)簡介

　　量子通信，是指利用量子理論中的量子糾纏效應(yīng)，進(jìn)行信息傳遞的一種新型

　　通訊方式;與經(jīng)典通信方式相比，量子通信優(yōu)勢體現(xiàn)在安全性和高效性，其中量子加密通信有望成為我國信息安全的終極解決方案

　　上世紀(jì)八十年代以來，量子物理與信息技術(shù)相結(jié)合，開拓了與經(jīng)典方式具有本質(zhì)區(qū)別的全新的信息處理和通信方式，一門新興的學(xué)科—量子信息科學(xué)，正在迅猛發(fā)展，成為近年來物理學(xué)和信息科學(xué)領(lǐng)域最活躍的研究前沿之一。不同于經(jīng)典信息，量子信息的基本單元是量子比特，操控量子信息必須遵從量子物理的規(guī)律。量子通信技術(shù)通過傳輸和處理量子比特，在通信安全性、增大信道容量等方面都可以突破傳統(tǒng)通信技術(shù)的極限，對(duì)于未來信息通信技術(shù)和信息安全技術(shù)的發(fā)展具有革命性的影響 。

　　量子保密通信是量子通信技術(shù)在安全通信方面的重要應(yīng)用，它通過傳輸單光子或者糾纏光子,來進(jìn)行量子狀態(tài)的傳遞，從而實(shí)現(xiàn)量子密鑰分發(fā)(QKD)，并完成保密通信。目前，利用糾纏光子實(shí)現(xiàn)量子密鑰分發(fā)的技術(shù)還不是很成熟，距離實(shí)用還有相當(dāng)?shù)木嚯x;而基于單光子實(shí)現(xiàn)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)，則已經(jīng)日臻成熟，該技術(shù)利用量子的不可分割、狀態(tài)不可復(fù)制性保障無條件安全性。原理上，對(duì)該 QKD 過程的任何竊聽都必然會(huì)被發(fā)現(xiàn)。以常用的光量子通信方案為例，量子信息由單光子的量子狀態(tài)承載;而單光子是光能量變化的最小單元，也可以說是組成光的最基本單元，已不可再分，竊聽者不能通過分割光子來竊聽信息;量子物理基本原理決定了未知單光子狀態(tài)不能被精確復(fù)制，因此竊聽者也不能通過截獲并復(fù)制光子狀態(tài)來竊聽信息;量子測不準(zhǔn)原理則決定了對(duì)未知單光子狀態(tài)的測量必然會(huì)對(duì)其狀態(tài)產(chǎn)生擾動(dòng),通信者就可以利用這一點(diǎn)發(fā)現(xiàn)竊聽。

　　和任何經(jīng)典的通信安全保障技術(shù)完全不同，量子保密通信是至今為止唯一得到嚴(yán)格證明的、能從原理上確保通信無條件安全的通信技術(shù)。

　　（三）、量子通信行業(yè)發(fā)展前景分析

　　1、政策支持

　　2015 年 11 月，國家十三五規(guī)劃正式發(fā)布，量子通信成為其中重大科技項(xiàng)目之一：“在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、量子通信、智能制造和機(jī)器人、深空深海探測、重點(diǎn)新材料、腦科學(xué)、健康保障等領(lǐng)域再部署一批體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項(xiàng)目”。

　　國家層面對(duì)于信息安全空前的重視程度，也將促使量子信息成為具有頂層戰(zhàn)略意義的重要領(lǐng)域和發(fā)展方向。習(xí)近平總書記 2013 年 7 月在中國科學(xué)院考察工作時(shí)發(fā)表重要講話中指出：“量子通信已經(jīng)開始走向?qū)嵱没�，這將從根本上解決通信安全問題，同時(shí)將形成新興通信產(chǎn)業(yè)。”國家層面對(duì)于量子通信的專項(xiàng)投入和政策扶持為其快速發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。

　　2、市場機(jī)遇

　　量子通信可運(yùn)用于專網(wǎng)、公眾網(wǎng)、云安全等領(lǐng)域。據(jù)方正證券研究報(bào)告，基于信息安全性需求、技術(shù)發(fā)展進(jìn)度和市場推廣速度，預(yù)計(jì)專網(wǎng)市場規(guī)模到 2017 年將達(dá)到 180 億左右，按照屆時(shí) 20-25% 的專網(wǎng)采用量子通信，專網(wǎng)領(lǐng)域量子通信的市場規(guī)模在 35-45 億元;公眾網(wǎng)按照其每年總投資 3500 億、其中傳送網(wǎng)相關(guān)投資 1200億元，按照 3-5 年內(nèi)量子通信滲透率 4-5%測算，公眾網(wǎng)領(lǐng)域量子通信的市場規(guī)模在50-60 億元;按照 Gartner 的估算，2017 年全球云安全市場規(guī)模有望達(dá)到 240 億元(41 億美元)，5 年內(nèi)，量子通信在國內(nèi)云安全領(lǐng)域的市場規(guī)模預(yù)計(jì)在 10 億元。綜上，3-5 年內(nèi)，量子通信市場規(guī)模有望達(dá)到 100-130 億。在 5-10 年內(nèi)，預(yù)計(jì)在十三五等頂層設(shè)計(jì)的推動(dòng)、科研的持續(xù)投入、技術(shù)成熟度提高和產(chǎn)業(yè)化加速，市場規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，信息安全問題刻不容緩。經(jīng)過國內(nèi)的規(guī)模化市場應(yīng)用，隨著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海外市場，市場規(guī)模有望達(dá)到千億級(jí)。

　　二、量子通信行業(yè)應(yīng)用前景及市場規(guī)模預(yù)測

　　（一）、量子通信行業(yè)發(fā)展?jié)摿?/p>

　　量子通信在軍事、國防、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應(yīng)用價(jià)值和前景，不僅可用于軍事、國防等領(lǐng)域的國家級(jí)保密通信，還可用于涉及秘密數(shù)據(jù)、票據(jù)的政府、電信、證券、保險(xiǎn)、銀行、工商、地稅、財(cái)政等領(lǐng)域和部門，而技術(shù)又相對(duì)成熟，未來市場容量極大。

　　在國防和軍事領(lǐng)域，量子通信能夠應(yīng)用于通信密鑰生成與分發(fā)系統(tǒng)，向未來戰(zhàn)場覆蓋區(qū)域內(nèi)任意兩個(gè)用戶分發(fā)量子密鑰，構(gòu)成作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)機(jī)動(dòng)的安全軍事通信網(wǎng)絡(luò);能夠應(yīng)用于信息對(duì)抗，改進(jìn)軍用光網(wǎng)信息傳輸保密性，提高信息保護(hù)和信息對(duì)抗能力;能夠應(yīng)用于深海安全通信，為遠(yuǎn)洋深海安全通信開辟了嶄新途徑;利用量子隱形傳態(tài)以及量子通信絕對(duì)安全性、超大信道容量、超高通信速率、遠(yuǎn)距離傳輸和信息高效率等特點(diǎn)，建立滿足軍事特殊需求的軍事信息網(wǎng)絡(luò)，為國防和軍事贏得先機(jī)。在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和部門，量子通信可用于金融機(jī)構(gòu)的隱匿通信等工程以及對(duì)電網(wǎng)、煤氣管網(wǎng)和自來水管網(wǎng)等重要基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)視和通信保障，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

　　（二）、量子通信應(yīng)用市場前景

　　從量子通信現(xiàn)階段的發(fā)展來看，在國內(nèi)還屬于實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)測試階段。但考慮到國家對(duì)信息安全的強(qiáng)調(diào)和提升信息安全的急迫性，我國已經(jīng)開始建設(shè)世界最遠(yuǎn)距離的量子通信干線--北京-上海量子通信干線。這條量子通信干線將首先為政府及金融機(jī)構(gòu)提供安全信息傳輸，同時(shí)也具有一定的實(shí)驗(yàn)與測試目的。

　　未來，量子通信首先應(yīng)用在政府、公用事業(yè)以及金融行業(yè)等安全需求較高的行業(yè)，運(yùn)用的項(xiàng)目為密鑰分配和安全管理。隨著傳統(tǒng)通信的繼續(xù)發(fā)展，量子通信將會(huì)往數(shù)據(jù)傳輸方面延伸，利用其高效性與及時(shí)性對(duì)傳統(tǒng)通信進(jìn)行替代。可以預(yù)計(jì)，主要應(yīng)用的有四個(gè)市場：

　　1、城域網(wǎng)受制于經(jīng)典通信的限制，量子通信的實(shí)驗(yàn)一開始只是在單個(gè)城市，其工作半徑在50km以內(nèi)，出于試建的目的，量子通信可能最先在城域內(nèi)進(jìn)行組網(wǎng)建設(shè)。

　　2、廣域網(wǎng)在廣域網(wǎng)中進(jìn)行通信安全級(jí)別設(shè)臵，在最高級(jí)別中運(yùn)用量子通信，達(dá)到一些客戶的對(duì)安全性的需求。

　　3、專網(wǎng)專網(wǎng)通信對(duì)信息安全的要求很高，但是基于現(xiàn)階段的標(biāo)準(zhǔn)并不能做到?事中信息安全防護(hù)。如果在量子通信輔助信道可達(dá)的情況下，運(yùn)用量子通信來加強(qiáng)專網(wǎng)通信的安全性是一個(gè)可選之路。

　　4、對(duì)空、對(duì)天、對(duì)潛應(yīng)用對(duì)空、對(duì)天、對(duì)潛通信具有高成本、效率低等特點(diǎn)。引入量子通信以后，可以利用其無通信介質(zhì)限制、高效的特點(diǎn)進(jìn)行信息互通，從而解決現(xiàn)在所面臨的難題。

　　三、量子通信市場規(guī)模預(yù)測

　　基于信息安全性需求、技術(shù)發(fā)展進(jìn)度和市場推廣速度，我們主要從專網(wǎng)、公眾網(wǎng)、云安全及特殊應(yīng)用領(lǐng)域等幾個(gè)方面進(jìn)行市場規(guī)模的測算：

　　(一) 量子通信短期市場規(guī)模

　　量子通信市場規(guī)模預(yù)計(jì)到2017年將達(dá)到180億左右，按照屆時(shí)20-25%的專網(wǎng)采用量子通信，專網(wǎng)領(lǐng)域量子通信的市場規(guī)模在35-45億元。

2009-2017年中國專網(wǎng)市場規(guī)模及預(yù)測

　　以覆蓋和滲透到公眾網(wǎng)、尤其是運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)為主，按照其每年總投資3500億、其中傳送網(wǎng)相關(guān)投資1200億元，按照3-5年內(nèi)量子通信滲透率4-5%測算，公眾網(wǎng)領(lǐng)域量子通信的市場規(guī)模在50-60億元。

　　隨著云計(jì)算、IDC/CDN等的飛速發(fā)展，按照Gartner的估算，2017年全球云安全市場規(guī)模有望達(dá)到240億兀(41億美元)，5年內(nèi)，量子通信在國內(nèi)云安全領(lǐng)域的市場規(guī)模預(yù)計(jì)在10億元。特殊應(yīng)用領(lǐng)域，在十三五規(guī)劃指引的帶動(dòng)下，預(yù)計(jì)將會(huì)加速應(yīng)用至空、天及其他領(lǐng)域，市場規(guī)模預(yù)計(jì)在10-20億元。

2013-2017年全球云安全市場規(guī)模及預(yù)測

　　3-5年內(nèi)，量子通信市場規(guī)模有望達(dá)到100-130億。預(yù)計(jì)短期催化劑主要包括：十三五規(guī)劃等政策層面的推動(dòng)、政務(wù)和軍事專網(wǎng)的信息安全需求加強(qiáng)、高校等科研機(jī)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化動(dòng)力增強(qiáng)、量子通信技術(shù)在公眾通信網(wǎng)的現(xiàn)網(wǎng)測試和小范圍應(yīng)用。

　　(二)長期市場規(guī)模

　　在5-10年內(nèi)，預(yù)計(jì)在十三五等頂層設(shè)計(jì)的推動(dòng)、科研的持續(xù)投入、技術(shù)成熟度提高和產(chǎn)業(yè)化加速，市場規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，信息安全問題刻不容緩。經(jīng)過國內(nèi)的規(guī)模化市場應(yīng)用，隨著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海外市場。

　　到2025年預(yù)計(jì)專網(wǎng)市場規(guī)模達(dá)到500億，量子通信滲透率60%;預(yù)計(jì)公網(wǎng)市場年投資達(dá)到2000億，量子通信滲透率30%;預(yù)計(jì)云安全及特殊領(lǐng)域的規(guī)模達(dá)到500億，量子通信滲透率60%;合計(jì)市場規(guī)模=500*60%+2000*30%+500*60%=1200億，達(dá)到千億級(jí)。