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作者：中信证券 陈剑
量子通信关键技术实现突破，步入产业化应用阶段
量子理论引领技术变革，各国政府高度重视
量子通信基本概念
在物理学中常用到 量子的概念，指一个不可分割的基本个体。例如，“光的量子”（光子）是光的单位。而延伸出的量子力学、量子光学等成为不同的专业研究领域。其中量子是一个态，一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的。
量子信息是是一种全新的信息方式，它利用量子并行、量子纠缠及量子不可克隆等量子系统的相关特性进行计算、编码和信息传递。信息的 传输为量子态在空间中的传送，信息的处理是量子态在受控条件下的演化，信息的 获取则是对量子态的测量。
量子信息研究的逐渐兴起源于经典信息的处理方式将要达到极限。根据摩尔（Moore）定律，每十八个月计算机微处理器的速度就增长一倍，其中单位面积（或体积）上集成的元件数目会相应地增加。按此速度不久之后芯片元件将达到传统方式工作的极限，如何突破极限便成为现在信息科学所研究的重要问题之一。量子信息的研究在这种环境下逐渐发展，量子信息就是以量子物理基本原理的研究成果为基础，利用量子系统相干特性，探索以全新的方式进行计算、编码和信息传输的可能性，从而为突破芯片极限提供新概念、新思路和新途径。
量子通信是利用量子相干叠加、量子纠缠效应等特点进行信息传递的一种新型通信技术，是量子论和信息论相结合的新型交叉学科。按照所使用的 信道不同，量子通信主要分为两种 ：广义的 量子隐形传送与狭义的 量子密码通信。下面我们将结合中科院、联通西安研究院等机构的相关研究，对两类量子通信的基本概念、模式、特点进行简要介绍。
广义的量子通信通常指的是 量子隐形传送（Quantum Teleportation ），其利用量子纠缠态的特性，通过将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方来实现信息传递。通信过程中传输的只是表达量子信息的“状态”，并不传输作为信息载体的量子本身。即把另一个粒子制备到该量子态上，而原来的粒子仍留在原处。
基于量子隐形传送可以延伸出的一项通信技术是 量子安全直接通信（Quantum SafeDirect Communication） ），根据联通西安研究院席晓等的研究资料，其指通信双方以量子态为信息载体，利用量子信道，在通信收发双方之间安全地、无泄漏地直接传输有效信息，特别是机密信息的通信技术。QSDC 是量子通信技术的一个重要分支，主要用于直接传输机密信息。通信的收发双方无需事先建立安全密钥，就可以直接通过量子通道进行信息传输。QSDC 与下面将介绍的量子密钥分发的根本区别在于，在量子信道中直接传递秘密信息，安全性要求比量子密钥分配高，但总体而言，QSDC 方案还存在非实时及其量子信道信息所需要的纠缠态、量子存储等技术还 不成熟的问题，所以目前量子通信一词大多表示的是接下来介绍量子密码通信。
狭义量子通信通常是指 量子密码通信（Quantum Key Distribution ），即利用量子状态来作为信息加密和解密的密钥。根据联通西安研究院席晓等的研究资料，量子密钥分配以量子态为信息载体，基于量子力学的测不准关系和量子不可克隆定理，通过量子信道使通信收发双方共享密钥，是密码学与量子力学相结合的产物。QKD 技术在通信中并不传输密文，只是利用量子信道传输密钥，将密钥分配到通信双方。其基本通信结构如下：
量子通信系统的 基本组成包括 量子信源，量子信道和量子信宿三个主要部分。量子信源产生消息并发送出去；量子调制将原始消息转换成量子态形式，产生量子信号；量子信宿是消息的接收者，量子解调将量子态的消息恢复成原始消息；其余都属于量子信道范畴。另外通常还有辅助信道，是指除了传输信道以外的附加信道，如经典信道，主要用于密钥协商等。
量子通信系统的基本模型中各环节的主要功能如下表：
目前量子通信 总体方案是尽量采用现有光纤量子通信线路，在其上面添加核心量子设备，建立 QKD 中心。网络部分应当分为 量子通信网与 经典通信网两种网络独立建设，两者通过QKD 终端连接，最终生成密钥通过该终端输出至经典通信网。所用技术主要是基于弱相干激光的单光子协议，其中 BB84 协议是目前实际采用的量子通信技术。
而远程量子通信的最终实现将依赖于 量子中继：在空间建立许多站点，以量子纠缠分发技术先在各相邻站点间建立共享纠缠对，以量子存储技术将纠缠对储存，采用远距离自由空间传输技术实现量子纠缠转换，即增长量子纠缠对的空间分隔距离。
量子通信核心优势：无条件安全、高效和抗干扰
相对于现有通信方式而言，量子通信的特点主要包括以下三点：
1 、量子密钥分配彻底解决密钥分发过程中的安全性问题。量子的不可复制性是量子通信安全性的基础。量子信息若被监测，就会发生不可还原的改变，观测行为会破坏粒子本身的状态，这使得量子通信具有了 无条件的安全性。如果发生*听窃**将破坏系统产生误码，通信双方都能够觉察。量子通信的安全性获得了严格的数学证明，这是由其基本的量子力学的基本原理决定。量子密码不是依赖于计算的复杂度，而是基于量子力学原理，利用量子的物理特性来保护信息。其原理是“海森堡测不准原理（Heisenberg uncertainty principle）”中所包含的一个特性，即当有人对量子系统进行*窥偷**时，同时也会破坏这个系统。
2 、量子传输信息效率远高于传统方式。根据量子力学的叠加原理，一个 n 维量子态的本征展开式有项，每项前面都有一个系数，传输一个量子态相当于同时传输这个数据。量子并行性使得量子计算机可以同时对 2^n 个数进行数*运学**算，其效果相当于经典计算机重复实施2^n 次操作。可见，量子态携载的信息非常丰富，使其不但在传输方面，而且在储存、处理等方面也比经典方法更加高效。
经典和量子信息处理中的不同主要在于两个方面：存贮和处理。 在经典信息处理中，信值 息是由宏观的比特来表示，通常取值为二进制的值 0 或者 1 。一个比特是给出经典二值系统一个取值的信息量。即比特是一个二态系统，它可以制备为两个可识别系统状态中的一个。在量子信息处理中，信息是由微观的量子比特来表征，通常取值为不可数的多值形式。即用量子态的演化描述量子系统，将不同的量子态与相应信息对应。则信息的演化遵从一定规律，信息传输就是量子态在量子通道中的传送，信息处理（计算）是量子态的变化，信息提取就是对量子系统中的量子态进行测量。
综合比较经典信息和量子信息的处理方式，可看出量子信息的多值形式存储的信息远远大于经典信息的二值形式。
3 、量子通信具有较强抗干扰能力和传输能力。量子通信不通过通信双方之间的空间且无通信媒介的限制，从而通信丝毫不受通信双方之间的空间环境的影响。量子通信中的信息传输与通信双方之间的传播媒介无关，具有完好的抗干扰性能，同等条件下，获得可靠通信所需的信噪比比传统通信手段低 30～40dB。
传统保密通信安全性受挑战，量子通信在各国快速发展
传统保密系统往往依赖于密钥的安全性，不依赖于加密体制或者算法。然而现有的保密通信体系不存在无条件安全的方案来分发密钥。 传统基于计算复杂性的密钥体制方法不能完全杜绝可能存在的未知有效破解算法的存在。
近年来，网络信息安全问题日益增多，而传统保密通信技术也将面临安全性挑战。量子通信因其无条件的安全性广泛关注。经过近十年的快速发展，量子通信技术已经从实验室演示步入产业应用，并且目前正在快速发展。量子通信是事关国家信息安全和国防安全的战略性领域，具有较大可能性改变未来信息产业的发展格局，受到世界主要发达国家如欧盟、美国、日本等强烈重视。
以国外欧美日发达国家为例，经过近二十年的发展，这些发达国家已处于应用阶段。国外量子通信概念自 1984 年开始提出，1992 年后开始得到重视、逐渐发展，至今整个产业链日趋成熟，开始步入应用推广阶段，其发展历程如下：
概念提出阶段（1983-1992 年）。1984 年，美国的 Bennett 和加拿大的 Brassard 共同提出了第一个量子密码通信方案，即 BB84 方案，标志着量子通信领域的诞生。但是最开始他们的研究没有得到重视。直到 1992 年，Bennett 提出了简化的 BB84 方案（称为 B92 方案），并第一次在实验上原理性演示了量子密钥分发。此后，量子密码分配开始得到广泛关注。
实验演示（1993-2005 年）。这个阶段实验技术发展迅猛。2002 年至 2003 年间，瑞士日内瓦大学 Gisin 小组 67 公里光纤中演示了量子密钥分发。2004 年，英国剑和日本分别实现了 122 公里和 150 公里的光纤量子密钥分发演示性实验。2005 年，国际上已经有三个实验小组称可以将通信距离达到 100 公里以上。但当时所有的量子通信实验普遍使用弱相干光源模拟理论方案中的单光子源，存在安全隐患，使得当时的安全通信距离只有 10 公里量级，不具有实用价值。
领域尝试阶段（2006-2010 年）。2005 年，华人科学家王向斌、罗开广、马雄峰和陈凯等共同提出了基于诱骗态的量子密钥分发实验方案，从理论上把安全通信距离大幅度提高到100 公里以上。同年，美国 Los Alamos 国家实验室－美国国家标准局联合实验组和奥地利的Zeilinger 教授领导的欧洲联合实验室也实现了安全距离超过 100 公里量子密钥分发。这些实验的成功演示为量子通信技术实用化和产业化的发展奠定基础。
应用推广（2010 年以后）。2013 年，环美量子通信骨干网络项目公开，项目目的为为谷歌、微软、亚马逊等互联网巨头的数据中心间通信提供量子安全保障服务，计划通过采用分段量子密钥分发，结合安全授信节点进行密码中继的方式实现。同时日本通过洲际合作建成了多节点城域量子通信网络(Tokyo QKD Network)，并且计划 5-10 年内建成全国性的高速量子通信网。在欧洲，欧空局以国际空间站为平台，于 2013 年开始进行空间量子通信实验。
国外量子通信产业比中国更早的步入实用化，量子通信科技产业实体中较为知名的有美国 BNN（雷神子公司）、MAGIQ TECH 以及瑞士的 IDQ，它们能够提供初步商用化的量子密钥分发系统器件、终端设备和整体应用解决方案。其中 IDQ 是量子密钥生成的世界领导者，量子安全加密类产品主要有量子网络安全加密，量子密钥分配，量子密钥生成等。BNN 科技公司为雷神公司全资子公司，擅长量子计算，参与美国情报高级研究计划局（IARPA）发起的量子计算机科学（QCS）项目研究。
随着国内外量子技术的深入研究， 量子密钥分发是最先有望实现大规模应用的量子信息技术，可以带来绝对安全的信息传输方式。实现全球化量子密钥分发网络是目前各国正在努力的方向，其中最关键的问题便是突破距离限制。但受光纤损耗和探测器的不完美性等因素制约，以光纤为信道的量子密钥分发距离已接近极限；同时，由于地球曲率和远距可视等条件的限制，地面间自由空间的量子密钥分发也很难实现突破。所有目前基于低轨道卫星的量子密钥分发是实现更远距离量子密钥分发的最可行方案之一。但仍要克服大气层传输损耗、量子信道效率、背景噪音等问题。目前国际上已经建立的量子密钥分发网络主要有以下几种：
国内量子通信发展迅速，2016 年行业热点不断
国内量子通信产业量子通信逐步进入落地阶段
我国政府也高度重视量子通信技术的发展，积极应对激烈的国际竞争，抢占未来信息科技制高点。近年来，在中国科学院、科技部、基金委等部门以及有关国防部门的大力支持下，我国科学家在发展实用量子通信技术方面开展了系统性的深入研究， 在量子通信领域的研究和应用也取得了一系列重要进展，不比国外发达国家落后太多。
学习研究阶段（1995-2000 年）。中国开始进行量子通信研究。1995 年，中科学院物理研究所吴令安小组在实验室内完成了我国最早的量子密钥分发实验演示。2000 年，该小组又与中国科学院研究生院合作完成了 1.1 公里的量子密钥分发演示实验。快速发展阶段（2001-2005 年）。2002 年至 2003 年间，我国华东师范大学曾和平小组在 50 公里光纤中演示了量子密钥分发。2005 年，中国科学技术大学郭光灿小组在北京和天津之间也实现了 125 公里光纤的量子密钥分发演示性实验。但该阶段的安全通信距离只有 10公里量级，不具有实用价值。
领域尝试阶段（2005-2010 年）。2006 年，中国科学技术大学潘建伟团队在世界上首次利用诱骗态方案实现了安全距离超过 100 公里的光纤量子密钥分发实验。并且实验发表在国际著名物理学期刊《物理评论快报》上，打开了量子通信技术应用的大门。至此，量子通信在我国开始走出实验室，走向实用化和产业化。
应用推广阶段（2010 年后）。2010 年开始至今，我国量子通信产业经历了之前的学习与尝试，开始逐步进入应用推广阶段。2015 年 10 月，浙江神州量子计划建设国内首条量子通信商用干线“杭沪量子商用干线”，投资金额 1.7 亿元，建成后有望实现沪杭区域内通信数据的绝密传输；在通信干线方面，我国预计在 2016 年底前后建成世界最远距离的光纤量子通信干线京沪线；在城域网方面，我国已完成合肥、济南两个量子通信城域网的建设；此外，我国有望领先于欧美于 2016 年实现量子科学实验卫星发射。
随着量子通信技术的产业化和实用化的实现，量子通信未来也可能会进入千家万户来保障信息社会通信安全，从而服务于大众，成为电子政务、电子商务、电子医疗和智能传输系统等各种电子服务的驱动器，为社会提供最可靠的安全保障和服务。
2016 量子通信行业热点不断，京沪干线与量子通信卫星值得关注
预计 2016 年世界首条千公里量子通信保密干线将在北京和上海之间建成。2014 年，国家发改委立项的“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程开工建设，是世界第一条量子信息保密干线。其长度达 2000 公里，有 10 多个节点，从北京出发，经过济南、合肥，到达上海。利用这一高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，京沪两地的金融机构可以进行保密通信，包括电话、视频通话、电子邮件，达到“无条件安全”级别。预计 2016年该通信保密干线可以完成，沿途城市都可以用量子保密方式安全传输政府公务信息和银行数据等。
2016 年，中科院计划发射首颗“量子科学实验卫星”，以实现自由空间量子通信网，使量子通信网络最终能够覆盖全球。预计 2016 年 7 月，我国将发射“量子科学实验卫星”，率先实现高速星地量子通信。实际应用量子通信的主要困难，是长距离传输过程中会出现信号损耗。但外太空环境接近真空，信号损耗很小。 “量子科学实验卫星”如果成功，我国有望在未来发射多颗量子通信卫星，逐步建立覆盖全球的量子通信网络。除研制卫星外，整个工程还将研制生产一发长征二号丁运载火箭以发射卫星至预定轨道。工程还将建设 4 个量子通信地面站和 1 个空间量子隐形传态实验站从而建成天地一体化的量子通信实验系统，这将确保中国网络通信安全、国家安全。
我国量子通信走向商业化，核心设备及网络运营成关键
产业链逐步形成，核心设备和下游运营应用成最关键环节
在海外，量子通信的发展应用催生了一批包括美国 MagiQ 公司和瑞士 IDQ 公司等在内的科技产业实体，提供初步商用化的量子密钥分发系统器件、终端设备和整体应用解决方案。在国内，中科大团队研发水平已处于全球前列,其研究成果也加速进入实际应用阶段。中国量子通信产业也正处于启动阶段。
根据量子通信系统的结构，参考产业化的可能路径及国内发展现状，分析得出量子通信产业链结构如下：
对于量子通信产业，其 产业链主要包含元器件、设备、建设运维、运营应用四个环节。
1） 上游：量子通信的元器件、光纤、终端等，由于跟传统通信没有特别大的差异，可以关注量子点激光器、探测器技术突破对行业规模普及的影响。
对于量子通信产业上游，主要是器件供应商。量子通信所使用的元器件、光纤等器件，与 传统通信 所使用的 没有特别大的差异， 理论上 不会对器件供应商造成太大影响。但是需要注意的是，量子通信的一些核心器件，如单光子探测器，仍主要依赖于进口，目前近距离设备国产可大致代替进口，但是百公里（长距离）设备预计还需一年或者更长时间来实现进口替代。这与信息安全的自主可控还有一定差距，给相关公司带来巨大商机，中国电科集团旗下部分研究所已经开始产业化进程，我们预计将有更多公司进入该领域。另外，还有很多器件没有实现专用化，目前量子通信中的设备器件大多是从现有网络挪过来用，缺乏大规模的专用器件生产，该领域内的公司目前也在积极布局专用器件生产。
2） 中游：核心设备制造。主要技术就是量子制备、存储、交换，同时量子通信还需要以传统的通讯设备为基础。
产业链中游的量子设备与解决方案提供环节是整个量子通信产业链的 核心环节 。量子设备主要包括量子网关和量子交换机。量子网关是当前量子通信技术的最核心设备，具有量子密钥分发与管理、数据加解密等功能。量子交换机是量子网络中实现量子信道共享的关键设备，位于网络拓扑的汇聚节点，集中管理网络信道资源。国内主要是科大国盾、问天量子掌握量子通信的核心技术，研发量子通信核心设备，推动产业的发展。全球主要的量子设备与解决方案提供商包括中国的科大国盾、问天量子、瑞士的 IDQuantique 和美国的 MagiQ 四家公司。
3） 中游：网络建设和运维。随着更多城市、城际干线启动，将引入更多商业化运作，带动量子通信网络建设和运营需求；量子通信需要在现有的光通信网络中添加相关设备，开辟单独的通道以确保信号的稳定性，还需要进行设备调试等，通常由网络建设和系统集成商承担这些任务。
4） 下游：网络运营及专网应用。具体面向国防、金融、政务的行业应用，将进一步拓宽专网市场容量。
量子通信产业列入十三五规划重点，产业迎来发展良机
国家政策扶持：量子通信成成十三五规划重大科技专项
2016 年 3 月 18 日，国家“十三五”规划正式发布，量子通信成为重大科技专项之一，量子通信有望在军事、国防安全等安全需求高的领域广泛应用。国家对于量子通信的投入和扶持有助于其接下来的快速发展。且目前我国已将以量子通信系统为核心的量子调控技术列入了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》中重大研究计划。“十三五”规划中强调，在量子通信等领域再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目，抢占未来战略制高点。 以量子 信息技术 为代表的高尖端领域或 许已经迎来最好的发展时期, 未来政府加大投入和扶持力度是大概率事件。
央视《新闻联播》、人民日报、新华社对我国在量子通信领域取得的成就进行了集中报道，引发社会广泛关注。
世界首颗量子通讯卫星研发正紧张进行，预计明年实现发射，
同时量子保密通信“京沪干线”工程进展顺利，预计明年底前正式建成。
习*平近**总书记在多次讲话中提到量子通信，表示要把关键技术抓在手里；要实施创新驱动，不能观望懈怠
此前出台的《国家安全法》规定，国家强调加强自主创新能力建设，加快发展自主可控的战略高新技术和重要领域核心关键技术。同时，实现网络和信息核心技术、关键基础设施和重要领域信息系统及数据的安全可控。
应用前景广阔，大规模应用有待实现
人类将致力于将量子保密通信向更远距离和更大规模的广域网络发展，量子通信在国际竞争中的地位日益重要。量子通信不仅安全性突出，并且较之传统通信更加高效，有望对传统的通信手段进行替代。不仅可用于军事、国防安全，还可用于涉及秘密数据、票据，以及政府、电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政等国民经济各个领域和部门。
1） 在 国防和军事领域，量子通信用于构建作战区域内机动的安全军事通信网络；改进*用军**光网信息传输保密性，提高信息保护和信息对抗能力；为远洋深海安全通信开辟了崭新途径；利用量子隐形传态以及量子通信绝对安全性、超大信道容量、超高通信速率、远距离传输和信息高效率等特点，建立满足军事特殊需求的军事信息网络。
2）而在 国民经济领域和部门，量子通信未来可用于银行、证券等金融机构来进行监督及对电网、煤气管网和自来水管网等重要基础设施的监视，促进国民经济的发展。
3）量子通信 城域网技术已基本成熟 ，广域网技术空间广阔
目前中国的量子保密通信城域网技术已经成熟，能够达到商用水平。国内首条量子通信商用干线“杭沪量子商用干线”也正在建设当中。未来广域网领域一旦实现更多技术突破，市场空间广阔。展望未来，量子保密通信必将向更远距离骨干线路和更大规模网络的方向发展，这也是国际上量子通信的应用模式发展的趋势。广域量子通信网络建设分三步走：第一步，通过光纤—构建 城域量子通信网络；第二步，通过加中继器—构建 城际网络；第三步，通过卫星—实现 洲际、星际网络。
我国正在建设世界最远距离的光纤量子通信干线 京沪线，预计 2016 年完成。预计到2020 年，我国将实现亚欧的洲际量子密钥分发。到 2030 年左右，则将建成全球化的广域量子通信网络。近期看，2016 年量子保密通信京沪干线将建成，有望连接北京、济南、合肥和上海四地量子保密通信城域网，并推动政府机关、金融机构等大量同城、跨城的保密通信应用上线。而量子通信应用的丰富，将推动量子保密通信基础网络加快覆盖和延生更多的网络节点。
4）在未来计划 构建以此网络作为技术验证平台和基础网络设施，开展远程高清量子保密视频会议系统和其他多媒体跨域互联应用研究实现多项应用示范。比如可以将其运用到 云计算领域，所有计算机发出请求后请求都能被瞬间传送到云计算核心区，完成计算后数据又能在瞬间被传输至发出请求的计算机。如果运用到云计算领域，市场空间不可估量。
量子通信市场空间有望由百亿向千亿级拓展
量子通信产业链的下游便是网络应用，预计将量子通信代替专网与公网使用。量子通信市场空间巨大， 具体预测如下：
我们预计量子通信市场未来将以专网+ 公网替代为主。
其中在专网市场，根据前瞻产业研究院的数据，2014 年国内专网通信市场规模约为 76.2亿，2012-2014 年复合增长率约为 14%。随着量子通信技术的引入，国家对专网的持续投入加大，我们预期专业无线通信市场未来几年将保持高速度增长，保守估计到 2020 年我国专网通信行业的市场规模将有望达到 300 亿元，（2014-2020 年间复合增速为 25.66%）。由于专网市场增量需求中比较大的一块来源于量子通信的渗透于应用，我们预计到 2020 年，将有 35%的专网市场有望采用量子通信技术。 因此在专网市场内，量子通信的专网市场规模有望达到 105 亿左右。
而在公网市场，三大运营商的资本支出主要决定了国内公网投资建设的市场规模。由于4G 投资，三大运营商在近两年的资本支出出现一定程度上涨，合计达 4000 亿左右，未来随着 4G 投资的结束，以及营改增对于三大运营商的利润压力，其每年资本支出将出现一定程度回落，预计为 3000 亿左右。 若到 2020 年，在公网市场，量子通信对于传统通信的替代率为 2.5% ，量子通信在公网市场中的规模将达到 75 亿元左右。
除此之外，在对空、对天、对潜等特殊通信应用的领域，量子通信可以发挥其无通信介质限制、高效的特点进行信息互通。保守估计量子通信在其他领域的市场规模可以达到约 30亿元。
因此我们预计，到 2020 年国内量子通信 市场规模预计为：105 亿（专网）+75 亿（公网）+30 亿（其他领域）=210 亿元。此外，随着量子通信在各领域的不断渗透，我们预期国内量子加密的潜在长期市场规模有望达到 500 亿至 1000 亿元。
根据公网的经验，从长期看，设备、建设运维和运营三者规模比例为 1:1:5，按此估算，则 2020 年国内 量子通信设备领域市场规模为 30 亿元，建设运维领域规模为 30 亿元，而 运营领域市场规模将达 150 亿元。
我国量子通信生态环境逐渐形成，参与者抢占市场份额
整体生态环境逐渐形成，业内竞争拉开序幕
如上文所述，量子通信产业生态通常包括元器件供应商、核心设备制造商、解决方案供应商、系统集成供应商、基础设施制造商、运营商、监管部门及最终用户等不同环节，具体情况参见下表。
我国量子通信产业不同环节的参与者竞争情况不同，提供的服务内容也有所差异：
元器件供应商主要有光纤供应商和激光器供应商。量子通信所需光纤与传统通信没有特别大的差异，预计不会对光纤供应商造成太大影响。主要的光纤供应商有中天科技和烽火通信。中天科技产品用于中科大上海研究院的“300 公里超长距离量子通信安全密钥分发实验“项目；烽火通信是中国光通讯大厂，市场地位明确且产业趋势正确。激光器供应商主要有华工科技和福晶科技。华工科技子公司华工正源的首席科学家王肇中教授正在研制的量子点激光器，正是服务于国家的量子通信系统；福晶科技的激光晶体材料领域全球领先，是量子通信中不可缺少的产业环节
核心设备制造商主要有国盾量子和安徽问天。科大国盾量子拥有中国最多的量子通信领域技术专利，自主研发的系列化产品涵盖量子通信网络设备、终端设备、核心器件、科学仪器，以及系统性的管控和应用软件等，并提供信息安全整体解决方案。安徽问天自主研发的系列化产品涵盖量子密码通信终端设备、网络交换/路由设备、核心光电子器件、开放式实验系统、科学仪器以及网络化安全管控和应用软件等，并提供量子信息安全系统整体解决方案。
解决方案供应商& 系统集成供应商主要有神州信息、阿里巴巴等。其中神州信息子公司中标量子通信京沪线室内联调系统，中标额度达亿元以上；阿里云量子加密通信产品已经正式发布。国盾量子的量子通信产品落地阿里云，标志着“云＋量子”作为基础设施与服务开始面向广泛的社会及行业应用。
量子通信 网络运营及专网应用服务的主要/潜在参与方主要包括国家信息中心中经云、皖能电力、中信国安、浙江东方以及四创电子等。中经云与安徽量子通讯合作，打造京沪干线量子加密通讯通道。中信国安联营企业参与潘建伟团队在合肥建成的世界上规模最大的 46节点量子通信试验网项目。浙江东方子公司主要从事浙江省内量子保密通信固网建设和运营业务。
国内典型公司分析：技术制胜为发展关键
国盾量子——国内最大的量子通信设备制造商
国盾量子是中国第一家从事量子信息技术产业化的创新型企业， 是中国最大的量子通信设备制造商和量子信息系统服务提供商，是全球广域量子通信网络化技术和商用服务的开拓者。原安徽量子通信技术有限公司，2009 年 5 月创立，发源于中国科学技术大学，科大国盾量子拥有中国最多的量子通信领域技术专利，自主研发的系列化产品涵盖量子通信网络设备、终端设备、核心器件、科学仪器，以及系统性的管控和应用软件等，并提供信息安全整体解决方案。
在解决方案供应方面，公司主要提供量子通信安全解决方案和和 量子加密视频会商系统 。量子安全通信解决方案可提供量子安全的语音通话、传真、文件传输等基本业务。在量子网络终端设备（量子网关）中，集成了综合接入系统，支持电话、传真、IP 电话、多媒体终端等通信终端设备的接入。接入系统可转换各类标准协议，将解析后的数据传输到量子网关进行处理，然后再进入传统 IP 网络中传输。这种方式既保证了通信双方的安全性，同时也利于在量子网络中接入多种标准应用系统。
量子安全高清视屏会议系统适用于用户有高安全性要求的视频会议业务。即在视频会议的终端搭建量子安全网络设备从而实现信息安全防护。中心平台是由专业服务器组成的一个可视通讯服务中心。各会商室终端与中平台通过专网连接。各会商室配置量子设备及高清可视会商前端，负责接收和发送图像；配备数字麦克风，实现声音采集；配备高清电视，图像显示到电视上；同时各办公室各配置可视会商终端，从而实现领导桌面会商、机要会谈。
联合阿里云利用量子通信加密云计算安全。2015 年，公司与阿里云联合发布了量子加密通信产品。通过在阿里云的网络环境中建立了多个量子安全传输域，实现了同城的数据中心互联组网，进而能够为客户提供安全数据传输服务。这是全球首个落地的云服务量子安全传输产品，将对全球量子技术研究和云计算发展具有里程碑意义。在现阶段，云服务和量子加密技术的结合是将这一昂贵的技术普遍的大规模应用于商业场景的重要途径，让整个量子技术革命带来的好处得到广泛应用。
安徽问天——致力于量子信息产业化
安徽问天是国内首家从事量子信息产业化的公司，由中国科学技术大学、芜湖建设投资有限公司共同发起成立。 “问天量子”是中科大中科院量子信息重点实验室郭光灿院士和韩正甫教授所带领的团队创办的，公司在合肥与中国科学院量子信息重点实验室建有联合实验室,承担着国家量子信息产业化的使命。公司目前的经营方向为量子密码通信系统、光电子器件与设备等。自主研发的系列化产品涵盖 量子密码通信终端设备、网络交换/ 路由设备、核心光电子器件、开放式实验系统、科学仪器以及网络化安全管控和应用软件等，并提供量子信息安全系统整体解决方案。
依托中科大做出一系列国内领先的研究成果。公司拥有点对点量子密码通信方案、量子密码通信组网技术、量子密码通信核心器件多项国际和国内专利，已经构建起量子密码通信核心技术自主知识产权的完整体系，处于国内领先地位。问天量子成功打造出国内最快、全球第二的 2GHz 量子密钥分配终端、国内最远的 260Km 量子密钥分发、以及规模最大的合肥—芜湖广域量子密码通信网络等一系列处于世界先列的研究成果。
携手华夏幸福，打造“下一代信息网络创新产业园”。2015 年 11 月，华夏幸福基业股份有限公司和安徽问天量子科技股份有限公司战略合作达成，二者将通过共建量子保密通信展示控制中心、举办量子保密通信高端研讨会等系列推进“产学研”深度合作，打造“下一代信息网络创新产业园”，推动区域经济高质量、可持续的发展。安徽问天将覆盖京津冀地区的信息安全网络，并辐射延伸至整个华北地区，构筑华北大数据和信息安全中心。同时，问天量子还将在园区推进院士工作站和省级工程技术中心（或重点实验室）等产学研平台的搭建。
科华恒盛——致力于量子信息产业化
中国 UPS 本土品牌的领军企业，从数据中心解决方案入手，以绿色数据中心为切入点，逐步开启全国 IDC 布局。公司借助自身在电源解决方案方面的经验进入 IDC 数据中心产业有技术和成本优势：第一是 IDC 数据中心越来越朝着规模化和集约化的方向发展，数据中心和机房产品的精细化管理对 UPS 整体解决方案提出更高的要求，而高端大功率 UPS 正是公司的技术优势所在。数据中心的成本主要包括建设成本和运营成本，在建设过程中，电力设备是除去服务器以外最大的硬件投资，其包含存储设备、机房空调设备、UPS、机柜等；而在运营成本中，根据 IBM 的统计，电力成本更是占到了 50%以上。公司作为国内领先的电力设备提供商，在数据中心的建设和运维方案领域更具成本优势。
参股中经云，实现量子通信布局第一步。中经云就安全网络与安徽量子通信合作，将数据中心与量子通信结合实现数据的安全传输与存储，科华有望间接获益。大数据时代下，信息的存储和传输面临着安全隐患，中经云与安徽量子通信合作提出基于量子通信的高可靠性数据传输网络，利用光存储技术和量子通讯技加密术解决了数据传输和数据存储过程中数据被窃取、监听、篡改的信息安全隐患。该项目结合经典对称加密来保障密钥分发的安全，实现 Gbps 以上的通信速率，并将密钥更新速率提高，保证了高可信度信息安全。随着项目建设运营的不断推进，公司有望间接获益。
携手量子通信核心企业科大国盾量子拓展应用，打造高安全 IDC/ 云计算业务。科大国盾量子发源于中科大，是国际一流的量子通信领域的主设备与服务提供商，也是国内第一家从事量子信息技术产业化的创新企业。公司通过与国盾量子合作，不仅可以利用数据中心直连QKD 加密等方式将量子通信技术应用于公司现有和未来的高安全绿色数据中心/云计算业务之中，双方还有望通过在产品研发、具体行业应用及产品推广等领域进一步合作，共同拓展量子通信网络运营、加密数据存储传输等近千亿市场，公司长期发展可期。
神州信息——国内领先的 IT 服务商
神州信息是我国领先的大型 IT 服务商，是八家 “ 国家安全可靠计算机信息系统集成重点企业 ” 之一，在国内拥有领先的市场地位。公司发展的三十年中，神州信息在运营中积累了丰富的经验，对项目运行过程进行规范的管理以及严格的质量把关，多次为行业用户的大型、复杂系统建设提供大规模、高品质的交付服务，实现了大型项目规范化的落地。神州信息形成了包括系统软件、平台支撑软件等在内的完整的软件产品体系，并为众多行业客户在系统、IT 架构、服务等领域的变革创造优势产品，成为行业用户迎接互联网+时代最信赖的服务商。
以服务创新实现 IT 服务的产品化、平台化。神州信息曾参与到 ITSS 运维服务和质量评价指标体系等各项标准的研究制定、标准验证以及应用推广试点等工作，推动了我国 IT 产业首个 IT 运维服务标准的应用。神州信息的创新运维服务将运维与企业的业务深度融合，突破了传统运维只针对 IT 层面的性能保障范畴。同时，神州信息率先提出“服务即产品”的全新业务运维理念，从基础设施运维到业务运维的跨越，为客户提供端到端的运维服务。面向互联网+，神州信息积极推进 IT 运维服务的云化，推动 IT 运维服务从产品化向平台化跨越，且公司以运维管理云平台为基础，让客户实现全流程实时监控，提高客户的运维过程体验。其自主研发的客户服务工具，监控点达标率 99%上，Case 解决率 100%。 在“2015 中国 IT用户满意度评选”的用户满意度调研活动中神州信息荣获“IT 信息服务满意度第一”，领跑我国 IT 服务业。
迈出量子通信布局重要一步，再次中标“京沪干线”量子保密通信骨干网。量子通信技术是十三五期间加速推进国家信息安全战略之一，受到国家空前的重视。“京沪干线”项目是我国第一条量子通信保密干线，于 2014 年启动，神州信息承建了量子保密通信“京沪干线”技术验证和应用示范项目室内联调系统，由此成为我国量子保密通信干线工程的首个 IT 服务商。该室内联调系统的相关功能和指标已于 2015 年底完成验收。近日，国内领先的 IT 服务商——神州信息再次成功中标国家“京沪干线”量子保密通信骨干网，承担整体平台系统的建设，并负责京冀鲁段量子密匙分发扩容系统的实施。此次中标金额超过 6100 万，是此次招标中最大的订单份额，神州信息在我国量子通信应用市场保持领跑优势。
风险因素
量子通信技术成熟度不及预期；
大规模应用难以实现。
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