中国量子通信行业发展现状分析与未来前景研究报告（2024-2031年）

中国量子通信行业发展现状分析与未来前景研究报告（2024-2031年）

量子通信是利用物理实体粒子（如光子、原子、分子、离子）的某个物理量的量子态作为信息编码的载体，通过量子信道将该量子态进行传输到达传递信息目的，是量子信息科学的重要研究分支。其核心在于以量子态来编码信息并传输，其通信过程服从量子不确定性原理、量子相干叠加和量子非定域性等量子力学的基本物理原理。

在产业链方面，我国量子通信行业上游为元器件及核心设备，包括信号处理芯片、光纤光缆、雪崩二极管、射频器件、量子密钥分发器、量子路由器、量子交换机、量子随机发生器等；中游为网络传输线路及系统平台，包括光纤骨干网、卫星中继、经典网络管理子系统、备份与容灾子系统、综台网络监控子系统、星子密钥分发子系统、量子网络管理子系统等；下游消费市场，应用于军事国防、电子政务、电子商务、能源电力、电子医疗、电信运营等领域。

按照不同技术分类，可以把量子通信产业分为：（1）量子密钥分发（QKD）；（2）量子随机数发生器（QRNG）；（3）量子隐形形态（QT）。其中，已应用的量子保密通信技术，仍依赖于经典通信；量子密码尤其是量子密钥分发发展最为成熟，正迅速走向实用化；子密集编码技术仍处于基础研究阶段，实验条件尚不成熟。

具体分析量子密钥分发，为“无条件安全”通信方式。量子密钥分发利用量子物理原理实现远程密钥交换或协商并保障密钥交换的安全性，是最先实用化的量子信息技术，可以提升加密通信体系的长期安全性，在国际上得到了广泛的认同和大力推广。

量子密钥分发的主要优势在于安全性，无论攻击者具有怎样的计算分析能力、乃至任意的量子计算分析能力，量子密钥分发都是安全的。因此，近年来，全球越来越多国家对量子密钥分发进行研究。例如，2022年4月，清华大学龙桂鲁团队首次实现通信距离达到100公里的量子直接通信新系统，这是目前世界上最长的量子直接通信距离，有助于实现无中继条件下城际量子直接通信。

随着国防、政务等下游需求不断释放，全球量子通信市场规模稳定扩大，预计2030年将达到196.8亿美元。而我国量子通信行业市场规模已经达到百亿级别，截止2022年为709亿元，较上年同比增长14.72%。

在应用领域，量子保密通信仍局限于国防，银行，政务等领域，随着软硬件技术不断成熟，量子通信下游商业化应用值得期待。目前，我国量子保密通信技术实际应用已经走在国际前列，基本全面实现核心设备全链生产。

例如，在政务领域，我国大陆共有23个省、5个自治区、4个直辖市、294个地级市、363个县级市，各自的政务网平均覆盖本地约30～50个数量左右的政府部门，依托本地的量子保密通信城域网，可方便地对政务办公网络进行量子安全优化升级。像2022年2月，济南市电子政务外网认证系统量子通信应用平台正式投入使用，采用国盾量子密钥分发相关产品，并通过了国家信息中心（国家电子政务外网管理中心）成果验证，首次实现了国家、省、市、区、街道五级电子政务外网节点与量子通信网络节点跨网对接，以及量子通信技术在电子政务外网认证体系中的应用，具有重要的示范推广价值。

再者例如电网领域，融合量子保密通信技术构建量子保密通信电力专网可行性高，相关应用部署速度快。国家发改委和国家能源局联合下发的《能源技术革命创新行动计划（2016～2030年）》，将量子保密通信技术在电力系统的应用作为信息通信战略发展重点，要求形成适合我国电网量子安全通信要求的低成本、量子级安全可靠的通信技术解决方案。