量子通信行業(yè)發(fā)展概覽報(bào)告2024-2026

2024-2026量子通信行業(yè)發(fā)展概覽報(bào)告匯報(bào)人：許彥霖2024-08-01FROMBAIDUWENKU定義或者分類特點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展歷程政治環(huán)境商業(yè)模式目錄CONTENTSFROMBAIDUWENKU經(jīng)濟(jì)環(huán)境社會(huì)環(huán)境技術(shù)環(huán)境發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素行業(yè)壁壘行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)痛點(diǎn)問題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)前景機(jī)遇與挑戰(zhàn)競(jìng)爭(zhēng)格局經(jīng)濟(jì)環(huán)境社會(huì)環(huán)境技術(shù)環(huán)境發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素行業(yè)壁壘行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)現(xiàn)狀目錄CONTENTSFROMBAIDUWENKU行業(yè)痛點(diǎn)問題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)前景機(jī)遇與挑戰(zhàn)競(jìng)爭(zhēng)格局01定義或者分類特點(diǎn)FROMBAIDUWENKUCHAPTER什么是量子通信量子通信是利用物理實(shí)體粒子（如光子、原子、分子、離子）的某個(gè)物理量的量子態(tài)作為信息編碼的載體，通過量子信道將該量子態(tài)進(jìn)行傳輸?shù)竭_(dá)傳遞信息目的，是量子信息科學(xué)的重要研究分支。其核心在于以量子態(tài)來(lái)編碼信息并傳輸，其通信過程服從量子不確定性原理、量子相干疊加和量子非定域性等量子力學(xué)的基本物理原理。量子通信主要包含量子密碼、量子隱形傳態(tài)。與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，量子通信技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在具有較高時(shí)效性、具有較強(qiáng)的抗干擾性、具有較好的保密性、所需信噪比低等。量子通信線路時(shí)延幾乎為零，信息傳遞速度快，過程無(wú)障礙;量子通信中的信息傳輸與通信雙方之間的傳播媒介無(wú)關(guān)，不受空間環(huán)境的影響，具有完好的抗干擾性能;由于量子不可克隆，成為量子密鑰的基礎(chǔ)，量子密碼安全性很高，一般不能被破譯;相比于傳統(tǒng)的通信手段，同等條件下量子通信技術(shù)獲得可靠通信所需的信噪比低30-40dB。量子密鑰分發(fā)，也稱量子密碼（QKD），借助量子疊加態(tài)的傳輸測(cè)量實(shí)現(xiàn)通信雙方安全的量子密鑰共享，再通過一次一密的對(duì)稱加密體制，即通信雙方均使用與明文等長(zhǎng)的密碼進(jìn)行逐比特加解密操作，實(shí)現(xiàn)無(wú)條件安全的保密通信。以量子密鑰分發(fā)為基礎(chǔ)的量子保密通信成為未來(lái)保障網(wǎng)絡(luò)信息安全的一種非常有潛力的技術(shù)手段，是量子通信領(lǐng)域理論和應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。QKD技術(shù)在理論和實(shí)驗(yàn)上發(fā)展最完善，是當(dāng)前最重要、最主流的量子保密通信技術(shù)。定義02產(chǎn)業(yè)鏈FROMBAIDUWENKUCHAPTER器件、核心設(shè)備制造上游設(shè)備提供方、設(shè)備傳輸層、設(shè)備平臺(tái)層、量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商中游保密通信、金融、軍事、政務(wù)、商務(wù)下游產(chǎn)業(yè)鏈01020303發(fā)展歷程FROMBAIDUWENKUCHAPTER04政治環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER描述:《中國(guó)制造2025》:積極推動(dòng)量子計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等發(fā)展，將量子通信納入新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)核心信息通信設(shè)備體系化發(fā)展與規(guī)?；瘧?yīng)用。:《中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》:加強(qiáng)前瞻布局,在空天海洋、信息網(wǎng)絡(luò)、生命科學(xué)、核技術(shù)等領(lǐng)域，培育—批戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，著力構(gòu)建量子通信和泛在安全物聯(lián)網(wǎng)。:《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》:面向2030年,在量子通信領(lǐng)域充分論證,把準(zhǔn)方向，明確重點(diǎn),再部署―批體現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略意圖的重大科技項(xiàng)目和工程。政治環(huán)境1政治環(huán)境《中國(guó)制造2025》:積極推動(dòng)量子計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等發(fā)展，將量子通信納入新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)核心信息通信設(shè)備體系化發(fā)展與規(guī)?；瘧?yīng)用。《中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》:加強(qiáng)前瞻布局,在空天海洋、信息網(wǎng)絡(luò)、生命科學(xué)、核技術(shù)等領(lǐng)域，培育—批戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，著力構(gòu)建量子通信和泛在安全物聯(lián)網(wǎng)。政治環(huán)境《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2010-2020年〉》發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)創(chuàng)新主體地位和主導(dǎo)作用,以技術(shù)創(chuàng)新為突破，帶動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、量子通信等領(lǐng)域核心技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。《關(guān)于全面加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究的若干意見》拓展實(shí)施國(guó)家重大科技項(xiàng)目，加快實(shí)施量子通信與量子計(jì)算機(jī)、腦科學(xué)與類腦研究等“科技創(chuàng)新2030一重大項(xiàng)目”，推動(dòng)對(duì)其他重大基礎(chǔ)前沿和戰(zhàn)略必爭(zhēng)領(lǐng)域的前瞻部署。《計(jì)量發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年）》到2025年,，國(guó)家現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)量體系初步建立,計(jì)量科技創(chuàng)新力、影響力進(jìn)入世界前列,部分領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。計(jì)量在經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域的地位和作用日益凸顯，協(xié)同推進(jìn)訐量工作的體制機(jī)制進(jìn)一步完善?！丁笆奈濉睌?shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出瞄準(zhǔn)傳感器、量子信息、網(wǎng)絡(luò)通信、集成電路、關(guān)鍵軟件、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、新材料等戰(zhàn)略性前瞻性領(lǐng)域,提高數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā)能力。著力提升基礎(chǔ)軟硬件、核心電子元器件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)裝備的供給水平，強(qiáng)化關(guān)鍵產(chǎn)品自給保障能力。05商業(yè)模式FROMBAIDUWENKUCHAPTER06經(jīng)濟(jì)環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，幾度趕超世界各國(guó)，一躍而上，成為GDP總量?jī)H次于美國(guó)的唯一一個(gè)發(fā)展中國(guó)家。我國(guó)經(jīng)濟(jì)趕超我國(guó)人口基數(shù)大，改革開放后人才競(jìng)爭(zhēng)激烈，大學(xué)生就業(yè)情況一直困擾著我國(guó)發(fā)展過程中。就業(yè)問題挑戰(zhàn)促進(jìn)社會(huì)就業(yè)公平問題需持續(xù)關(guān)注并及時(shí)解決，個(gè)人需提前做好職業(yè)規(guī)劃與人生規(guī)劃重中之重。公平就業(yè)關(guān)注經(jīng)濟(jì)環(huán)境07社會(huì)環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER總體發(fā)展穩(wěn)中向好我國(guó)總體發(fā)展穩(wěn)中向好，宏觀環(huán)境穩(wěn)定繁榮，對(duì)于青年人來(lái)說(shuō)，也是機(jī)遇無(wú)限的時(shí)代。關(guān)注就業(yè)公平與提前規(guī)劃促進(jìn)社會(huì)就業(yè)公平問題需持續(xù)關(guān)注并及時(shí)解決，對(duì)于個(gè)人來(lái)說(shuō)提前做好職業(yè)規(guī)劃、人生規(guī)劃也是人生發(fā)展的重中之重。就業(yè)問題與人才競(jìng)爭(zhēng)我國(guó)人口基數(shù)大，就業(yè)問題一直是發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn)，人才競(jìng)爭(zhēng)激烈，大學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)情況、失業(yè)人士困擾國(guó)家發(fā)展。政治體系與法治化進(jìn)程自改革開放以來(lái)，政治體系日趨完善，法治化進(jìn)程也逐步趨近完美，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系也在不斷蓬勃發(fā)展。中國(guó)當(dāng)前的環(huán)境下描述了當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的日新月異，包括人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿技術(shù)的涌現(xiàn)。技術(shù)環(huán)境需求增長(zhǎng)、消費(fèi)升級(jí)、技術(shù)創(chuàng)新等是行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)因素，推動(dòng)了行業(yè)的進(jìn)步。發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素行業(yè)壁壘包括資金、技術(shù)、人才、品牌、渠道等方面的優(yōu)勢(shì)，提高了新進(jìn)入者的難度。行業(yè)壁壘我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展08技術(shù)環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER技術(shù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)環(huán)境的發(fā)展為行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇，是行業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。創(chuàng)新動(dòng)力技術(shù)環(huán)境的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，為行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支持。人才需求技術(shù)環(huán)境的發(fā)展促進(jìn)了人才的需求和流動(dòng)，為行業(yè)的人才隊(duì)伍建設(shè)提供了機(jī)遇。團(tuán)隊(duì)建設(shè)技術(shù)環(huán)境的發(fā)展要求企業(yè)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，提高員工的技能和素質(zhì)，以適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)需求。合作與交流技術(shù)環(huán)境的發(fā)展促進(jìn)了企業(yè)間的合作與交流，推動(dòng)了行業(yè)的整體發(fā)展。技術(shù)環(huán)境010203040509發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素FROMBAIDUWENKUCHAPTER10行業(yè)壁壘FROMBAIDUWENKUCHAPTER11行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)FROMBAIDUWENKUCHAPTER12行業(yè)現(xiàn)狀FROMBAIDUWENKUCHAPTER市場(chǎng)情況描述行業(yè)現(xiàn)狀近年來(lái)，在中科院、科技部、基金委員會(huì)等部門和國(guó)防有關(guān)部門的大力支持下，中國(guó)科學(xué)家對(duì)實(shí)用量子通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，量子通信的研究和應(yīng)用取得了一系列重要進(jìn)展，目前發(fā)展水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家接近。2016年8月，中國(guó)成功發(fā)射了世界上第一顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星"莫子"，并完成了多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。2016年11月，量子安全通信骨干網(wǎng)——京滬干線成功開通。2017年6月，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)成立了量子通信與信息技術(shù)專責(zé)小組，開展國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究。近年來(lái)，越來(lái)越多的本土企業(yè)參與量子通信領(lǐng)域，逐步形成量子通信產(chǎn)業(yè)圈。據(jù)國(guó)盾電子資料顯示，我國(guó)實(shí)用化光纖量子保密通信網(wǎng)絡(luò)總長(zhǎng)度已達(dá)7000多公里，其中6000多公里使用了國(guó)盾電子公司提供的產(chǎn)品，并處于實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。行業(yè)現(xiàn)狀01市場(chǎng)份額變化我國(guó)量子通信行業(yè)增長(zhǎng)迅速，市場(chǎng)規(guī)模從2014年的86億元增長(zhǎng)到了2020年的05億元。目前，我國(guó)量子通信技術(shù)已躋身全球領(lǐng)先地位，受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。隨著量子通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和實(shí)用化的實(shí)現(xiàn)，量子通信未來(lái)也可能會(huì)進(jìn)入千家萬(wàn)戶來(lái)保障信息社會(huì)通信安全，從而服務(wù)于大眾，成為電子政務(wù)、電子商務(wù)、電子醫(yī)療和智能傳輸系統(tǒng)等各種電子服務(wù)的驅(qū)動(dòng)器，為社會(huì)提供最可靠的安全保障和服務(wù)。從細(xì)分情況看，量子通信產(chǎn)品及建設(shè)運(yùn)營(yíng)是行業(yè)最大的細(xì)分市場(chǎng)，2020年市場(chǎng)規(guī)模22億元；另外2020年量子通信研發(fā)及系統(tǒng)投資規(guī)模58億元，量子通信應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模25億元。行業(yè)現(xiàn)狀02市場(chǎng)情況量子保密通信是現(xiàn)階段量子通信最成熟的應(yīng)用，因此用量子保密通信來(lái)對(duì)比觀察量子通信行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。全球量子保密通信市場(chǎng)在過去數(shù)年一直保持著較慢的市場(chǎng)發(fā)展速度，科研和實(shí)驗(yàn)性投資居多，市場(chǎng)化應(yīng)用占比較少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球量子保密通信市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到181億美元，到2025年，這一數(shù)字將達(dá)到1455億美元，未來(lái)五年，全球市場(chǎng)將進(jìn)入極速增長(zhǎng)階段。我國(guó)量子通信技術(shù)的快速發(fā)展得益于國(guó)家的提前布局和支持。十三五期間，如安徽、山東、北京、上海、江蘇、浙江、廣東、新疆等眾多省份將發(fā)展量子信息技術(shù)、建設(shè)量子通信網(wǎng)絡(luò)，在十四五階段，中國(guó)量子保密通信市場(chǎng)也將迎來(lái)快速發(fā)展階段。據(jù)統(tǒng)計(jì)2020年，中國(guó)量子保密通信網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)規(guī)模為96億美元，到2025年將達(dá)到332美元，處于全球產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的領(lǐng)先地位。行業(yè)現(xiàn)狀量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用及科研取得進(jìn)展量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，2012年，合肥建成首個(gè)規(guī)?；某怯蛄孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，超過此前國(guó)際上的同類網(wǎng)絡(luò);2013年，濟(jì)南量子通信試驗(yàn)網(wǎng)投入使用，是我國(guó)第一個(gè)臣在實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)的大型量子通信網(wǎng)絡(luò);2014年，京滬干線開始建設(shè)，建成后將是全球首個(gè)距離最遠(yuǎn)的廣域光纖量子保密通信骨干線路;2016年，《長(zhǎng)江三角洲發(fā)展規(guī)劃》提出建成長(zhǎng)三角城市群廣域量子通信網(wǎng)絡(luò);2018年11月，量子通信“武合干線”建成貫通，武漢量子通信城域網(wǎng)的啟動(dòng)標(biāo)志我國(guó)“量子通信京滬干線”項(xiàng)目的首條商業(yè)延伸線“武合干線”投入運(yùn)維，并開始正式接入國(guó)家量子骨干網(wǎng)——“京滬干線”，成為量子國(guó)家骨干網(wǎng)路向南、向西延伸的重要支撐。01量子通信科研持續(xù)取得突破2020年3月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)、山東濟(jì)南量子技術(shù)研究院等機(jī)構(gòu)合作，實(shí)現(xiàn)了500公里級(jí)真實(shí)環(huán)境光纖的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)和相位匹配量子密鑰分發(fā)，傳輸距離達(dá)到509公里，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄;我國(guó)在基于量子中繼的量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面取得重大突破，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)相距50公里光纖的存儲(chǔ)器間的量子糾纏。2021年1月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉及其同事陳宇翱、彭承志等與中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所王建宇研究組、濟(jì)南量子技術(shù)研究院及中國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司合作，成功實(shí)現(xiàn)了跨越4600公里的星地量子密鑰分發(fā)，此舉標(biāo)志著我國(guó)已成功構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)，為未來(lái)實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定了科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。0213行業(yè)痛點(diǎn)FROMBAIDUWENKUCHAPTER14問題及解決方案FROMBAIDUWENKUCHAPTER15行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)前景FROMBAIDUWENKUCHAPTER發(fā)展趨勢(shì)前景描述有效解決信息安全問題:隨著時(shí)代的進(jìn)步，云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)、新應(yīng)用和新模式的出現(xiàn)，對(duì)信息安全提出了新的要求，信息安全牽涉到國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定，我國(guó)已將信息安全提升為國(guó)家安全戰(zhàn)略。量子通信是迄今唯一被嚴(yán)格證明無(wú)條件安全的通信方式，可以有效解決信息安全問題?！熬删€”推動(dòng)量子通信大規(guī)模應(yīng)用:來(lái)將以“京滬干線”為基礎(chǔ)，推動(dòng)量子通信在金融、政務(wù)、國(guó)防、電子信息等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，建立完整的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國(guó)家主權(quán)信息安全生態(tài)系統(tǒng)，最終構(gòu)建基于量子通信安全保障的量子互聯(lián)網(wǎng)。此外，京滬干線的建成和開通也將吸引和培育一批量子保密通信領(lǐng)域的上下游企業(yè)，使量子保密通信產(chǎn)業(yè)成為我國(guó)重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。我國(guó)逐步加快在量子科技領(lǐng)域的發(fā)展，相關(guān)的科研經(jīng)費(fèi)投入，專利申請(qǐng)布局和應(yīng)用探索等方面都具備較好的實(shí)踐基礎(chǔ)和發(fā)展條件。隨著國(guó)家逐漸完善量子科技領(lǐng)域的頂層設(shè)計(jì)，我國(guó)的量子科技行業(yè)或?qū)⒖焖侔l(fā)展，成為全球量子信息技術(shù)研究和應(yīng)用的主要推動(dòng)者。量子密鑰分發(fā)（QKD）:量子密鑰分發(fā)（QKD）具有與計(jì)算復(fù)雜度無(wú)關(guān)的物理安全性，但是，實(shí)際QKD系統(tǒng)很難達(dá)到理論上所要求的完美性。實(shí)際QKD系統(tǒng)中所采用的元器件存在多種與理論模型要求不符的非理想特性，進(jìn)而可能導(dǎo)致器件響應(yīng)上的誤差、旁路信息的泄漏。竊聽者利用這些漏洞可以獲取部分甚至全部的密鑰比特。比如，理想的BB84協(xié)議要求使用單光子源，否則竊聽者可以進(jìn)行光子數(shù)分離攻擊（PhotonnumberSpl