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新发布的《十三五规划纲要》指出,2030年是时间节点,选择一批反映国家战略意图的重大科技项目争取突破。在提到的七个项目中,量子通信包括在内。
量子通信作为信息传输安全的解决方案,已经成为各国的重点研究方向,中国在这一领域也处于世界领先地位。国信证券(报价002736,BUY)报告称,它准备在中国将量子通信商业化。量子通信可能会成为除高铁和核能之外的另一张国家“名片”。
护送信息安全
量子通信起源于利用量子密钥分配获得密钥加密信息。其原理是利用量子态的不可重复性,在通信电缆的两端使用量子加密。如果信息被截获或复制,量子态被破坏后会产生乱码,因此量子通信加密甚至被称为“绝对安全”的数据传输解决方案。
随着“棱镜门”事件的发展和全球政治形势的变化,信息安全已经引起了世界各国的关注。这也成为各国积极部署量子通信的直接驱动力。
同时,量子通信已经成为世界发达国家激烈竞争的焦点。欧洲国家正在积极准备建设其军事量子通信网络,并已发布了《欧洲量子科学与技术计划》和《欧洲量子信息处理与通信计划》。在日本,邮电部已将量子通信列为21世纪的战略项目和国家高科技发展计划,并计划在10年内投资400多亿日元进行研究。日本还提出了针对新一代量子信息通信技术的长期研究战略,并计划在2020年至2030年间建立一个绝对安全的高速量子信息通信网络。
与国外相比,中国的量子通信研发起步较早,技术积累较深,在世界上处于领先地位。中国科学院院士潘建伟获得了2012年国际量子通信实验奖,他也是世界上第一位获奖的中国物理学家。目前,潘剑伟的团队技术处于世界领先水平,在世界上首次实现了未知量子态的远程传输。随着“棱镜门”事件的催化和中央网络与安全信息化小组的成立,网络信息安全成为国家战略。量子通信在信息传输中的安全优势显现出来。
工业化开始了
量子通信由于其绝对的安全性,在通信、安全、金融等领域有着巨大的需求。根据工业证券的研究报告(报价601377,BUY),未来量子通信技术的市场规模有望达到1000亿元。
以国防领域为例,量子通信可以应用于通信密钥生成和分发系统,形成战区移动安全通信网络;它可以用来提高光网络中信息传输的保密性,从而提高信息保护和信息对抗的能力;它还可以应用于深海安全通信,为海洋深海安全通信开辟了一条全新的途径和目标,为国防赢得了机遇。
目前,量子通信在中国已经商业化。10月28日,以潘建伟为技术指导核心的浙江神州量子网络技术有限公司运营公司将投资1.7亿元建设中国第一条量子通信商业干线——“杭沪量子商业干线”。建成后,可以实现沪杭地区政府、企业和金融机构通信数据的绝密传输。
据悉,在量子通信城域网方面,中国已经完成了合肥城域网和济南城域网的建设;在量子通信干线方面,中国正在建设世界上最长的光纤量子通信干线北京-上海线,预计2016年前后完工。此外,中国计划在2016年先于欧洲和美国发射量子科学实验卫星。
作为未来通信技术的发展方向,量子通信产业最终将进入广域网、城域网等公共网络市场。目前,三大运营商的资本支出主要决定了国内公网投资和建设的市场规模。由于4g的投入,三大运营商近两年的资本支出都有一定程度的增加,达到4000亿元左右。未来,随着4g投资的结束,以及三大运营商“业务改革与增长”的利润压力,预计其年度资本支出将有所下降。
国信证券分析师指出,未来5至10年,仅在公网市场,量子通信对传统通信的替代率将达到2%,公网市场的量子通信规模将达到60亿元左右。
积极参与资本市场
在量子通信产业化过程中,国内上市公司关联较早。11月5日,华工科技在回答投资者提问时介绍说,量子通信是一项国家战略,产业化进程需要国家政策和资金的支持。公司在这方面有技术和人才储备。华工科技专业从事激光、激光加工及成套设备、激光全息防伪产品、敏感元件和光电器件的开发、研究、销售和服务。
早在2010年7月,“合肥城域量子通信实验示范网”建设正式启动,中信国安的子公司合肥有线电视宽带网络有限公司(公司持股40%)参与了其建设项目。安徽作为中国科技大学量子通信潘建伟团队所在的省份,将继续开展试点建设项目。作为一家高科技企业,公司可能会在量子通信领域继续深化合作和生产。
2014年,中天科技向中国科技大学上海研究院捐赠了量子保密通信技术研究所所需的光纤、电缆和设备。该产品已用于中国科技大学上海研究所的“300公里超长距离量子通信安全密钥分发实验”项目。沈万红源(报价000166,BUY)指出,中天科技作为中国光缆品种最全的企业,未来可能会开发与量子通信电缆相关的设备。
今年年初,京沪量子通信线室内联合调整一期工程即将启动。据悉,中国数码信息(报价为000555)的子公司中国数码系统集成公司(Digital China System Integration Company)赢得了首个室内联合调试系统的竞标,赢得了1亿多元。最近,另一家Hager Communication (Quote 002465,BUY)表示,该公司已经与一些知名大学探讨和研究了量子通信相关的课题,但尚未进入产业化阶段。海格通信主要从事通信设备和导航设备的研究、生产、销售和服务。
在传统通信中,电子和光子是通信信息的主要载体,相应的通信形式有电缆通信、微波通信和光通信。从理论上讲,与传统通信相比,量子通信的优势主要在于其超高安全性、快速传输速度和长距离传输。
然而,在实践中,由于技术不成熟,量子通信还没有达到理论上的传输速度和距离。因此,量子通信相对于传统通信的短期优势,或者说量子通信的价值,主要在于安全性方面。