“墨子號”衛(wèi)星亮絕技 量子通信概念脈動

　　中國“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星在國際上首次成功實現(xiàn)從衛(wèi)星到地面的高速量子秘鑰分發(fā)——8月10日，隨著這一重大科技成果發(fā)表在國際權(quán)威學術(shù)刊物《自然》雜志上，中國科學家向建立“無法破解”的全球通信網(wǎng)絡又邁進了關(guān)鍵一步，標志著我國在量子通信領(lǐng)域的研究在國際上達到全面領(lǐng)先的優(yōu)勢地位。機構(gòu)分析人士表示，今年來，量子通信技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化進展積極，科技類主題布局的時間窗口將逐步來臨，堅定看好量子通信的主題性投資機會。

　　量子通信邁向?qū)嵱没?/p>

　　“墨子號”衛(wèi)星于2016年8月16日成功發(fā)射，運行一年來圓滿完成星地高速量子秘鑰分發(fā)、量子糾纏分發(fā)和地星量子隱形傳態(tài)實驗三大預先設定的全部科學目標，成為量子通信通向?qū)嵱没?ldquo;關(guān)鍵一步”。

　　什么是量子通信？它是量子物理學和密碼學相結(jié)合的一門新興學科，利用量子態(tài)的物理性質(zhì)為通信雙方提供絕對安全的通信方式。量子保密通信從量子力學不確定性原理和量子態(tài)不可克隆定理出發(fā)，從理論上保證了保密性，即通信雙方能夠監(jiān)測到竊聽者的存在并采取相應的措施。這一特性是由量子物理的基本原理所保證的，因為觀察或者測量一個量子系統(tǒng)均會造成量子態(tài)的擾動，從而造成可以檢測的反常，提醒通信雙方泄密。量子通信的核心優(yōu)勢在于：無條件安全、高效抗干擾。

　　量子衛(wèi)星首席科學家、中國科學院院士潘建偉表示，這一重要成果為構(gòu)建覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡奠定了可靠的技術(shù)基礎。以星地量子秘鑰分發(fā)為基礎，將衛(wèi)星作為可信中繼，可以實現(xiàn)地球上任意兩點的秘鑰共享，將量子秘鑰分發(fā)范圍擴展到覆蓋全球。此外，將量子通信地面站與城際光纖量子保密通信網(wǎng)(如合肥量子通信網(wǎng)、濟南量子通信網(wǎng)、京滬干線)互聯(lián)，可以構(gòu)建覆蓋全球的天地一體化保密通信網(wǎng)絡。

　　據(jù)專家介紹，與經(jīng)典通信不同，量子秘鑰分發(fā)通過量子態(tài)的傳輸，在遙遠兩地的用戶共享無條件安全的秘鑰，利用該秘鑰對信息進行“一次一密”的嚴格加密，這是目前人類唯一已知的不可竊聽、不可破譯的無條件安全的通信方式。

　　早在二十世紀90年代，美國政府就開始把量子信息列為“保持國家競爭力”計劃的重點支持項目。美國國家標準語技術(shù)研究所(NIST)則將量子信息作為三個重點研究方向之一，之后包括政府研究機構(gòu)、大學研究所和企業(yè)研發(fā)部門都開始了對量子通信的大范圍研究。2016年4月，歐盟委員會宣布計劃啟動10億歐元的量子技術(shù)旗艦項目，目標是在歐洲范圍內(nèi)實現(xiàn)量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。在亞洲，日本郵政省在2000年就將量子通信列為一項國家級高技術(shù)開發(fā)項目，并且制定長達10年的中長期研究計劃，目前日本已經(jīng)形成了“產(chǎn)官學”聯(lián)合攻關(guān)方式來推進量子通信的研究與應用。

　　中國量子通信走在世界前列，中國率先建立了多個城際量子干線網(wǎng)，并發(fā)射全球第一顆量子科學試驗衛(wèi)星“墨子號”，首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面間量子通信。中國的宏偉目標是到2030年在全球率先建立量子通信網(wǎng)絡。目前，量子通信正逐步從實驗階段過渡到應用階段。在技術(shù)上，我國的量子通信技術(shù)已經(jīng)完全能夠適用商用要求，通過地基實驗在信道損耗和噪聲水平方面有效驗證了未來構(gòu)建基于量子星座的星地、星間量子通信網(wǎng)絡的可信性。

　　產(chǎn)業(yè)化進展積極

　　今年以來，我國量子通信技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化進展積極。應用產(chǎn)業(yè)上，全球首條量子通信商用滬杭干線全線接通；第一條商用量子通信專網(wǎng)——濟南市黨政機關(guān)量子通信專網(wǎng)順利通過測試；此外，“馬約拉納費米子”的發(fā)現(xiàn)將大幅推進量子計算機的研發(fā)進程，傳統(tǒng)通信加密方式將面臨挑戰(zhàn)，量子通信技術(shù)(理論上不可破解)需求愈發(fā)迫切。

　　根據(jù)Global Industry Analysts Inc公司預測，2020年量子通信主要是研究機構(gòu)和國家安全部門在使用，預計占比為73.10%；到2030年大規(guī)模企業(yè)(包括銀行)將成為量子通信主要客戶，占比達到43.50%，是2020年的2倍之多。招商證券分析師表示，目前量子保密通信運用較為成熟的領(lǐng)域分別是國防、金融、政務專網(wǎng)。其中2-3年內(nèi)政務板塊預測將由50億元以上的市場規(guī)模，長期將有數(shù)百億元以上的市場。而一旦成本得到有效控制，無條件安全的量子通信將占領(lǐng)公眾網(wǎng)廣闊的市場。

　　例如，2017年在銀監(jiān)會指導下，國盾量子先后主力工商銀行實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)千公里級量子加密傳輸應用，為交通銀行打造企業(yè)網(wǎng)銀量子保密通信創(chuàng)新應用，與北京農(nóng)商行打造環(huán)網(wǎng)多路由保護的量子保密通信同城數(shù)據(jù)災備應用，在上海建成全球最大的金融服務量子通信城域網(wǎng)——上海張江金融網(wǎng)絡。

　　川財證券表示，量子通信產(chǎn)業(yè)鏈按照上中下游氛圍設備、網(wǎng)絡建設、運營以及應用服務三個層次，上游包括芯片及對應的光量子探測器，中游為量子設備、配套的光通信設備及光纖，下游為具體的量子通信干線、基站建設商和運營商。一般而言，新興產(chǎn)業(yè)基建先行，由于量子通信產(chǎn)業(yè)仍處在早期階段，基礎設施投入將逐步加大、應用逐漸成型，建議重點關(guān)注設備和網(wǎng)絡建設相關(guān)公司。其認為，硬件設備和信心系統(tǒng)是量子通信技術(shù)的核心，也是當前時點率先受益的方向。

　　興業(yè)證券則提出量子通信行業(yè)和策略“共振”邏輯，并認為從行業(yè)角度出發(fā)，主題正處于行業(yè)的快速發(fā)展期，我國計劃2020年實現(xiàn)亞洲與歐洲的洲際量子密碼通信，2030年建成全球化的廣域量子通信網(wǎng)絡，市場規(guī)模短期內(nèi)爆發(fā)式擴張，千億元新藍海將加速形成。從策略角度出發(fā)，具有上下推動需求一致、想象空間大一級催化事件密集三個特征：首先，中央和地方政府支持政策密集出臺，產(chǎn)業(yè)資本也積極響應布局量子通信；其次，量子通信應用范圍廣泛，多個新領(lǐng)域的技術(shù)突破或新項目的落地將帶來多輪行情接力，同時也有望接力繼高鐵、核電“走出去”的重任：最終，下半年多個重磅項目(如國內(nèi)首條量子商用干線“杭滬量子商用干線”預計將于下半年竣工并投入使用)陸續(xù)落地將持續(xù)催化市場對量子通信板塊的預期。

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