当你的朋友圈还在刷AlphaGo、人工智能、虚拟现实(VR)等热门词汇装高逼格的时候,我国研发的全球首颗量子通信卫星都快“升天了”。目前,由中国科技大学潘建伟团队领衔的中科大微尺度实验室研发的全球首颗量子通信卫星有望在今年7月发射,一直形单影只的暗物质粒子探测卫星大师兄“悟空”有望迎来一位“小伙伴”。
事实上,与虚拟现实、人工智能等相比,量子信息技术可能更具革命性与颠覆性。目前中国已经在量子芯片、量子通信、量子点显示等领域取得了突破,成为该领域的世界领先者。而这些技术和产品将可能给整个经济社会和人类生活带来革命性的影响。
量子通信技术来了?
量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通讯方式,是量子论和信息论相结合的成果。量子通信具有绝对安全和高效率等特点,给信息安全带来了革命式的发展,是目前国际量子物理和信息科学的主要研究方向,主要涉及的领域包括:量子远程传态/量子密码通信等。
作为理论上的绝对安全技术,量子通信已经受到各国政府部门的重视,尤其是在全球信息安全越来越严峻的大背景下,量子通信产业获得了受到了更多的关注。目前,量子通信技术已经在涉及较多信息安全的应用领域开始初步的应用探索,主要集中在金融、政务、国防等方面,如2015年2月,工行成功应用量子通信技术实现了该行北京分行电子档案信息在同城间的加密传输。
图表1:量子通信绝对安全原理
资料来源:互联网·前瞻产业研究院整理
量子通信到底有多恐怖?
量子通信应用最明显的两个特点是容量大和安全高。量子体系的波函数加载信息的容量随量子比特数呈指数增长,这就是量子信息大容量、高速度特性。量子通信还一个特点,那就是一旦被窃听,马上就会由于信号丢失被发觉,所以具有物理本质上的绝对安全性。
独特的优势,使得量子通信不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信,还可用于涉及秘密数据、票据的政府、电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政等领域和部门。目前,量子通信技术在国内已经开展了应用,2009年,我国建成世界首个光量子电话网络(合肥)和量子政务网(芜湖);2010年,世界首个全通型量子通信网络又在合肥诞生。2014年3月,济南市建设的"济南量子通信试验网"正式投入使用。2015年2月,工行成功应用量子通信技术实现了该行北京分行电子档案信息在同城间的加密传输。2016年下半年,“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网也即将建成。到2021年,量子通信在政府服务领域、商业领域的应用占比将分别达到30%、20%。
未来我国还将建设基于量子信息技术的全球化的量子通信基础设施,形成完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统,构建基于量子通信安全保障的未来互联网,即“量子互联网”,这有可能会带动我国信息科技技术革命性的发展。
图表2:2021年中国量子通信领域占比情况预测(单位:%)
资料来源:前瞻产业研究院
全球量子通信市场规模超千亿美金
我们预计,从短期来看,未来3-5年,我国量子通信市场规模可能在100-120亿元之间;而从长期来看,未来5-10年,我国量子通信行业市场规模将达到千亿级别,这主要是因为量子通信不仅安全性突出,并且较之传统通信更加高效,有望对传统的通信方式进行替代。而且,我国作为世界上量子通信技术最为发达的几个国家,在美国“棱镜门”事件发生的大背景下,世界各国对信息安全的重视度空前提升,量子通信很有可能作为我国“外交的名片”,迅速打开境外市场,拓宽我国量子通信产业的市场边界,促进行业快速的发展。
不仅在国内,在全球量子通信也受到了极高的重视。欧盟已将量子通信加入到未来5-10年的商业白皮书中;日本将量子通信提升为国家战略;美国也已经开始相关技术的小规模应用。此外,跨国企业也在推动在量子通信领域的布局,全球信息产业界国际巨头三星、IBM、Philips、AT&T、Bell实验室、HP、西门子NEC、日立、三菱等对量子通信技术均投入大量研发资本,开展量子通信技术的研发和产业化。
随着相关技术研究的深入以及企业对量子通信商业化的展开,量子通信产业有望成为全球市场规模过千亿美元级别的行业。
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