2020年量子通信產業鏈圖譜及投資發展前景分析

在利好消息刺激下,A股量子通信板塊迎來了大爆發。

近年來,量子信息技術的研究與應用加速發展,量子信息技術已成為未來國家科技發展的重要領域之一。未來,在國家科技發展、新興產業培育、國防和經濟建設等領域,量子信息技術將產生基礎共性乃至顛覆性重大影響。

一、量子通信概況

隨著人類對於量子力學原理的認識、理解和研究不斷深入,以及對於微觀物理體系的觀測和調控能力不斷提升,以微觀粒子系統(如電子、光子和冷原子等)為操控對象,藉助其中的量子疊加態和量子糾纏效應等獨特物理現象進行信息獲取、處理和傳輸的量子信息技術應運而生並蓬勃發展。

量子信息技術主要包括量子計算、量子通信和量子測量三大領域,可以在提升運算處理速度、信息安全保障能力、測量精度和靈敏度等方面突破經典技術的瓶頸。

2020年量子通信產業鏈圖譜及投資發展前景分析

▲資料來源:中商產業研究院整理

其中,量子通信利用量子疊加態或量子糾纏效應等進行信息或密鑰傳輸,基於量子力學原理保證傳輸安全性。現階段,量子通信的典型應用形式包括量子密鑰分發和量子隱形傳態。

量子密鑰分發基於量子力學原理保證密鑰分發的安全性,是首個從實驗室走向實際應用的量子通信技術分支,通過在經典通信中加入量子密鑰分發和信息加密傳輸,可以提升網絡信息安全保障能力。量子隱形傳態在經典通信輔助之下,可以實現任意未知量子態信息的傳輸,量子隱形傳態與量子計算融合形成量子信息網絡,是未來量子信息技術的重要發展方向之一。

二、量子通信產業鏈分析

量子通信產業鏈可分為設備層、傳輸層、平臺層以及應用層。其中,設備層主要包括基礎光電元器件、量子通信核心元器件;傳輸層為量子通信傳輸幹線;平臺層為量子系統平臺以及應用層。

2020年量子通信產業鏈圖譜及投資發展前景分析

▲來源:中商產業研究院

設備層:此環節包括基礎光電元器件和核心設備,是支撐起量子通信的技術和硬件基礎。量子通信的核心設備包括量子密鑰分發器、量子路由器、量子交換機、量子隨機發生器、量子點激光器、光量子探測儀等;元器件包括信號處理芯片、光纖光纜、雪崩二極管等。

由於我國量子信息技術行業仍處於初期發展階段,從企業佈局情況來看,目前參與的企業較少,呈現寡頭格局,主要企業包括國盾量子、神舟量子、問天量子等。

值得注意的是,近年來我國又新增了一批由科研機構轉化或海外歸國人才創立的QKD設備供應商,並且在技術路線上呈現多元化發展態勢。目前,CV-QKD技術在北大、北郵、上海交大和山西大學等高校和研究機構中取得大量研究成果;上海循態量子、北京啟科量子、北京中創為量子和廣東國騰量子等公司加入QKD設備供應商行列,同時傳統通信設備行業中的華為和烽火等設備供應商,也開始關注基於CV-QKD等技術的商用化設備,並與傳統通信設備和系統進行整合,探索為信息網絡中的加密通信和安全增值服務提供解決方案。

2020年量子通信產業鏈圖譜及投資發展前景分析

▲資料來源:中商產業研究院整理

傳輸層為量子通信傳輸幹線,是實現遠程量子通信及量子網絡的傳輸渠道。中國作為率先部署大規模量子保密通信網絡的國家,為了推動量子保密通信網絡的進一步發展和產業鏈成熟,正在嘗試建立完整的網絡運營模式,由專業的量子保密通信網絡運營商,構建廣域量子保密通信網絡基礎設施,為各行業的客戶提供穩定、可靠、標準化的量子安全服務。

自量子保密通信“京滬幹線”於2017年建成後,與“墨子號”量子科學試驗衛星連接,我國率先進入廣域網階段。較短時間內已經在政務、金融、電力等領域開展了應用試點,量子保密通信行業呈現出高端需求牽引、政策驅動、快速發展的特點。目前,國家廣域量子保密通信骨幹網正在建設,各地城域網也在規劃建設之中。

2020年量子通信產業鏈圖譜及投資發展前景分析

▲資料來源:中商產業研究院整理

此外,廣州、西安、成都、貴陽、重慶、南京、海口、烏魯木齊、宿州等地已啟動本地量子保密通信城域網規劃,預期未來3~5年,京津冀、長三角、珠三角、西南地區、中西部地區等城市帶將陸續新建或擴建量子通信城域網。

平臺層為量子系統平臺,主要負責對信息進行整合處理並根據需求做出相關指令,是維護整個系統健康運轉的軟件基礎。

量子系統平臺包括經典網絡管理子系統、綜合網絡監控子系統、量子網絡管理子系統、備份與容災子系統、量子密鑰分發子系統、量子密鑰管理子系統。目前,提供系統集成服務的公司包括神州數碼系統集成服務有線公司(神州信息子公司)、中國通信建設集團有線公司(中國通服子公司)等。

應用層則為量子通信產業化的下游,主要為軍事國防、政務、金融、互聯網雲服務、電力等領域的應用,提供的產品包括量子電話、基於量子保密技術的IDC、量子白板等。

國防領域:對量子保密通信技術的應用研究、規劃佈局已持續了十餘年。國防領域的大量應用場景對量子通信技術有相關的需求,包括全軍共用基礎系統和軍兵種專用系統、戰略保障體系和戰術支撐體系等。

政務領域:我國政務辦公網絡由外網和內網兩套物理隔離的網絡組成,具有不同的功能,承載不同的內容。根據相關規定,政務內網和政務外網均要求對信息實施加密保護。我國大陸共有23個省、5個自治區、4個直轄市、294個地級市、363個縣級市,各自的政務網平均覆蓋本地約30~50個數量不等的政府部門。依託本地的量子保密通信城域網,可方便地對政務辦公網絡進行量子安全優化升級。

電力領域:我國電力通信網是電力行業的專網,光纖化程度高,融合量子保密通信技術構建量子保密通信電力專網可行性高,相關應用部署速度快。國家發改委和國家能源局聯合下發的《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》將量子保密通信技術在電力系統的應用作為信息通信戰略發展重點,要求形成適合我國電網量子安全通信要求的低成本、量子級安全可靠的通信技術解決方案。

金融領域:以銀行、證券和保險為主體的金融業,承載著關係國家利益、社會公眾財富的業務活動,對安全加密的需求越來越強。2017年,中國人民銀行將量子通信作為重點新興技術寫入《中國金融業信息技術“十三五”發展規劃》。基於公司的量子保密通信系列產品和解決方案,我國金融業在全球率先形成了多種量子保密通信應用。

雲和數據中心領域:隨著數據的爆發式增長,信息系統形成了雲和數據中心的新型應用和技術形態。數據中心已經成為一種大型基礎設施,數據本身成為具有極大社會價值和商業價值的資源。數據中心之間交互數據量大,信息一旦失竊,容易造成巨大損失,因此對數據安全傳輸存在高需求。

三、量子通信發展現狀及前景

在量子通信領域,由於其技術難度較量子計算較低,目前我國已經率先建成了“京滬幹線”,發射了“墨子號”量子通信衛星,實現了全球首次洲際量子通信,走在了全球技術研發和成熟商用的最前沿,正步入產業化階段。

近年來,我國量子通信行業快速發展,市場規模以每年12-20%的速度穩定增長。數據顯示,2019年中國量子通信市場規模超400億元,預計2020年市場規模將超500億元,2025年有望實現翻倍突破1000億元。

2020年量子通信產業鏈圖譜及投資發展前景分析

▲數據來源:中商產業研究院整理

目前,政府、產業端上下游均已加強對量子通信網絡建設的支持和投入力度,量子通信產業持續增長將使得傳統的信息產業發生顛覆式變革,進而帶動包括計算機產業、區塊鏈及數字貨幣、人工智能業、軟件業、衛星通信業等產業的新機遇。

未來,量子通信的下游應用主要仍然為政務領域,其次為金融、國防等領域。並隨著雲計算、大數據、物聯網等新一代信息技術的加深應用,對信息安全的重視將不斷提高,量子保密通信作為抵禦竊聽和破譯挑戰的持續有效手段,正是未來信息安全的基礎和方向之一,量子通信在各細分領域的應用也將加強。

2020年量子通信產業鏈圖譜及投資發展前景分析

▲數據來源:中商產業研究院整理

具體來看,量子通信行業將有以下發展前景:

1、政策支持推動了量子通信行業和企業的發展

2013年,我國部署建設世界首條遠距離量子保密通信“京滬幹線”,率先開展了相關技術的應用示範並取得系列寶貴經驗。為進一步保持我國在量子通信產業化發展的領跑地位,近年來,國家各地方各級政府和部門給予量子通信高度的關注和推動,支持量子技術發展和開展量子保密通信網絡的建設。安徽、山東、北京、上海、江蘇、浙江、廣東、新疆等眾多省份將發展量子信息技術、建設量子通信網絡寫入2018年政府工作報告並推動落實。特別是,長三角地區城市群量子保密城際幹線建設已列入十三五規劃。

2、量子保密通信產業鏈的初步成型促進了技術創新升級

在十餘年的發展過程中,我國的量子保密通信技術已經逐漸走到了世界前列,產業化更是先行於世界,初步形成了一條探索型產業鏈。作為一項以全新物理學手段解決安全問題的量子密碼技術,其在安全領域施展拳腳必須滿足傳統商業客戶所要求的成本、性能、適用性等多方面要求,這也促進著QKD技術不斷地演化發展。

3、量子計算引發的全新安全挑戰促進了量子安全技術的發展

基於量子物理基本原理的量子密鑰分發技術,即使通過不安全的信道分發密鑰也可以保證安全,進一步結合“一次一密”方案或其他加密算法,可以有效地提高信息安全性,抵禦量子計算帶來的安全威脅。

為了更好的瞭解量子通信行業在國內的佈局發展,中商產業研究院特整理量子通信概念股上市企業名單:

2020年量子通信產業鏈圖譜及投資發展前景分析

注:以上信息僅供參考,如有遺漏與不足,歡迎指正!

▲數據來源:中商產業研究院整理

更多資料請參考中商產業研究院發佈的《中國量子通信行業市場前景及投資機會研究報告》,同時中商產業研究院還提供產業大數據、產業情報、產業研究報告、產業規劃、園區規劃、十四五規劃、產業招商引資等服務。


分享到:


相關文章: