量子通信

量子信息是量子力学与信息技术的交叉,主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域。


量子计算:量子计算是量子信息颠覆传统信息技术最核心的领域。利用量子的叠加和相干性,量子计算可以实现相比于传统计算机指数级别倍数的计算能力。但现在量子计算技术尚未成熟,超导、离子阱等各种技术路线尚未收敛。当前量子计算机主要应用一些特定领域,乐观地估计,十到二十年之后,可以制造出普适的“通用量子计算机”。2023 年全球量子计算市场规模约为 47 亿美元,2035 年有望达到 8117 亿美元。产业链包括上游的环境支撑系统、测控系统、各类关键设备组件以及元器件等,是研制量子计算原型机的必要保障。产业中游主要涉及量子计算原型机和软件,其中原型机是产业生态的核心部分。产业生态下游主要涵盖量子计算云平台以及行业应用。


量子通信:量子通信利用量子的纠缠性、不可复制性等特性实现加密信息传输。量子通信主要包括量子密钥分发、量子隐形传态和量子保密通信网络三种技术。量子密钥分发(QKD)确保任何企图窃取传送中的密钥都会被合法用户所发现,是商业化进程较快的细分方向。量子隐形传态和量子保密通信网络仍处于技术研发早期。量子通信方面,中国已经建设了局域网、城域网、广域网和量子通信卫星等工程。量子通信产业链上游为元器件及核心设备;中游为网络传输线路及系统平台;下游消费市场,应用于军事国防、电子政务、电子商务、能源电力、电子医疗、电信运营等领域。2030 年全球量子通信市场规模为 196.8 亿美元。


量子测量:量子测量利用量子系统对外部干扰的强烈敏感性来对物理量进行精密测量。量子测量各技术方向的发展成熟度有较大差异,既有原子钟、原子重力仪等已成熟商用产品,也有量子磁力计和量子陀螺等处于早期的样机产品,还有量子关联成像、里德堡原子天线等尚处于系统技术攻关的原型机。量子测量产业链上游主要是系统研发所需的基础材料、元器件和支撑系统提供。中游包含各种技术方向的系统设备提供商。下游涉及基础科研、国防军工等诸多领域。全球量子精密市场规模预计从 2019 年的 11.2 亿美元增长到 2030 年的 25.27 亿美元,市场规模呈现不断上升趋势,年复合增长率为 7.97%。

拓展阅读
20240427 量子信息技术行业专题报告:优化运算法则,重塑安全格局
20240506 通信行业深度报告:量子信息技术大发展,产业升级赋能新质生产力
概念股
电网、光缆
公司子公司华工正源正在研制的量子点激光器正是服务于国家的量子通信系统,属于量子通信中所需要的量子点激光器。 量子通信技术作为华工科技战略发展过程中的储备项目,公司已在技术与人才方面进行布局,着力于加快实现量子通信实用化技术的成果转化。
LBO&BBO非线性光学晶体、激光器
子公司主营量子信息光电子器件的研发生产,在量子通讯领域有布局。公司拥有从芯片、器件、模块到子系统的垂直集成能力,支撑公司有源器件和模块、无源器件和模块产品。公司数据中心光模块涵盖400Gb/s、800Gb/s等速率。
公司在量子通信领域深入耕耘,现阶段业务已覆盖量子通信网络建设、量子通信网络运行维护服务、量子通信网络应用开发等方面。公司尚未涉及量子计算。
主营量子通信产品,为各类光纤量子保密通信网络以及星地一体广域量子保密通信地面站的建设系统地提供软硬件产品,为政务、金融、电力、国防等行业和领域提供组网及量子安全应用解决方案。
公司持有国仪量子1.86%股权。国仪量子是一家以量子精密测量、量子计算为核心技术的高科技企业,拥有国际领先的科学装置平台和更高精度、更高分辨率的量子传感器等技术及产品。
旗下耐数电子具有数字化的全栈量子测控解决方案,采用高采样率、高模拟带宽、低噪声的射频直出式通道技术,实现对量子比特的数字化测控,极大地提升了量子测控的集成度,以适应日益增长的量子测控规模。同时具有量子测控专用的反馈纠错指令集,助力量子计算领域加速抵达“Q Day”。
公司组建了 AIGC 创新应用团队,围绕商用密码产品与安全场景进行AIGC 的应用探索, 继续投入隐私计算、后量子密码技术的研究,推动后量子密码的应用迁移落地。
公司在抗量子密码算法研究方面取得了一定进展,实现了抗量子签名的算法,并成功开发传统密码和抗量子密码混合模式的密钥生成以及证书签发功能,完成抗量子算法与数字证书技术的结合,以进一步提升数字认证基础设施的安全性。
数据中心、储能、量子通信
公司与北京玻色量子达成合作,依托玻色量子的实用化光量子计算机真机,打造融合光量子计算的新一代先进算力数据中心和新型算力网络。 公司与科大国盾在量子通信保密技术上开展合作,双方共同拓展量子通信技术的应用,目前尚未有规模应用。
公司在量子计算领域也有所布局,子公司浩丰品视确实拥有量子应用安全服务平台的软件著作权,但在量子应用方面如何形成产业化尚在摸索阶段。
光库科技的量子通讯用时间关联双光子源有少量销售,显示了其在量子通信领域的布局。公司的无源光纤器件也有少量可以应用于量子通信领域。
嵌入式CPU
公司和合肥硅臻合作成功研发的量子密码卡产品是基于公司CCP903T高性能密码芯片和合肥硅臻QRNG25SPI量子随机数发生器模组设计的一款高速量子密码卡。CCP903T高性能密码芯片集成各种高速密码算法引擎、安全防护机制、高速通信接口等,通过国家密码管理局二级密码安全芯片的安全认证。