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量子通信:颠覆信息安全的新技术,这些企业是行业领军者

时间:2023-06-28 04:53:41 信息发展

量子通信技术发展与应用前景,这些企业引领全球量子信息革命

量子通信是利用量子的不可分割、不可复制等特性进行保密通信和密钥协商,是迄今为止唯一被严格证明可以绝对安全的通信方式,具有可感知窃听,甚至阻止窃听的能力。量子通信是量子信息技术的重要应用领域之一,也是目前最接近商业化的量子技术。

量子通信的主要方式包括量子密钥分发(QKD)、量子直接通信(QSDC)和量子隐形传态(QT)等。其中,QKD是目前最成熟的量子通信技术,已经在政务、金融、电力、军事等领域进行了试点应用。QSDC和QT则是更先进的量子通信技术,可以实现端对端的安全通信,但目前还处于实验室阶段。

随着信息安全问题日益突出,各国都在加快推进量子通信技术的研发和应用。美国、欧盟、日本等国家都制定了相应的国家战略和计划,投入大量资金和人力资源,建设了多个城域或跨国的量子通信网络。我国在量子通信技术方面取得了丰硕成果,总体上处于国际领先地位。特别是在 “量子保密通信‘京沪干线’技术验证及应用示范项目”和中国科学院空间科学战略先导专项部署的“墨子号”量子卫星项目的牵引和带动下,我国不仅掌握了城域、城际以及自由空间的量子通信关键技术,更培育和集聚了一批覆盖核心器件研发、产品设备制造、业务应用开发等各环节的企业,已初步形成集技术研究、设备制造、建设运维、安全应用为一体的产业链。

那么,在这个产业链中,哪些企业是行业的龙头呢?根据公开资料整理,我们可以从以下几个方面来看:

1.核心器件:核心器件是实现量子态制备、存储、交换等使用到的设备,包括单光源、单光探测器、光调制器、光纤光缆等。由于目前国内对这些器件的需求较小,难以驱动相关厂商的研发生产,因而高度依赖进口。目前国内能够自主研发和生产部分核心器件的企业有亨通光电、中天科技、中科曙光等,其中亨通光电是国内最大的光纤光缆供应商,也是“京沪干线”项目的主要承建方之一。

2.核心设备:核心设备是量子通信网络的基础,包括量子密钥分发设备、量子交换机、量子网关、量子网络站控、量子随机数发生器等。目前国内供应商主要是国盾量子、问天量子、九州量子等公司,均是在量子科技浪潮下成立的初创公司,成立时间仅有几年,但技术门槛较高。其中,国盾量子是国内最大的量子通信设备制造商和量子信息系统服务提供商,相关技术专利数量全国领先。问天量子则是清华大学原创提出的量子直接通信技术的产业化平台,已经完成了量子直接通信保密电话,并与2020年9月的中关村论坛作为重大成果发布。九州量子则是专注于自由空间量子通信技术的企业,已经成功实现了卫星到地面的量子密钥分发。

3.网络建设:网络建设是实现远程量子通信及量子网络的传输渠道,包括光纤网络和自由空间网络。目前国内在这方面有较强实力的企业有中国有线电视网络有限公司、神州信息、中国通服等传统运维商,以及华为、中兴等老牌通信设备商。其中,中国有线支撑了量子保密通信“京沪干线”的全线建设;神州信息参与了多个城域QKD网络建设,并积极推动共纤传输等新技术试验;华为和中兴则利用自身在经典通信领域的优势,提供了与QKD系统相结合的链路加密机和路由器等产品。

4.安全应用:安全应用是将量子通信技术应用于政务、金融、电力、军事等领域,提供保密电话、保密视频会议、保密数据传输等服务。目前国内在这方面有较多经验的企业有国盾量子、神州信息、工商银行等。其中,国盾量子为政府部门和金融机构提供了多种安全应用解决方案;神州信息则为北京市政务外网认证系统提供了基于QKD的安全加密服务。