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2020-2024年中国量子通信行业深度调研及产业供需格局预测研究分析报告
2019-12-16
  • [报告ID] 140065
  • [关键词] 量子通信行业
  • [报告名称] 2020-2024年中国量子通信行业深度调研及产业供需格局预测研究分析报告
  • [交付方式] EMS特快专递 EMAIL
  • [完成日期] 2019/12/22
  • [报告页数] 页
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  • [图 表 数] 个
  • [报告价格] 印刷版7500 电子版7800 印刷+电子8000
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报告简介

量子通信天然适合军队

量子通信究竟是什么?相比于传统通信方式有何不同?为何能获得军方的青睐?

量子通信有两种方式,一种是利用量子的不可克隆以及测量的随机特点生成量子密钥,另一种是利用量子隐形传态传送量子比特。目前广泛采用的是第一种方式,即量子密钥分发(quantumkeydistribution,以下简称“QKD”),利用量子的不可克隆性,对传统信息进行加密。

即然是对传统信息进行加密,就意味着量子通信本质上仍然是经典通信,区别之处在于为传统通信加了一道量子密码。由于量子不可克隆的特殊性,这道量子密码是不可破解的,这样就实现了点对点方式的绝对安全通信。

就像高铁有自己的优势,高铁的出现并不是要取代汽车、飞机。量子通信的目的并不是要取代传统的通信方式,量子通信的突出优势体现在保密上。那么哪个行业最需要对通讯信息进行保密呢?答案自然是军队,军队具有最迫切的需求。

我军历来重视保密工作。《中国人民解放军纪律条令》第九十二条中规定:“违反国家和军队的保密规定,造成失密、泄密,情节较轻的,给予记过、记大过处分;情节较重或者涉及绝密事项的,给予降职(级)、降衔(级)处分;情节严重的,给予撤职处分。”

2014年,相关单位印发了《关于做好新形势下保密工作的意见》。对此解放军报发表评论员文章指出——“三军之事,莫重于密” 。可以说,保密就是保生存、保胜利、保战斗力。

有关专家表示,在信息化加速发展的当今时代,通信安全是军事能力的基本保障,加强和提升军事信息安全是军队的当务之急,刻不容缓。未雨绸缪,提前布局,加速推动量子保密通信技术在军队的使用,符合关于强军建设的指示精神,事关军队建设大局和军事斗争成败。

未来我国量子通信行业市场规模将超800亿

我国在量子科学方面起步虽不是最早,但却发展最快。随着“量子卫星”“京沪干线”等重大项目的建设,我国量子通信技术已跻身全球领先地位。如今,奥、意、俄、日、加等国的科研机构正在或试图与我国合作,包括联合制订量子通信产业的国际标准。

截止至2017年我国量子通信行业市场规模达到约180亿元。初步测算2018年我国量子通信行业市场规模将达到320亿元左右。预测2019年我国量子通信行业市场规模将达425亿元,并预测在2023年我国量子通信行业市场规模将超800亿元,达到805亿元左右,2019-2023年均复合增长率约为17.31%。

我国量子通信行业存在诸多短板

——上游产业的弱势

量子通信行业产业链上游主要是信号处理芯片、雪崩光电二极管(APD)等元器件及各类核心设备。由于上游核心芯片及元器件领域的技术门槛较高,与欧美发达国家相比我国存在先天的发展弱势,国内能够提供核心设备的公司主要有科大国盾量子技术股份有限公司、安徽问天量子科技股份有限公司和浙江神州量子通信技术有限公司,核心设备公司位数并不多,且国内芯片企业发展不足。目前我国量子通信上游关键器件FPGA、单光子源、雪崩二极管等基本需要依赖国外进口。

2、实际应用中的通信保密性问题

目前,量子通信技术还不能达到绝对安全的要求。从量子通信技术的特点来看,保密安全性是它的一个重要特点,在实际操作中,通信密码不可能做到绝对的保密,量子通信技术操作者可有意或无意泄密;另外,量子通信系统中的物理元件也不能保证其绝对的安全,这与理论分析中所设计的数学及物理模型存在着一定的差距。所以,量子通信体系内由于某些因素或环节发生问题时,还是存在一定的安全漏洞。在现代研究过程中,应用各系统的量子密钥,依然会受到信道、探测源和光源的干扰和影响,有可能会对量子通信系统的稳定性和安全问题产生不良影响。

3、配套技术成熟度不够

对于现阶段的量子通信来讲,还存在技术手段不够成熟、安全漏洞无法解决和受干扰因素多等问题。在理想条件下,量子通信在形成单子光源、量子检测和控制量子信息方面还有待提高。从目前的研究结果来看,还不能完全保证量子信息的保密安全。如果要在量子通信上做到绝对安全,还需要在单光子态的制发、传送和储存等技术方面进行深入的研究和探索。量子通信由于在配套技术上开发上的不足,使一些通信技术在安全上的问题和难题还没有得到根本的解决,限制了量子通信的发展与应用。

4、产业化进程较慢

我国量子通信产业化还处在非常初级的阶段,市场化机制还没形成,产业化程度不够是目前争议较多的问题。

一方面,如何挖掘市场、如何发挥价值、如何让需求用户真正用得起、用得上量子通信产品,成为量子通信技术发展过程中面临的巨大难题。量子通信产业化的争议,也主要是由于市场化机制没有形成所导致的,简单来说,就是没有形成必需、实用、易用的产品,没有真正实现量子通信技术的产业化价值。

另一方面,成本问题是制约我国量子通信技术全面应用的重要因素。高昂的建设成本限制其只能向政府、军事部门及大型金融企业提供通讯支持,在社会普及范围较少,市场规模有限且较为分散;同时,量子通信系统在投入使用后,因其集合大量的高精密度的光学元件,在使用过程中容易发生损坏,维护和保养成本是传统通信技术的几十倍甚至百倍,普遍用户无法承担高昂的后期运营成本。

目前量子通信的发展还是靠国家政策推动,市场竞争不够充分。要解决这个问题,需要国家政策鼓励更多的企业,鼓励各种性质的企业参与竞争,不断完善产品和市场。

我国量子通信行业发展前景分析

——政策加码及推进应用创新

2016年12月,国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,把量子通信提升至国家战略高度,将其作为重要战略新兴产业方向和体现国家战略意图的重大科技项目。

2017年5月,科技部、教育部、科学院、国家自然科学基金委员会联合发布《关于印发“十三五”国家基础研究专项规划的通知》,提出要面向多用户联网的量子通信关键技术和成套设备,率先突破量子保密通信技术,建设超远距离光纤量子通信网,开展星地量子通信系统硏究,构建完整的空地一体广域量子通信网络体系,与经典通信网络实现无缝链接。以奠定我国在新一轮信息技术国际竞争中的科技基础和优势方向。

2017年11月,国家发改委印发《关于组织实施2018年新一代信息基础设施建设工程的通知》,提出以量子保密通信“京沪干线”和“墨子号”量子科学实验卫星为基础,面向国家战略需求和可持续运营要求,在京津冀、长江经济带等重点区域建设量子保密通信骨干网及城域网,并在若干地区建设卫星地面站,形成量子保密通信骨干环网。同时,构建量子保密通信网络运营服务体系,进一步推进其在信息通信领域及政务、金融、电力等行业的应用。

2018年3月,政府工作报告肯定量子通信发展成果,将量子通信与载人航天、深海探测、大飞机并列为重大创新成果,认可量子通信行业地位和发展成果。

2、量子通信独特的优越性

量子通信是一门交叉学科,是通信电子科学和量子力学相结合的新兴产物,这种通信技术可以完成传统信息传输所不能完成的信息处理技术任务,与传统通信技术和通信方式相比,具有独特的优越性。量子通信是利用量子的不可复制性以及测量的随机性进行信息传递的一种新型通讯方式,与经典通信相比较,量子通信采用的是“一次一密”的加密方式,是目前唯一被证明无条件安全的通信方式。此外,它还具有较强抗干扰能力、传输能力、高传输效率以及容量大、速度快等优点,理论上可以传输无限量的消息。由于其多方面突出的优势,这种量子通信技术得以被广泛应用于军事、国防等领域,在信息检测、信息传送以及信息对抗等方面占据优势,性能和用途都领先于其他通信技术。

3、量子通信技术的不断突破

2018年以来,我国在量子通信技术领域不断突破新记录。清华大学的研究团队首次实现了25个量子接口之间的量子纠缠,打破了先前加州理工学院研究组4个量子接口之间纠缠的纪录。中国科技大学的研究团队在国际上首次实现18个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。中国科技大学的研究人员还在量子通信研究中取得新进展,创造密集编码量子通信信道容量新纪录。

2018年1月,中国和奥地利之间首次实现距离达7600公里的洲际量子密钥分发,并利用共享密钥实现加密数据传输和视频通信。标志着“墨子号”已具备实现洲际量子保密通信的能力,为未来构建全球化量子通信网络奠定了坚实基础。

2018年7月,中国科学家一举把量子密集编码的信道容量纪录提升到了2.09,超过了两维纠缠能达到的理论极限,创造了当前国际最高水平。

随着“量子卫星”、“京沪干线”等重大项目的建设,我国量子通信技术已跻身全球领先地位,率先实现了量子传送、加密和分发,理论实力、技术基础和产业应用世界领先。

4、应用前景广阔

其一,量子通信技术在军事领域通信安全方面会有较大的发展空间。量子通信技术凭借其绝对通信安全性质以及传送信息的快速性、准确性所决定的,在今后的一段时期内或将被大范围推广及应用到军事技术中,以有力的保证军事安全及国家信息安全。

其二,量子信息是国家储存重要信息的安全载体。重要信息的储存不仅需要安全性能,还需要较大的存储空间,量子信息存储可以满足这一要求和标准,可以将国家的重要信息及文件存储到量子信息库中,并以独有的密钥,保证其安全性。

第三,量子信息与网络相结合,成为新型的网络构架,特别是量子通信技术的大容量信息传送和高效快速的性能,非常符合我国当下大数据的时代特征,可用于涉及秘密数据或票据的金融、电信、电力、电子信息等领域和部门,应用价值和前景非常广阔。


报告目录
2020-2024年中国量子通信行业深度调研及产业供需格局预测研究分析报告
[交付形式]: e-mali电子版或特快专递

http://www.reporthb.com/
第一章 量子通信基本概述
1.1 量子信息相关介绍
1.1.1 通讯数学
1.1.2 量子论创立
1.1.3 量子计算机
1.1.4 量子信息的应用
1.2 量子通信行业介绍
1.2.1 概念介绍
1.2.2 系统组成
1.2.3 主要形式
1.2.4 硬件设备
1.3 量子通信工作原理
1.3.1 量子纠缠效应
1.3.2 量子状态信息化
1.3.3 量子密钥分配
1.3.4 量子隐形传态
1.3.5 量子密集编码
第二章 2017-2019年量子通信行业PEST分析
2.1 政策环境(Political)
2.1.1 行业相关政策汇总
2.1.2 重点研发计划政策
2.1.3 纳入国家战略规划
2.1.4 电信网络安全检查
2.1.5 基础设施建设工程
2.2 经济环境(Economic)
2.2.1 宏观经济发展概况
2.2.2 工业运行运行状况
2.2.3 通信经济运行情况
2.2.4 宏观经济发展走势
2.3 社会环境(Social)
2.3.1 两化深度融合
2.3.2 网络安全威胁
2.3.3 产业联盟成立
2.4 技术环境(Technological)
2.4.1 关键技术分析
2.4.2 技术专利状况
2.4.3 技术改进空间
第三章 2017-2019年国际量子通信发展分析
3.1 国际量子通信发展态势
3.1.1 行业发展特点
3.1.2 行业发展优势
3.1.3 行业发展动态
3.1.4 巨头参与情况
3.1.5 相关企业发展
3.2 美国量子通信发展分析
3.2.1 行业发展概况
3.2.2 DARPA量子网络
3.2.3 NIST量子网络
3.2.4 LANL量子网络
3.2.5 巴特尔量子网络
3.2.6 行业部署情况
3.3 欧盟量子通信发展分析
3.3.1 行业发展概况
3.3.2 SECOQC量子网络
3.3.3 日内瓦量子网络
3.3.4 马德里量子网络
3.4 日本量子通信发展分析
3.4.1 行业发展概况
3.4.2 行业研究成果
3.4.3 行业发展战略
第四章 2017-2019年中国量子通信发展分析
4.1 中国量子通信发展状况
4.1.1 行业发展历程
4.1.2 行业发展地位
4.1.3 产业化的进程
4.1.4 行业发展规模
4.1.5 量子中继发展
4.1.6 行业研究动态
4.2 中国广域量子网络建设
4.2.1 网络建设现状
4.2.2 济南通信网络
4.2.3 京沪干线
4.2.4 沪杭干线
4.2.5 武合干线
4.2.6 量子通信卫星
4.3 中国量子通信实用化路径
4.3.1 与传统通信融合
4.3.2 物理层融合
4.3.3 网络层融合
4.3.4 应用层融合
4.4 中国量子通信区域发展布局
4.4.1 山东产业布局
4.4.2 安徽产业布局
4.4.3 上海产业布局
4.4.4 浙江产业布局
4.5 中国量子通信发展问题及建议
4.5.1 行业认识误区
4.5.2 技术发展问题
4.5.3 发展对策建议
第五章 2017-2019年量子通信设备发展分析
5.1 量子密钥分配终端
5.1.1 基本介绍
5.1.2 多波长激光器
5.1.3 单光子探测器
5.2 量子网关
5.2.1 基本概念
5.2.2 主要功能
5.2.3 设备分类
5.3 光量子交换机
5.3.1 基本概念
5.3.2 主要功能
5.3.3 设备分类
5.4 其他量子通信设备
5.4.1 量子集控机
5.4.2 量子路由器
5.4.3 量子信号接收机
5.4.4 小型纠缠源系统
5.4.5 光复用器和解复用器
第六章 2017-2019年量子通信应用领域分析
6.1 信息安全应用
6.1.1 应用机会分析
6.1.2 国防军事应用
6.1.3 国民经济应用
6.1.4 密码业应用
6.2 军民融合应用
6.2.1 应用关系分析
6.2.2 量子通信推动
6.2.3 未来应用前景
6.3 金融业应用
6.3.1 保障信息安全
6.3.2 应用作用分析
6.3.3 示范系统建设
6.3.4 银行探索应用
第七章 2016-2019年中国量子通信重点企业经营状况分析
7.1 科大国盾量子技术股份有限公司
7.1.1 企业发展概况
7.1.2 企业结构变化
7.1.3 企业解决方案
7.1.4 专利登录欧美
7.1.5 企业战略合作
7.2 安徽问天量子科技有限公司
7.2.1 企业发展概况
7.2.2 企业业务布局
7.2.3 企业战略合作
7.3 浙江九州量子信息技术股份有限公司
7.3.1 企业发展概况
7.3.2 经营效益分析
7.3.3 业务经营分析
7.3.4 财务状况分析
7.3.5 商业模式分析
7.4 神州数码信息服务股份有限公司
7.4.1 企业发展概况
7.4.2 经营效益分析
7.4.3 业务经营分析
7.4.4 财务状况分析
7.4.5 核心竞争力分析
7.4.6 公司发展战略
7.4.7 未来前景展望
7.5 浙江东方集团股份有限公司
7.5.1 企业发展概况
7.5.2 经营效益分析
7.5.3 业务经营分析
7.5.4 财务状况分析
7.5.5 核心竞争力分析
7.5.6 公司发展战略
7.5.7 未来前景展望
7.6 华工科技产业股份有限公司
7.6.1 企业发展概况
7.6.2 经营效益分析
7.6.3 业务经营分析
7.6.4 财务状况分析
7.6.5 核心竞争力分析
7.6.6 公司发展战略
第八章 量子通信行业投资潜力及风险预警
8.1 量子通信行业投资机会分析
8.1.1 产业链的投资机会
8.1.2 核心技术投资机会
8.1.3 应用领域投资机会
8.2 量子通信行业投资风险预警
8.2.1 技术风险
8.2.2 市场风险
8.2.3 竞争风险
第九章 量子通信发展前景及趋势分析
9.1 量子通信行业发展前景展望
9.1.1 行业发展潜力
9.1.2 应用市场前景
9.1.3 技术发展趋势
9.1.4 大规模的应用
9.1.5 量子卫星竞争
9.2 对2020-2024年中国量子通信行业预测分析
9.2.1 2020-2024年中国量子通信行业影响因素分析
9.2.2 2020-2024年中国量子通信市场规模预测

图表目录

图表1 经典比特与量子比特的对比
图表2 量子信息计算的研究领域
图表3 量子信息传输的研究领域
图表4 量子通信系统的组成
图表5 量子通信主要形式
图表6 量子通信行业的主要硬件设备
图表7 量子通信工作示意图
图表8 量子密钥分配通信过程
图表9 量子信息化
图表10 量子通信相关政策及讲话梳理
图表11 国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程
图表12 2016-2018年国内生产总值增长速度(季度同比)
图表13 2017-2018年电信业务总量及收入累计增速完成情况
图表14 2018年固定和移动业务收入占比情况
图表15 2017-2018年移动宽带用户总数占比情况
图表16 2017-2018年光纤接入(FTTH/O)和100Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户占比情况
图表17 2017-2018年手机上网用户情况
图表18 2017-2018年移动电话用户和通话量增幅比较
图表19 2017-2018年移动短信业务量和收入同比增长情况
图表20 2017-2018年移动互联网接入月流量及户均流量(DOU)比较
图表21 100Mbps及以上固定宽带接入用户占比各省分布情况
图表22 QKD协议及技术成熟度
图表23 全球量子通信技术国际专利分类号分布
图表24 全球量子通信技术国际专利分类号
图表25 国际巨头参与量子计算机进展情况
图表26 国外量子通信相关公司及产品
图表27 美国NIST三节点量子保密通信网络结构
图表28 美国LANL量子网络测试结构
图表29 历来方式与世间反转方式量子通信系统
图表30 “量子纠缠”生成及光子进行长距离量子通信示意图
图表31 全光量子系统
图表32 中国量子通信发展与成就
图表33 量子中继通信网络
图表34 天地一体化广域量子通信链路示意图
图表35 洲际量子保密通信示意图
图表36 量子密钥分配终端
图表37 红外单光子探测器
图表38 国盾量子40M量子网关
图表39 问天量子的千兆量子安全网关
图表40 国盾量子全通型光量子交换机
图表41 国盾量子矩阵型光量子交换机
图表42 国盾量子网络站控设备
图表43 BBO小型纠缠源系统
图表44 国盾量子量子通信解决方案
图表45 国盾量子量子信息网络
图表46 2016-2019年浙江九州量子信息技术股份有限公司总资产及净资产规模
图表47 2016-2019年浙江九州量子信息技术股份有限公司营业收入及增速
图表48 2016-2019年浙江九州量子信息技术股份有限公司净利润及增速
图表49 2016-2018年浙江九州量子信息技术股份有限公司主营业务分产品
图表50 2016-2019年浙江九州量子信息技术股份有限公司营业利润及营业利润率
图表51 2016-2019年浙江九州量子信息技术股份有限公司净资产收益率
图表52 2016-2019年浙江九州量子信息技术股份有限公司短期偿债能力指标
图表53 2016-2019年浙江九州量子信息技术股份有限公司资产负债率水平
图表54 2016-2019年浙江九州量子信息技术股份有限公司运营能力指标
图表55 2016-2019年神州数码信息服务股份有限公司总资产及净资产规模
图表56 2016-2019年神州数码信息服务股份有限公司营业收入及增速
图表57 2016-2019年神州数码信息服务股份有限公司净利润及增速
图表58 2018年神州数码信息服务股份有限公司主营业务分行业、产品、地区
图表59 2016-2019年神州数码信息服务股份有限公司营业利润及营业利润率
图表60 2016-2019年神州数码信息服务股份有限公司净资产收益率
图表61 2016-2019年神州数码信息服务股份有限公司短期偿债能力指标
图表62 2016-2019年神州数码信息服务股份有限公司资产负债率水平
图表63 2016-2019年神州数码信息服务股份有限公司运营能力指标
图表64 2016-2019年浙江东方集团股份有限公司总资产及净资产规模
图表65 2016-2019年浙江东方集团股份有限公司营业收入及增速
图表66 2016-2019年浙江东方集团股份有限公司净利润及增速
图表67 2018年浙江东方集团股份有限公司主营业务分行业、地区
图表68 2016-2019年浙江东方集团股份有限公司营业利润及营业利润率
图表69 2016-2019年浙江东方集团股份有限公司净资产收益率
图表70 2016-2019年浙江东方集团股份有限公司短期偿债能力指标
图表71 2016-2019年浙江东方集团股份有限公司资产负债率水平
图表72 2016-2019年浙江东方集团股份有限公司运营能力指标
图表73 2016-2019年华工科技产业股份有限公司总资产及净资产规模
图表74 2016-2019年华工科技产业股份有限公司营业收入及增速
图表75 2016-2019年华工科技产业股份有限公司净利润及增速
图表76 2018年华工科技产业股份有限公司主营业务分行业、产品、地区
图表77 2016-2019年华工科技产业股份有限公司营业利润及营业利润率
图表78 2016-2019年华工科技产业股份有限公司净资产收益率
图表79 2016-2019年华工科技产业股份有限公司短期偿债能力指标
图表80 2016-2019年华工科技产业股份有限公司资产负债率水平
图表81 2016-2019年华工科技产业股份有限公司运营能力指标
图表82 对2020-2024年中国量子通信市场规模预测
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