量子安全研究系列：站在当前时点，再看量子通信行业发展-20220120-安信证券-19页
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■量子信息行业仍处于快速发展中，技术具备广阔前景。量子是构成
物质的基本单元，是不可分割的微观粒子的统称。量子具有不可全面
观测性（测不准）、不可复制性、态叠加性的性质。量子技术主要可分
为量子计算、量子通信和量子测量三类。量子技术被视为可能引发信
息技术体系的颠覆性创新和重构，并诞生改变游戏规则的变革性应用。
由于量子技术本身的重要性，各国普遍在量子方面加强了科研规划和
布局投入。据中国信息通信研究院不完全统计，截至 2021 年10 月，全
球各国投资总规模已经超过 130 亿美元。
■量子通信为量子信息技术中最接近商业化的技术，量子计算和量子
测量则商业化尚远。量子通信主要是指量子加密通信，即利用量子的
叠加态和纠缠效应，在经典通信的辅助下进行量子密钥的产生、分发
和接收，为量子信息技术中最接近商业化的技术。量子通信主要依赖
量子随机数发生器（QRNG）、量子密钥分发设备（QKD）等设备形成
密钥资源，为政务、金融、电力、数据中心等客户提供信息加密服务。
我国第一条量子加密通信干线“京沪干线”已 于2017 年9月29 日正式
开通，可以基于可信中继方案实现远距离的量子安全密钥分发。量子
计算主要依赖量子叠加和干涉等原理实现并行计算，能在某些传统计
算机计算困难的问题上提供指数级加速。当前量子计算存在超导、离
子阱、硅基半导体和光量子多种技术路线，尚未出现压倒性的技术。
另外当前量子计算还面临着如退相干等问题，因此距离商业化仍较为
遥远。量子测量主要是通过观察微观粒子系统量子态对外界物理量变
化的反应，实现精密传感测量，在精度、灵敏度和稳定性等方面相较
传统技术可带来数量级的提升。量子测量产业由于下游应用相对封闭
且相关人才较少，目前还处于初级阶段，尚不具规模。
■中国量子通信相关专利居于世界前列，多年深耕下具备较多行业成
果。根据《量子通信技术专利布局及发展趋势研究》，截至 2021 年5
月27 日，我国在量子通信领域专利申请数量为 2599 件，为当前世界各
国中专利申请最多国家，具备相对竞争优势。我国在量子通信领域拥
有“墨子号”量子科学试验卫星、“京沪干线”量子通信保密干线等多
项居于世界前列的成果，具备国际领先水平。
■IDQ 为行业龙头，国内多家量子公司各具优势。IDQ 为当前量子通
信行业龙头，其创始于 2001 年，是全球创建最早、产品经验最丰富的
量子通信龙头企业。IDQ 最早推出商用 QKD、QRNG 产品，并于 2020
年全球首家推出量子安全芯片，三星运用其技术发布了 5G 量子安全手
机。国内量子相关企业主要包括国盾量子、九州量子、问天量子和本
源量子等，各家公司在量子计算、量子通信领域各具优势。
■风险提示：技术推进不及预期、需求拓展不及预期、技术路线变动
Table_Tit le
2022 年01 月20 日
站在当前时点，再看量子通信行业发展-量子安全研究系列
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证券研究报告
诸海滨
分析师
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内容目录
1. 站在当前时间点，再看量子通信行业的发展 ....................................................................... 3
2. 量子信息技术现状：仍处于快速发展中，技术前景广阔...................................................... 3
2.1. 量子信息技术可分为三类，其中量子通信最接近商用化............................................. 3
2.2. 量子信息技术发展具备战略意义，全球范围内多个国家均有相关投入........................ 4
2.3. 量子计算：多种路线并行尚未出现压倒性技术，距离商用化尚远............................... 5
2.4. 量子通信：量子保密通信当前已存在初步产品，京沪干线等代表性应用加速行业发展 7
2.5. 量子测量：高精度测量前景广阔，但产业化和标准化仍处于起步阶段...................... 10
3. 量子通信行业现状：中国量子通信相关专利居于世界前列，多年深耕下具备较多行业成果12
4. 量子通信主要公司：IDQ 为行业龙头，国内多家量子公司各具优势 .................................. 15
图表目录
图1：量子信息技术分类......................................................................................................... 3
图2：经典比特和量子比特对比 .............................................................................................. 5
图3：经典计算机和量子计算机运算能力影响因素 .................................................................. 5
图4：“九章”量子计算机示意图 ............................................................................................... 6
图5：量子通信业务模式示意图 .............................................................................................. 7
图6：量子随机数生成过程 ..................................................................................................... 8
图7：QRNG 量子随机数发生器示意图................................................................................... 8
图8：量子密钥分发（QKD）设备工作模式 ............................................................................ 9
图9：QKD 设备示意图........................................................................................................... 9
图10：量子通信应用-京沪干线示意图 .................................................................................. 10
图11：量子测量技术体系框架 ...............................................................................................11
图12：量子测量经典应用原子钟示意图................................................................................ 12
图13：各国量子通信相关专利申请数/件............................................................................... 12
图14：三星 5G 量子安全手机三星 Galaxy A Quantum ......................................................... 15
图15：国盾量子营收情况/亿元............................................................................................. 16
图16：国盾量子归母净利润情况/万元 .................................................................................. 16
图17：九州量子营收情况/亿元............................................................................................. 16
图18：九州量子归母净利润情况/万元 .................................................................................. 16
表1：量子的性质 ................................................................................................................... 3
表2：今年全球量子信息技术领域项目规划布局和投资情况 .................................................... 4
表3：近年全球各国量子信息技术领域产业联盟...................................................................... 4
表4：量子计算技术路线情况.................................................................................................. 6
表5：随机数生成方法对比 ..................................................................................................... 8
表6：量子测量技术类型....................................................................................................... 10
表7：近年来我国部分量子通信领域相关成果 ....................................................................... 13
表8：行业相关政策.............................................................................................................. 13
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1. 站在当前时间点，再看量子通信行业的发展
量子信息技术的发展具备较强的战略意义。在 2020 年10 月16 日举办的中共中央政治局二
十四次集体学习中，强调要培育量子通信等战略性新兴产业，加快量子科技向实用化、工程
化转化。
前期量子行业面临着应用不明、商业模式不清晰等问题。随着近年来量子科研方面的投入不
断加大，量子技术迎来了长足的发展。本文站在当前时点重新复盘量子行业的发展历程，观
察行业当前的情况。
2. 量子信息技术现状：仍处于快速发展中，技术前景广阔
2.1. 量子信息技术可分为三类，其中量子通信最接近商用化
量子是构成物质的基本单元，是不可分割的微观粒子（譬如光子和电子等）的统称。量子具
有不可全面观测性（测不准）、不可复制性、态叠加性的性质。
表1：量子的性质
性质
主要内容
不可全面观测性（测不准）
对量子的观测会导致量子本身性质的变化，因此无法测量其原本的性质
不可复制性
无法制备完全相同的量子
态叠加性
量子处于波和粒子的叠加态，即波粒二象性
资料来源：问天量子官网，安信证券研究中心
量子信息是计算机、信息科学与量子物理相结合而产生的新兴交叉学科，量子信息技术已经
成为世界各国实施高新技术战略竞争的焦点之一。量子信息技术通过对光子、电子和冷原子
等微观粒子系统及其量子态进行精确的人工调控和观测，借助量子叠加和量子纠缠等独特物
理现象，以经典理论无法实现的方式获取、传输和处理信息。以量子计算、量子通信和量子
测量为代表的量子信息技术在信息安全、通信网络、人工智能、空间探测、生物医疗等诸多
领域将产生基础共性乃至颠覆性的重大影响。
量子技术主要可分为三类，分别为量子计算、量子通信和量子测量。量子技术被视为可能引
发信息技术体系的颠覆性创新和重构，并诞生改变游戏规则的变革性应用，从而推动信息通
信技术换代演进和数字经济产业突破发展。
图1：量子信息技术分类
资料来源：中国信息通信研究院，安信证券研究中心
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作者：莲花盛开
分类：研究报告
价格：免费
属性：20 页
大小：1.87MB
格式：PDF
时间：2023-11-29
