量子信息技术是量子科技重要组成部分,以量子力学原理为基础通过对微观量子系统中物理状态的制备、调控和测量,实现信息感知、计算和传输。量子信息技术最重要的包含量子计算、量子通信和量子测量三大领域。
量子通信原理主要为密钥分配、隐形传态、量子纠缠和量子不可复制定理四部分。在微观世界中,一对粒子中一个粒子发生明显的变化会影响另一个粒子。量子通信的过程是将携带信息纠缠粒子分开将其中一个粒子远距离传输到指定位置,从粒子的状态就能准确获取到携带的内容信息。接收方想要获取信息,需要让密钥粒子和传输信息的粒子再次形成纠缠态时才能破译,即完成通信。由于无法对量子态进行整体拷贝,量子通信可有效确保通信过程的安全性。
量子通信利用量子叠加态或纠缠效应,在经典通信辅助下实现密钥分发或信息传输,理论层面具有可证明安全性。基于量子密钥分发(OKD)和量子安全直接通信(OSDC)等方案的量子保密通信初步实用化,新型协议和实验系统的研究持续活跃,样机产品研制和示范应用探索逐步开展,但应用与产业高质量发展面临诸多挑战。基于量子隐形传态和量子存储中继等技术构建量子信息网络是未来重要发展趋势,科研探索与试验取得一定进展,但距离实用化有很大差距。
近年来,欧美在量子通信领域的研究重点已逐步转向了量子信息网络方向,在基础研究和技术实验等方面发展迅速,有可能率先取得技术和应用突破。
国内方面,我们国家量子通信领域的技术探讨研究和应用探索仍大多分布在在 OKD领域,在量子信息网络原型研发和测试验证等方面的推动力度和创新成果有限,要进一步加强布局投入。
2023年8月,GB/T42829-2023《量子保密通信应用基础要求》正式对外发布,2024年3月1日实施。成为中国量子通信领域的首个国家标准。
工信部等四部门联合发布《新产业标准化领航工程实施方案(2023-2035年)》指出,聚焦量子通信领域,研制量子通信器件、系统、网络、协议、运维,服务、测试等标准。聚焦量子测量领域,研制量子超高精度定位、量子导航和授时、量子高灵敏度探测与目标识别等标准。
提供量子通信核心设备的厂商主要有lD Quantigue、TOSHIBA,KETS,Ouantum Xchange、Ouintessencelabs和TeraQuantum。其中,ID Quantique已经满足了欧洲、美国等大多数国家的核心设备供应。中国厂商最重要的包含国盾量子、易科腾、问天量子和启科量了等。目前,中国在量子保密通信技术的产业化方面已经走在了世界前列,并且已经基本全面实现了核心设备全链生产。
ID Quantique是量子安全加密解决方案的全球主要参与者,旨在保护未来的数据。该公司为全球60多个国家和各大洲的政府、企业和工业客户以及学术研究实验室使用。包括金融业、企业和政府组织提供量子安全网络加密、安全量子密钥生成和量子密钥分发解决方案和服务。IDQ 的量子随机数生成器已根据全球标准和独立机构进行了验证,是安全、加密、关键基础设施和物联网等高度监管和任务关键型行业的参考。
2021年东芝欧洲公司宣布已开发出世界上第一个基于芯片的量子密钥分发(QKD)系统。这一进步将使量子安全技术的大规模制造成为可能,以便将其应用到包括物联网(IoT)解决方案等更广泛的场景中。
2024年10月,日本东芝公司宣布,其在用于网络安全通信的量子密钥分发(QKD)技术方面取得了两项重大进展,分别是实现了大规模QKD网络控制技术和高速QKD技术。在大规模QKD网络控制技术的开发中,东芝使用了具有16个站点的模拟QKD网络,并成功演示了最优密钥分发。在高速QKD技术探讨研究中,东芝将三个QKD系统捆绑在一起,并在45km光纤长的实验室环境中运行,这种配置明显提高了密钥分发速度,从一个系统的约0.9Mbps提高到多路复用系统的约2.3Mbps。
Quantum Xchange是一家公认的量子技术革新者和数据安全领域的远见者。自2018年推出以来,Quantum Xchange已经从一家纯粹的量子网络提供商和经典的QKD转销商转变为提供独特的密钥分发系统和加密多样化管理平台。7月10日,Quantum Xchange宣布推出最新版CipherInsights,这是该公司的网络监控、加密发现和风险评估工具。
TeraQuantum致力于为更美好的未来构建量子技术,打破科学与工业之间的障碍,并为真正的量子技术生态系统和价值链奠定基础。公司业务包括量子算法、量子计算、量子安全;主要应用领域包括工业、汽车生命科学与医疗保健等。
KETS于2016年成立,最初创办于英国布里斯托大学量子工程技术实验室,开发出基于芯片的小型化、可扩展、具备成本效益的量子安全解决方案。KETS与空客(Airbus)合作共同开发了可用于搭载在无人机上的具备最佳尺寸、重量和功率性能的量子密钥分发工具(Q-DOS Light)用于量子安全加密和窃听检测。
《2025-2031年量子通信行业细分市场调查与研究及投资可行性分析报告》涵盖行业近五年全球及中国发展概况、供需数据、市场规模,产业政策/规划、有关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要使用在市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家,企业占有率、行业特征、驱动因素、未来市场发展的潜力预测,投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。
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