2024年中国量子通信行业研究报告

2024年中国量子通信行业研究报告第一章行业概况量子通信，作为量子信息学的一个重要分支，标志着信息传输技术的一次重大突破。这一领域的探索始于量子信息学的早期阶段，致力于利用量子物理的独特性质来实现信息的安全传输。量子通信的核心在于利用量子信息处理单元，构建量子网络，并作为实现远距离量子密钥分发所需的量子中继的关键技术。尽管量子通信技术在QKD和QSDC（量子安全直接通信）等方案的推动下已初步走向实用化，新型协议和实验系统的研究仍然活跃，样机产品研制和示范应用也在逐步展开，但整个行业的应用与产业发展仍面临着许多挑战。构建基于量子隐形传态和量子存储中继技术的量子信息网络是未来的重要发展方向，虽然科研探索与试验已取得一定进展，但距离广泛实用化仍有较大的差距。量子通信的未来发展目标是建立一个覆盖全球的广域量子通信网络体系。具体的发展路线包括：利用光纤构建城域量子通信网络、通过中继器链接邻近两个城市的城域网络、以及利用卫星平台中转，链接遥远区域之间的量子通信网络。通过这些技术路线，量子通信有望实现全球范围内的安全信息传输，从而开启信息通信技术的新篇章。全球量子通信行业的发展历程，从20世纪70至80年代的开创性设想开始，经历了从萌芽探索到迅速爆发的转变，展现了量子通信研究的指数增长趋势。SCI论文数量的增长反映了这一过程的三个主要阶段：.萌芽探索期（1976—1990年）：这一时期标志着量子通信研究的初步探索阶段，量子力学的相关概念被引入到信息科学中。尽管量子通信作为研究主题逐渐受到关注，但该阶段的研究成果相对有限，文献数量仅有5篇。这一阶段，虽然研究数量不多，但为后续的发展奠定了理论基..稳步成长期（1991—2011年）：从1991年开始，量子通信研究进入了真正的发展时期，这一时段内99%以上的论文发表。研究和发文量稳步上升，平均每年发文量达到66.0篇，特别是2010年发文量最高，达到187篇。这一时期的研究集中于深化量子通信的理论基础和技术研究，逐步推动量子通信向实用化和产业化迈进。..迅速爆发期（2012至今）：近年来，随着量子科学与技术成为国际科技竞争的焦点，中国在量子计算、量子模拟、量子通信等领域取得了显著进展。2014年，中国科学院量子卓越中心的成立，加速了量子科学与技术领域的科研、人才和学科的协同创新能力。在此期间，量子通信相关研究发展迅速，论文产出增长迅猛，平均每年发文量达到311篇，2020年更是达到了425篇。这一时期的研究成果不仅包括理论探索，还有大量的实验验证和技术应用，如“京沪干线”的建成和“墨子号”卫星的成功发射，标志着中国量子通信技术在国际上的领先地位。.图量子通信研究论文产出量变化趋势来源：资产信息网千际投行SCI中国量子通信行业的发展历程展现了从理论探索到技术突破，再到国际领先的全过程。随着技术的不断进步和应用场景的拓展，中国量子通信行业预计将在全球范围内发挥更加重要的作用，推动全球信息通信技术的发展进入一个新的时代。中国量子通信行业的发展现状展现了该国在全球量子技术竞争中的领先地位，特别是在城域量子通信网络、城际量子通信网络和卫星量子通信等关键领域取得了显著成就。随着量子通信产业化进程的不断推进，我国量子通信市场规模也逐渐扩大。图2014-2020年中国量子通信市场规模（单位：亿元）资料来源：资产信息网千际投行我国量子通信市场规模结构主要包括量子通信产品及建设运营、量子通信研发及系统和量子通信应用三大块业务。其中，量子通信产品及建设量子通信应用占比最小，仅13.8%。可以看出，我国量子通信应用市场仍有较大发展空间。图中国量子通信市场规模结构（%）资料来源：资产信息网千际投行以下是中国量子通信行业发展的几个亮点：.城域量子通信网络的实用化：中国的城域量子通信网络技术已初步满足实用化要求，自主研制的量子通信装备为“十八大”、“十九大”、纪念抗战胜利70周年阅兵、北京冬奥会、杭州亚运会等国家重要活动提供了信息安全保障。这标志着中国量子通信技术在提供安全通信方面已经取得了实际应用的成功。..城际量子通信网络的建设：“京沪干线”作为国际上首条远距离光纤量子保密通信骨干网，标志着中国在量子通信技术的研究和应用方面达到了世界领先水平。通过在金融、政务、电力等领域开展远距离量子保密通信的技术验证与应用示范，为量子通信技术的商业化应用奠定了基础。..国家量子骨干网的全线贯通：中国已成功贯通总里程超过104km的国家量子骨干网，覆盖京津冀、长三角、粤港澳、成渝等重要区域，推动量子保密通信的规模化应用。这一网络的建设进一步加强了中国在全国范围内量子通信技术的应用和推广。..卫星量子通信的突破：通过研制并成功发射“墨子号”量子科学实验卫星，中国在国际上率先实现了星地量子通信，并充分验证了利用卫星平台实现全球化量子通信的可行性。随后，中国又研制发射了“济南一号”量子微纳卫星，为构建低成本、实用化的量子星座奠定了基础。地面接收站重量的大幅降低也为移动量子通信提供了技术支持。.结合“墨子号”量子卫星与“京沪干线”的成果，中国率先构建了天地一体化广域量子保密通信网络的雏形，成为近年来国际量子信息研究的一大标志性事件。这些成就不仅彰显了中国在量子通信技术研发和应用方面的全球领先地位，也为未来量子通信技术的全球应用和发展提供了重要参考。第二章产业链、商业模式和政策监管2.1产业链图量子通信产业链资料来源：资产信息网千际投行iFinD量子通信产业链上游主要包括元器件和核心设备两部分，中游建设传输干线及系统平台，下游开发终端产品和扩展军事国防等应用领域。图量子通信行业产业链上中下游资料来源：资产信息网千际投行目前，我国在量子保密通信技术上处于世界领先水平。量子保密通信是基于量子密钥分发（QKD）的技术，量子密钥分发又可以分类为离散变典型企业有科大国盾量子、安徽问天量子科技股份有限公司、浙江九州量子信息技术股份有限公司、问天量子、九州量子、启科量子、国腾量子、华为、循态量子、烽火通信等。图量子通信活跃领域及典型企业资料来源：资产信息网千际投行2.2商业模式中国量子通信行业的快速发展吸引了众多企业投入，它们各自采取了不同的商业模式以适应这一新兴市场的需求和挑战。资料来源：资产信息网千际投行分析这些企业的商业模式，可以归纳出以下几个关键点：.技术研发与创新驱动：许多量子通信企业以技术研发和创新为核心，不断推动量子通信技术的进步。这些企业通常与科研机构建立紧密的合作关系，致力于量子密钥分发（QKD）、量子隐形传态等前沿技术的研究，并将研究成果快速转化为应用解决方案。这种模式要求企业不仅要有强大的技术研发能力，还要有高效的成果转化机制。..产品与服务多元化：随着量子通信技术的成熟和市场的拓展，相关企业开始提供多样化的产品和服务，以满足不同领域客户的需求。这包括量子加密通信设备、量子安全通信网络的构建与维护、量子密钥管理服务等。通过提供一站式的量子通信解决方案，企业能够覆盖政府、金融、能源等关键领域的市场需求。..合作伙伴与生态系统构建：为了加速量子通信技术的商业化进程，一些企业通过建立合作伙伴网络，与其他技术供应商、服务提供商共同构建量子通信生态系统。这种模式有助于整合行业资源，促进技术和产品的互补与创新，同时也为客户提供更加完整和高效的服务。..政策驱动与市场开拓：考虑到量子通信技术的战略意义和应用潜力，相关企业在业务发展中充分利用国家政策的支持。通过参与国家或地方政府的量子通信项目，企业能够获得资金、政策和市场方面的支持，加速技术研发和市场推广。同时，这些企业也积极开拓国内外市场，通过参与国际合作和交流，提升自身的国际竞争力。..安全与信任作为核心价值：在商业模式中，强调量子通信技术带来的绝对安全性和不可窃听的特性，构建客户信任是企业成功的关键。通过展示技术的安全性、可靠性以及成功的应用案例，企业能够建立市场信誉，吸引更多的客户。.我们认为，中国量子通信行业相关企业的商业模式强调技术创新、产品服务多元化、合作生态系统的构建、政策驱动的市场开拓以及安全和信任的核心价值。这些商业模式的成功实施，不仅推动了企业自身的发展，也为整个量子通信行业的成长和成熟提供了强大动力。随着技术的不断进步和市场的进一步拓展，预计会有更多创新的商业模式出现，进一步促进中国量子通信行业的繁荣发展。2.3技术发展图量子通信技术发展趋势资料来源：资产信息网千际投行大数据预测分析和咨询服务公司Valuenex对量子技术相关专利的分析显示，中国拥有3000多项量子技术相关专利，大约是美国的两倍。图不同国家量子技术专利数量资料来源：资产信息网千际投行在量子通信和密码学方面，中国处于领先地位。在量子通信领域与硬件相关的专利中，如光子交换设备，华为以100项专利排名第二，北京邮电大学以84项专利排名第四。资料来源：资产信息网千际投行Valuenex在iFinD数据库中，量子通信板块专利授权数量前三名的公司分别是国电南瑞、中航光电、迪普科技，所对应的专利授权数量分别为3719件、3348件、1440件。图中国量子通信专利数量排名TOP20资料来源：资产信息网千际投行2.4政策监管近年来，中国量子通信行业得到了迅猛发展，主要得益于一系列政策的相继出台。2023年，《横琴粤澳深度合作区鼓励类产业目录》和《质量强国建设纲要》分别强调了量子通信技术的研发以及质量基础设施能力的提升，突破量子化计量及扁平化量值传递的关键技术。《"十四五"数字经济发展规划》于2022年发布，增强关键技术创新能力，特别是在量子信息和网络通信等战略性前瞻性领域的研发。2021年，《计量发展规划(2021-2035年)》设定了到2025年和2035年的目标，包括建立现代先进测量体系和实现计量科技创新的国际领先。同年，《"十四五"国家信息化规划》和《"十四五"信息通信行业发展规划》均布局探索量子信息技术，加大对量子通信等网络技术的研发支持。此外，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》加快前沿技术的布局，支持数字技术的创新联合体发早在2020年，《关于科技创新支撑、复工复产、经济平稳运行的若干措施》已经推进量子通信重大科技项目的实施。《"十四五"高新技术发展规划》和《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和2