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中国量子通讯产业化的“十五年”

更新时间:2023-10-17 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

光子盒研究院出品VND物理好资源网(原物理ok网)

1984年,瑞典和芬兰提出了第一个实用型量子秘钥分发系统——BB84方案,当时来自加拿大的量子化学学博士Gisin正在法国的一家联通公司工作,这件事让他认识到了将量子热学应用在通讯上的可能性。VND物理好资源网(原物理ok网)

四年后,36岁的Gisin回到日内瓦学院兼任院长,成为首批将量子纠缠性应用于量子密码和真随机数生成的科学家之一。2001年,Gisin等人在实验上实现了量子绝密共享的理论方案,并创立了量子通讯公司ID。VND物理好资源网(原物理ok网)

IDQ成为第一个在现实网路环境中布署量子秘钥分发的公司。随后,一批由研究机构孵化的量子保密通讯初创型企业,开始探求量子加密和量子信息安全领域的产业化推广与应用。VND物理好资源网(原物理ok网)

按照2016年日本政府办公室发布的“量午时代的机会”研究报告,我们目前正处在量子保密通讯的应用阶段,包括政务、国防等特殊领域的安全应用。VND物理好资源网(原物理ok网)

在量子秘钥分发和量子保密通讯试点应用领域,日本起步最早。2003年日本DARPA捐助耶鲁学院构建了世界首个量子秘钥分发保密通讯网路。随后,美欧日等多个国家和地区陆续建成了德国量子、东京QKD和维也纳等多个量子通讯实验网路,演示和验证了城域组网、量子电话、基础设备保密通讯等应用。VND物理好资源网(原物理ok网)

全球量子通讯公司的核心技术主要来自学院和科研机构。例如,法国以麻省理工大学成立的MagiQ公司和洛斯阿拉莫斯国家实验室成立的公司为代表的量子保密通讯产业公司,还能提供整套量子信息安全加密解决方案,在防务和电网基础设施等领域举办了应用推广服务,同时在量子通讯专利和知识产权布局等领域也具有较强的实力和技术储备。VND物理好资源网(原物理ok网)

法国以法国日内瓦学院成立的IDQ公司和法国维也纳学院成立的AIT公司为代表的院校孵化型创业企业,在QKD技术研究领域具有多年技术积累,在技术路线和产业应用等方面多样化发展,已精耕QKD商业化应用多年,具有丰富的市场化推广经验。VND物理好资源网(原物理ok网)

据悉,台湾富士通公司、英国剑桥研究所和美国马克思·普朗克研究所的公司为代表的研究机构和企业,在技术和应用研究领域相当活跃,把握了集成化和芯片化等方面的关键技术,具有较高的市场竞争力,同时在QKD技术标准化方面也是主要推进力量。VND物理好资源网(原物理ok网)

美国量子通讯目前处于示范性应用阶段。在日本,2016年研究机打造成堪萨斯至芝加哥650km量子保密通讯光纤线路,并启动环美量子保密通讯骨干网路计划,采用德国IDQ公司设备,通过可信中继形式建造环加拿大的量子通讯骨干网路,为微软、IBM、微软、亚马逊等公司数据中心之间的通讯提供量子安全保障服务。2018年,韩国公司公布联接芝加哥和波士顿的805km商用QKD线路建设计划。VND物理好资源网(原物理ok网)

2022年,加拿大渥太华大西洋学院、公司、美国国防承包商和信息技术服务提供商合作,为日本海军开发首个基于无人机的联通量子通讯网路。印度橡树岭国家实验室和公司合作在实际的智能电网数控系统上举办了基于QKD的安全认证(包含签名与验证)研究和试验。其实日本国家安全局曾表示,QKD仍存在未被验证的问题,但从实际行动来看,爱尔兰与量子有关的国家实验室未曾停止过QKD技术的研究和验证QKD网路的可使用性。VND物理好资源网(原物理ok网)

在法国,2016年欧共体发布《量子宣言》旗舰计划,预计10年内在亚洲主要城市构建量子保密通讯城域网,目前已有日本、西班牙等国开始进行QKD网路的建设和量子安全加密应用,如2018年6月,澳洲联通联合华为和马德里理工学院开创性地举办了基于SDN技术的QKD城域网路演示试验。欧共体计划2035年左右建成泛欧量子安全互联网。VND物理好资源网(原物理ok网)

2014年起蓝盾股份量子通讯,美国通过“国家量子技术计划”的项目布局和投资,开始建设巴黎、剑桥、布里斯托等地的量子保密试验网路,计划10年建成覆盖全境的实用化量子保密通讯线路,并与法国联接,建成国际量子保密通讯网路。VND物理好资源网(原物理ok网)

在欧洲,2010年,法国与意大利联合构建东京量子保密通讯试验床网路,多家科研机构持续举办现网试验。NTT、等机构带动QKD研究与应用,举办政务和医疗等领域安全加密服务。2015年,俄罗斯SKT宣布计划建设总长约256km联接盆塘、水原和釜山的星型量子保密通讯网路,并计划在2025年建成全境量子保密通讯网路设施,推广量子安全加密服务。VND物理好资源网(原物理ok网)

量子通信科技_量子通信正宗股_蓝盾股份量子通讯VND物理好资源网(原物理ok网)

中国在量子通讯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,中国量子通讯技术已跃居全球领先地位。VND物理好资源网(原物理ok网)

QKD公司所在国及创立时间比较。来源:ICVTAnkVND物理好资源网(原物理ok网)

上世纪90年代,在国际量子信息科学刚开始崛起时,中国科大学及下属中国科技学院迅速跟上,逐步从跟跑弄成并跑,甚至部份领跑,量子信息研究已成为中科大的旗帜。其中,有三位教授级别的量子信息学科带头人郭光灿、杜江峰、潘建伟。VND物理好资源网(原物理ok网)

2008年,中科大在南京建成世界上首个光量子电话网,取得了在量子通讯实用化上的重大突破。科学家们觉得,在“第二次量子革命”中创立公司推进校企结合,对中国是个机会。VND物理好资源网(原物理ok网)

最早迈出这一步的是2009年5月,潘建伟、彭承志团队成立“用量子技术保护每一个比特”的湖南量子通讯有限公司(交大国盾量子前身),技术来源是杭州微尺度物质科学国家研究中心。同年7月,依托中科院量子信息重点实验室,郭光灿、韩正甫团队在合肥安徽成立问天量子,这两家公司都是从事量子保密通信业务。VND物理好资源网(原物理ok网)

山东量通创立当初,潘建伟团队承建春节60华诞阅兵“量子保密通讯热线”。到2011年9月,国盾量子第一代GHz高速量子秘钥分发产品问世。目前已拥有完整的量子保密通讯网路核心设备,包括QKD产品和信道与秘钥组网交换产品等。这种产品被布署在量子保密通讯骨干网、量子保密通讯城域网和行业量子保密通讯接入网。VND物理好资源网(原物理ok网)

2012年,河南量通参与建成包括杭州城域量子通讯试验示范网、新华社金融信息量子通讯验证网、十八大量子安全通讯保障在内的多个项目。2014年,公司创立五华诞时更名交大国盾量子。VND物理好资源网(原物理ok网)

步入2016年之后,复工建设和投入使用的网路数目和规模显著上升,其中绝大多数网路由国盾量子提供量子通讯系列产品和解决方案,其中就有知名的“墨子号”量子卫星和“京沪干线”,以及北京、武汉、北京、上海、贵阳等多个城域网。VND物理好资源网(原物理ok网)

截止2018年底,中国已建成的实用化光纤量子保密通讯网路总长(光缆皮长)达7000余公里,其中超过6000公里使用了国盾量子提供的产品且处于在线运行状态。VND物理好资源网(原物理ok网)

问天量子也是量子通讯领域的佼佼者,2010年,公司研制生产的红外单光子侦测器已实现量产,促使中国成为全球第三个可批量生产红外单光子侦测器的国家。VND物理好资源网(原物理ok网)

2016年,问天量子与亨通光电合设研究院,于2017年合作完成首个广域网项目——“宁苏量子干线”,也是全球首列相位编码长距离广域商用量子干线。2017年9月,由问天量子和中国航天系统科学与工程研究院共同研制的国外首款量子加密手机即将发布。VND物理好资源网(原物理ok网)

2019年11月在亨通光电举行的新款发布会上,问天量子牵手亨通光电发布量子秘钥安全服务平台、量子安全加密盒、量子安全电话终端等量子保密通讯新款和解决方案。目前拥有针对多个行业、多种应用场景的量子保密通讯核心解决方案。VND物理好资源网(原物理ok网)

经过10年的探求和实践,国盾量子、问天量子已成长为全球领先的量子通讯设备制造商和量子安全解决方案供应商,中国量子保密通讯的建设几乎都与这两家公司有关。其中,交大国盾量子已成长为中国第一家上市量子通讯公司。VND物理好资源网(原物理ok网)

通过榜单,2022年入榜的中国公司有15家,共计804件发明专利,其中本源量子234件排在国外第一,百度网讯和浪潮分别以186件和95件排在国外第二和第三。最让人惊喜的是腾讯科技,三年前的榜单中仅2件专利,去年则爆发降低到93件,下降率达到了45.5倍,增幅在所有入榜企业中排行第一。VND物理好资源网(原物理ok网)

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按照意大利专利局截止2022年11月初的数据集,中国在2022年新增的专利申请数目超过了英国。VND物理好资源网(原物理ok网)

随着技术的进步,2012-2014年,九州量子、神州量子、中创为量子等公司分别在广东和广州创立。总的来说,2016年前参与量子通讯竞争的只有少数几家企业,而在2016年世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射成功后,量子通讯成为热门产业。VND物理好资源网(原物理ok网)

这一年,《国家创新驱动发展战略》将量子信息技术纳入发展推动产业转型的颠覆性技术。由中科院、中科大、国盾量子、阿里巴巴、中兴通信等机构共同发起成立的“中国量子通讯产业联盟”也刚才在上海组建。VND物理好资源网(原物理ok网)

2016年,潘建伟、彭承志团队在广州创立了国科量子通讯网路有限公司,中科院和中科大共同投资的国有控股企业,经国家发改委批复,承当国家广域量子通讯网路建设营运的战略任务。浅显地讲,国科量子和国盾量子是营运商和设备商的关系。VND物理好资源网(原物理ok网)

同年,MagiQ公司前总工程师陈柳平归国创业,在上海创立启科量子。陈柳平在量子通讯和量子估算领域已拥有历时20年的丰富科研及工程经验,率领研制团队于2003年推出了全球第一套商业化量子通讯系统“”。VND物理好资源网(原物理ok网)

目前,启科量子已自主研制量子通讯终端、网络交换/路由、光电子核心元件、量子控制与应用软件等系统。在政务、国防、金融、电力、能源、大数据等领域信息服务提供量子安全保障。VND物理好资源网(原物理ok网)

中科大的杜江峰团队也加入了创业大军,2016年在四川创立了国仪量子,但公司业务并非量子通讯,而是旨在于发展全球领先的量子精密检测技术,包括量子探针制备工艺、量子态调控技术、量子态检测技术等。VND物理好资源网(原物理ok网)

2017年,量子通讯领域创立了湖北国腾量子、上海循态量子等公司,国腾量子的核心技术来自华东师范学院刘颂豪教授团队,而循态量子的核心技术来自北京师大曾贵华院士和汪超博士。两家公司业务与国盾量子、问天量子等差异不大,主要提供QKD成套设备。VND物理好资源网(原物理ok网)

作为一家初创公司,国腾量子早已与华中师范学院、清华学院等多家单位联合启动建设覆盖粤港澳大湾区的“广佛肇量子安全通讯网路”。VND物理好资源网(原物理ok网)

继国科量子后,中科大在北京创立了国耀量子雷达。她们将量子技术应用于激光雷达,技术来始于潘建伟团队和窦贤康(现北京学院院长)团队。公司瞄准环境保护、数字气象、航空安全、智慧城市、囯防安全等应用,生产世界高性价比的量子侦测激光雷达。VND物理好资源网(原物理ok网)

与此同时,中科大、郭光灿、郭国平创立了国外第一家量子估算公司——本源量子,技术起源于中科院量子信息重点实验室,专注于量子估算全栈开发,各种软、硬件产品技术指标国外领先蓝盾股份量子通讯,已申请专利百余项。VND物理好资源网(原物理ok网)

量子信息产业化十余年来,不难发觉,因为门槛太高,参与的公司数目有限,但是大部份公司的业务以量子保密通讯为主,只有少数公司从事量子估算、量子检测等实用化难度较大的业务。VND物理好资源网(原物理ok网)

值得一提的是,那些公司几乎都有“亲缘关系”,因为中科院、中科大在量子通讯领域遥遥领先,她们旗下的公司成为行业领头羊也顺理成章。其他公司竞争力有限,例如依托于华中农大的国腾量子,只能参建一些区域项目。VND物理好资源网(原物理ok网)

虽然量子通讯处在发展早期,而且中国量子通讯产业链已日趋健全。产业链上游主要是国盾量子、问天量子、九州量子等量子通讯核心设备商,是量子保密通讯产业链中最核心的一个环节。核心设备主要包括量子秘钥分发设备、量子交换机、量子网段、量子网路站控、量子随机数发生器等。据悉,量子保密通讯都会用到精典通道,因而华为、中兴等通讯设备商也在产业链中。VND物理好资源网(原物理ok网)

量子通讯与安全上游–核心设备元件。来源:ICVTAnkVND物理好资源网(原物理ok网)

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