量子科学实验卫星“墨子号”发射升空

 8月16日,我国长征二号丁运载火箭将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,在世界上首次实现了卫星和地面之间的量子通信,同时也是我国实现“无条件安全”的“天地一体化”量子通信网络构想下里程碑式的一步。首颗“量子科学实验卫星”的发射成功,有望让量子通信真正进入广域传输时代;其“测不准”“不可克隆”等特性,使得其传输的信息在理论上永不会被解密。

  发射卫星只是一个起点,在“宏伟量子大厦”中,量子京沪干线正在搭建,天地一体的广域量子网络指日可待。记者调研发现,在我国这个全球领跑的优势技术中,市场应用作为不可缺少的一环,正在不断突破,不仅已经在军事、大型活动中作为安全保障,更被不少金融机构所采纳。有人才、有技术、有资本,这一场量子应用的“大戏”才刚刚启幕。

  “洲际传播”开启产业化应用 政府部门、金融机构“尝鲜”

  量子通信技术已经开始在市场上得以产业化应用,目前主要应用于金融、政务、军事等领域信息的安全传输。有分析认为,随着未来量子通信在城域网、城际网、广域网全面铺开,量子通信的应用领域将推广到个人生活,到2030年量子通信市场有望达到千亿元水平。

  中国科学技术大学、杏林苑和滨湖新区……2008年10月,这三个合肥市内本不相干的点,因为一次实验连接在了一起。它们因为组成了三节点可扩展的量子通信网络,实现了全球首个量子保密电话系统建设,而被永久载入史册。

  随后,五节点,四十六节点,合肥、济南城域网,“京沪”城际网……量子通信网在不断扩展。将近十年后,随着量子卫星的发射成功,量子通信网络真正可能升至“广域”“洲际”传播,为信息保密传输画上了“天地一体”的注脚。

  提起量子通信这一“永不被解密”的安全传输方式,很多人觉得晦涩,而记者采访了解到,这一技术已经在市场上得以产业化应用。以中国科学技术大学潘建伟团队为技术依托的科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称“科大国盾”),把量子通信带到了日常生活中,形成了以量子密码通信终端设备、网络交换/路由设备为核心的量子信息安全系统整体解决方案。

  量子通信究竟有多大的市场?方正证券预计,专网市场规模到2017年将达到180亿元左右,专网领域量子通信的市场规模在35至45亿元。在3至5年内,量子通信市场规模有望达到100至130亿元。预计短期催化剂主要包括“十三五”规划等政策层面的推动、政务和军事专网信息安全需求的加强、高校等科研机构产业化动力的增强、量子通信技术在公众通信网的现网测试和小范围应用。

  华泰证券的分析则认为,随着未来量子通信在城域网、城际网、广域网全面铺开,量子通信的应用领域将从目前的金融、政务、军事等客户推广到个人生活,到2030年量子通信市场有望达到千亿元水平。

  目前,工商银行、北京农商行等多家银行率先试用了量子通信加密技术。作为首批用户之一,工商银行数据中心(北京)网络部总经理任长清曾在接受采访时介绍,现在工行试点的部门,就是通过国盾的量子加密技术,将数据从数据中心传输到同城的另一个机房内。“从理论上讲,通过设备产生量子密钥,再对数据进行加密传输,是不会被窃取的,这对金融数据传输是非常有必要的。”

  另外,将在今年年底贯通的量子京沪干线,总长2000多公里,建成后,目标应用于军事、金融、政务等领域信息的安全传输。金融机构、媒体、大型企业,都可以成为量子通信的用户。

  技术推动市场应用“全球领跑”

  走入百姓生活或需再等十年

  发射全球第一颗量子通信卫星,无疑确立了我国在国际量子通信研究中的领跑地位。根据我国量子通信发展规划,量子卫星发射以后,今年底建成“量子通信京沪干线”,国内初步形成广域量子通信体系。到2030年左右,中国率先建成全球化的量子通信网络。而另一方面,量子通信产业在商业市场的接受度仍有待提高。

  今年6月,国家发展改革委印发的《长江三角洲城市群发展规划》,也为量子通信的实用化勾勒了蓝图。其中提出,加快城市群主要城市域量子通信网构建,建成长三角城市群广域量子通信网络。积极建设“量子通信京沪干线”工程,推动量子通信技术在上海、合肥、芜湖等城市使用,促进量子通信技术在政府部门、军队和金融机构等领域的应用。

  “我们的打算是在未来十年内,形成天地一体的全球化量子通信基础设施;形成完整的产业链和下一代国家主权信息安全生态系统;构建基于量子通信安全保障的未来互联网,也就是”量子互联网”。”潘建伟说。

  据了解,我国目前在全球量子通信竞争中能处于领先地位,一方面得益于国家对量子信息领域发展的高度重视,同时也依靠科研工作者取得的一系列重大突破。

  不过,作为一项新兴技术,即使是在技术积累和产业化方案都更成熟的我国,量子通信产业也同样面临着市场培育的困难。目前我国量子通信产业主要应用在军事方面、金融机构和政府部门,商业市场的接受度还有待提高。

  “保密传输一方面给用户带来价值,还能减少泄密时的损失。但由于技术本身对于用户是隐形的,用户很难显性察觉得到,需要通过技术手段知晓量子加密的进程。” 科大国盾相关负责人说,目前绝大多数合作伙伴都是在政府部门指导下,示范使用产品,真正花钱购买、进入商业化还需要一定的市场培育时间。

  量子通信想要真正走入百姓生活还需要一段时间。潘建伟说,“墨子号”发射后,如果效果达到预期,下一步还计划发射“墨子二号”“墨子三号”等,形成“量子星群”。量子通信估计还需10至15年才能进入百姓生活,届时网上银行、手机支付、信用卡等就再也不怕被盗号、泄密了。

  资本市场热捧成“双刃剑”

  产业化需稳步前进

  量子通信广阔的发展前景吸引了资本市场的目光,不少企业积极投资这一新兴产业。然而,也有一些“山寨”公司借量子的名头,在资本市场圈钱。这些公司为了提升股价或尽快上市,大肆炒作量子概念,实际上就是搞资本运作,技术含量不高。一旦这些无技术、无资质、无创新的产品在市场“圈钱成功”但技术失败,可能影响实用化的进一步推进。

  主流统计认为,目前A股市场共有20家左右量子通信概念公司,包括神州信息、三力士、科华恒盛、亨通光电、永鼎股份、华工科技、凯乐科技、新海宜、航天电子、中天科技等公司。例如,浙江东方子公司参股神州量子、投资科大国盾;科华恒盛与宁波建工参股中经云;神州信息承建“京沪干线”工程等。

  记者调研还发现,虽然量子通信技术商业化仅处于起步阶段,但由于市场准入资质、标准制定等都还在探索中,一些“山寨”公司已经开始借量子的名头,在资本市场圈钱,导致鱼目混珠。一旦这些无技术、无资质、无创新的产品在市场“圈钱成功”但技术失败,可能影响实用化的进一步推进。

  业内人士介绍,市面上有一些公司,为了提升股价或尽快上市,就想方设法和正规公司签署协议,甚至只是买了两套设备,拿着正规企业的资料和PPT到处宣讲,炒作自己的量子概念,实际上就是搞资本运作,技术含量不高。最终导致一些金融机构产生疑虑,不利于用户的培育和市场规模的逐步推进。

  对此,业内人士认为,应尽早启动国家量子科研重大专项、组建量子信息国家实验室,以保持我国的量子科研优势地位,推动量子通信加速形成产业化。

  银监会等国家部委的强力支持,是产业化推进的重要因素。7月公布的《中国银行业信息科技“十三五”发展规划监管指导意见(征求意见稿)》中明确提出,紧跟新技术发展趋势,加强前瞻性研究,积极尝试开展量子通信、生物特征识别、虚拟现实、人工智能等技术的应用。积极应用量子保密通信等前沿技术提升网络安全防护能力,对产业化的推动力极大。

  “我们希望能和运营商、广电系统等一起去推进网络的建设。这不能闭门造车,而是要合纵联盟,合作伙伴中有用户、网络运维方、云服务器提供商、设备供应商等。基础设施的加快推进,是未来走向产业化的必经之路。”科大国盾相关负责人预计,量子通信产业在五年内将爆发式增长。