量子通信前沿深度分析：中國處于世界領(lǐng)先水平

　　4、量子通信應(yīng)用——千億級(jí)市場規(guī)模

　　4.1 量子通信已經(jīng)在國內(nèi)開始展開應(yīng)用

　　由于量子通信絕對安全的特性，量子通信在軍事通信、政府保密通信、民用通信上都將帶來顛覆性的變革，未來市場容量極大。但目前技術(shù)發(fā)展是否已經(jīng)相對成熟、是否具備廣泛應(yīng)用的能力呢?答案是肯定的。

　　2012年初，中國科大的潘建偉團(tuán)隊(duì)在合肥建成世界上規(guī)模最大的46節(jié)點(diǎn)量子通信試驗(yàn)網(wǎng)，標(biāo)志著大容量的量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已取得關(guān)鍵突破。具有46個(gè)節(jié)點(diǎn)的量子通信網(wǎng)覆蓋合肥市主城區(qū)，使用光纖約1700公里，通過6個(gè)接入交換和集控站，連接40組“量子電話”用戶和16組“量子視頻”用戶。

　　合肥量子通信網(wǎng)的建成使用，標(biāo)志著我國繼量子信息基礎(chǔ)研究躋身全球一流水平后，在量子信息先期產(chǎn)業(yè)化競爭中也邁出了重要一步。此刻，我國北京、濟(jì)南、烏魯木齊等城市的城域量子通信網(wǎng)也在建設(shè)之中，未來這些城市將通過量子衛(wèi)星等方式聯(lián)接，形成我國的廣域量子通信體系。

　　同時(shí)，中國已開始建設(shè)世界上最遠(yuǎn)距離的光纖量子通信干線——京滬線——連接北京和上海，距離達(dá)到2000公里，有望于兩三年內(nèi)投入使用。預(yù)計(jì)2016年中國也將發(fā)射全球首顆“量子通訊衛(wèi)星”，實(shí)現(xiàn)1000公里的遠(yuǎn)距離傳輸，這一核心技術(shù)突破，將為構(gòu)建全球量子通信網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。

　　4.2 國內(nèi)量子通信市場規(guī)模上千億

　　量子通信在軍事、國防、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應(yīng)用價(jià)值和前景，不僅可用于軍事、國防等領(lǐng)域的國家級(jí)保密通信，還可用于涉及秘密數(shù)據(jù)、票據(jù)的政府、電信、證券、保險(xiǎn)、銀行、工商、地稅、財(cái)政等領(lǐng)域和部門，而技術(shù)又相對成熟，未來市場容量極大。

　　在國防和軍事領(lǐng)域，量子通信能夠應(yīng)用于通信密鑰生成與分發(fā)系統(tǒng)，向未來戰(zhàn)場覆蓋區(qū)域內(nèi)任意兩個(gè)用戶分發(fā)量子密鑰，構(gòu)成作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)機(jī)動(dòng)的安全軍事通信網(wǎng)絡(luò);能夠應(yīng)用于信息對抗，改進(jìn)軍用光網(wǎng)信息傳輸保密性，提高信息保護(hù)和信息對抗能力;能夠應(yīng)用于深海安全通信，為遠(yuǎn)洋深海安全通信開辟了嶄新途徑;利用量子隱形傳態(tài)以及量子通信絕對安全性、超大信道容量、超高通信速率、遠(yuǎn)距離傳輸和信息高效率等特點(diǎn)，建立滿足軍事特殊需求的軍事信息網(wǎng)絡(luò)，為國防和軍事贏得先機(jī)。在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和部門，量子通信可用于金融機(jī)構(gòu)的隱匿通信等工程以及對電網(wǎng)、煤氣管網(wǎng)和自來水管網(wǎng)等重要基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)視和通信保障，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

　　目前國內(nèi)京滬線2000公里正在建設(shè)，合肥量子通信網(wǎng)已經(jīng)建成，北京、濟(jì)南、烏魯木齊等城市的城域量子通信網(wǎng)也在建設(shè)之中，未來這些城市將通過量子衛(wèi)星等方式聯(lián)接(中科院于2011年啟動(dòng)了空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)，預(yù)計(jì)2016年左右發(fā)射全球首顆“量子通訊衛(wèi)星”)，形成我國的廣域量子通信體系。

　　量子通信網(wǎng)絡(luò)包括傳輸平面、控制平面和管理平面。傳輸平面主要由光傳輸鏈路和量子交換模塊組成，傳輸鏈路包括光釬、分束器、光復(fù)用器和解復(fù)用器等設(shè)備?？刂破矫媸橇孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的核心部分，主要功能包括：信令傳輸、呼叫連接控制、鏈路資源管理、路由管理、用戶接口等。管理平面由量子通信網(wǎng)絡(luò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的管理層組成，實(shí)現(xiàn)管理功能分布化。當(dāng)兩個(gè)用戶需要進(jìn)行通信時(shí)，管理平面向控制平面發(fā)送通信請求消息，控制平面根據(jù)通信需求和傳輸平面的拓?fù)湫畔⒌葘ふ衣酚?，并將控制消息傳送給傳輸平面，在通信雙方之間建立端到端的物理連接。

　　基本假設(shè)：

　　(1)未來20年內(nèi)在國內(nèi)31個(gè)省會(huì)城市和直轄市(未考慮港澳臺(tái))開展城域量子通信網(wǎng)的建設(shè)。

　　(2)城域通信網(wǎng)仍采用節(jié)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

　　(3)建設(shè)規(guī)模與節(jié)點(diǎn)部署參考合肥主城區(qū)。合肥主城區(qū)共計(jì)約360平方公里，量子通信網(wǎng)使用光纖1700公里，部署共計(jì)46節(jié)點(diǎn)，按8平方公里(37公里光纖)設(shè)置一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行估算。

　　(4)每個(gè)節(jié)點(diǎn)需安裝一套收發(fā)器，造價(jià)約50萬元，加上傳輸鏈路和交換模塊等設(shè)備，預(yù)計(jì)平均節(jié)點(diǎn)投資在300萬。

　　(5)假設(shè)國防、政府、金融、電信各建設(shè)一張地面量子通信網(wǎng)，全國共建一張衛(wèi)星量子通信網(wǎng)。

　　目前全國共有約660個(gè)城市，則地面量子通信網(wǎng)的投資規(guī)模為：660*4*46*300=12144000萬元=1214億元

　　假設(shè)加上衛(wèi)星量子通信網(wǎng)建設(shè)規(guī)模以及將量子通信網(wǎng)擴(kuò)大到主城區(qū)以外，其市場空間遠(yuǎn)超千億。