隨著個人和企業(yè)用戶對通信安全需求越來越高,量子通信技術(shù)依靠其高安全性的特點快速發(fā)展,2025年5月,中電信量子信息科技集團有限公司(簡稱中電信量子集團)發(fā)布全球首個創(chuàng)新融合量子密鑰分發(fā)(QKD)和后量子密碼學(xué)(PQC)的分布式密碼體系,該體系采用三層解耦架構(gòu),基于此已成功接通橫跨超1000公里的跨域量子密信電話,驗證了技術(shù)可行性,這意味著基于“QKD+PQC”的融合密碼技術(shù)體系邁入可規(guī)模商用新階段,新一代量子安全基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)體系化技術(shù)突破,我國量子通信已經(jīng)逐步進入廣泛商用階段。
量子通信規(guī);瘧(yīng)用時代已經(jīng)到來
隨著量子通信技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多的行業(yè)領(lǐng)域開始應(yīng)用量子通信技術(shù)實現(xiàn)加密通信:
在政務(wù)領(lǐng)域,我國已建成覆蓋16個城市的量子城域網(wǎng),其中合肥量子城域網(wǎng)通過8個核心節(jié)點、159個接入節(jié)點,為政府及國企提供防篡改通信服務(wù)。
在金融領(lǐng)域,量子通信技術(shù)可保障金融信息的安全傳輸和存儲。例如,中國工商銀行計劃于2025年完成全國30個省級分行量子加密專網(wǎng)部署,屆時交易數(shù)據(jù)加密時延大幅壓縮。
在城市基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,上海已經(jīng)建成運營商級量子網(wǎng)絡(luò),支持遠程辦公、醫(yī)療數(shù)據(jù)加密,并計劃擴展至交通、能源領(lǐng)域。
除了上述這些行業(yè),量子通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等新興領(lǐng)域也展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)預(yù)測,未來幾年全球量子通信市場將迎來爆發(fā)式增長。到2030年,全球量子通信市場規(guī)模有望突破680億美元,年復(fù)合增長率超32%。我國憑借政策紅利與專利優(yōu)勢,在量子密鑰分發(fā)(QKD)領(lǐng)域占據(jù)全球70%市場份額,將主導(dǎo)萬億賽道加速成型。
運營商在量子通信領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀
運營商在量子通信領(lǐng)域一直處于探索的最前沿,目前三大運營均推出了自己的量子通信相關(guān)服務(wù),以求搶占量子通信領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢,實現(xiàn)快速規(guī)模增長。
中國電信在量子通信領(lǐng)域可謂投入不菲,不僅成立了中電信量子集團(注冊資金30億元),而且通過注資控股國盾量子,還聯(lián)合華為等企業(yè)打造量子生態(tài)聯(lián)盟,并牽頭多項國際及行業(yè)標準制定。如今,中國電信已在合肥、上海、北京、廣州等16個重點城市建成量子城域網(wǎng),其中合肥量子城域網(wǎng)覆蓋1147公里光纖,服務(wù)近500家政企單位,成為全球規(guī)模最大、用戶最多的量子通信網(wǎng)絡(luò)。此外,還在西安、四川等地試點了量子安全算力專線和OTN精品專線。推出了量子通信相關(guān)產(chǎn)品,包括量子密話(用戶超500萬)、量子安全燃氣表、量子安全辦公等,覆蓋政務(wù)、金融、工業(yè)等領(lǐng)域。
中國移動在量子通信領(lǐng)域也是早早布局,在2021年便成立了量子合資公司,推動量子通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并利用鏈長基金和外部合資基金先后投資了6家量子初創(chuàng)企業(yè),如華翊量子、信通量子、玻色量子等,不斷支持培育國產(chǎn)量子計算“新勢力”,也取得了不錯的成果。如中國移動研究院成功研發(fā)量子密話平臺和量子密話定制手機,采用量子密鑰及對稱密碼技術(shù)對話音內(nèi)容進行端到端加密保護,為用戶提供商密級高清安全通話服務(wù),該系統(tǒng)解決了加密呼叫入密時間長、話音延遲大、應(yīng)用交互體驗不佳等技術(shù)難題,還確保了產(chǎn)品的自主可控及量子密鑰的應(yīng)用安全。
中國聯(lián)通在量子通信領(lǐng)域也是不斷進行著技術(shù)研發(fā)和測試,如自建北京-雄安量子干線,在國內(nèi)首次進行DV-QKD/CV-QKD量子密鑰對接測試,探索端到端量子通信混合組網(wǎng);完成量子密鑰云平臺+車聯(lián)網(wǎng)首次應(yīng)用驗證,探索基于量子保密通信的移動辦公應(yīng)用;谶@些試驗和創(chuàng)新,聯(lián)通發(fā)布了兩款通密一體融合設(shè)備,包括量子(QKD)和傳統(tǒng)光通信融合的傳輸設(shè)備以及PQC融合光傳輸設(shè)備,首次實現(xiàn)通信接入設(shè)備的量子“通密一體”方案;此外,在2025年5月16日的北京發(fā)布會上推出了全球首款抗量子安全手機,該手機以“聯(lián)通政企定制手機+抗量子密信+量子SIM卡”為核心構(gòu)建三層防御體系,在量子SIM卡內(nèi)集成量子隨機數(shù)芯片,在密信業(yè)務(wù)中應(yīng)用抗量子密碼算法與國密算法創(chuàng)新融合技術(shù)形成雙重防護機制,可抵御量子計算機的算力沖擊,支持加密音視頻通話、加密即時消息、文件加密傳輸、群組加密通信等功能,并提供強制水印、閱后即焚、防截屏/錄屏等防護手段,目前已在多個行業(yè)開展試商用。
運營商量子通信業(yè)務(wù)該如何實現(xiàn)規(guī)模增長
對運營商而言,量子通信的廣泛應(yīng)用和推廣帶來了又一增收點,但要想全面普和推廣也有一定難度,目前看來,量子通信的主要挑戰(zhàn)在于其通信設(shè)備成本較高、通信距離受限、量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)維護費用高等,要想克服這些挑戰(zhàn),讓量子通信業(yè)務(wù)實現(xiàn)規(guī)模化增長,可以從以下幾個方面考慮。
首先,不斷加強技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)投入,積極參與國內(nèi)外量子通信標準的制定工作。目前,量子通信技術(shù)還有較大提升空間,例如量子通信技術(shù)中長距離密鑰分發(fā)、低成本設(shè)備量產(chǎn)等都是限制量子通信普及推廣的難題所在,運營商必須持續(xù)加大投入力度突破技術(shù)瓶頸。如中國電信大力投入資源完成全球首個“量子加密+5G衛(wèi)星通信”融合試驗(兩星三網(wǎng)架構(gòu)),大大改善了應(yīng)急通信和偏遠地區(qū)安全性問題,此外,中國電信還牽頭國際標準ITU-T《量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)-可靠性評估》并獲批立項。
其次,持續(xù)開展量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化,并推動量子通信與經(jīng)典通信、后量子密碼等技術(shù)的深度融合,提升系統(tǒng)的安全性和可靠性。運營商應(yīng)合理調(diào)整自身資源配置逐步加快量子城域網(wǎng)、量子骨干網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),擴大量子通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,提高網(wǎng)絡(luò)容量和性能,為更多用戶提供服務(wù)。如中國電信構(gòu)建了“一網(wǎng)一池一平臺”量子安全基礎(chǔ)設(shè)施,目前已經(jīng)建成合肥、雄安、上海等重點城市量子城域網(wǎng)。
最后,通過產(chǎn)業(yè)合作,構(gòu)建量子通信生態(tài),實現(xiàn)降本增效。①加強產(chǎn)業(yè)鏈合作:受限于自身資源和成本,運營商可以與量子通信產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè),包括芯片研發(fā)、終端及設(shè)備制造、平臺服務(wù)、應(yīng)用開發(fā)等企業(yè)建立緊密合作關(guān)系,共同推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實現(xiàn)優(yōu)勢互補。②建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟:聯(lián)合科研機構(gòu)、高校、企業(yè)等成立量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,搭建合作交流平臺,促進產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新,加速技術(shù)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用推廣。③打造產(chǎn)業(yè)生態(tài):通過投資、孵化等方式培育量子通信領(lǐng)域的創(chuàng)新企業(yè)和創(chuàng)業(yè)團隊,營造良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,推動量子通信業(yè)務(wù)的規(guī);l(fā)展。如中國電信通過控股國盾量子,形成覆蓋芯片、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈;中國移動通過投資華翊量子、玻色量子等企業(yè),布局量子計算與通信融合技術(shù)。
量子通信的規(guī)模發(fā)展已是大勢所趨,運營商要想實現(xiàn)量子通信業(yè)務(wù)的規(guī)模增長,需以“網(wǎng)絡(luò)擴展為基、技術(shù)融合為核、生態(tài)協(xié)同為翼、政策驅(qū)動為勢”,通過多場景滲透和商業(yè)模式的不斷創(chuàng)新,逐步從政企高端市場向大眾消費領(lǐng)域延伸。未來,隨著天地一體化網(wǎng)絡(luò)建成和成本下降,量子通信有望成為運營商收入增長的新引擎,并為國家信息安全提供核心支撐。