20160816-天风证券-电子行业专题研究_墨子号上天_量子通信的前世今生与未来_21页_1mb

量子通信与量子计算发展及产业前景总结

核心内容

量子通信和量子计算作为前沿科技，正逐步成为国家安全和信息产业的重要支柱。量子通信以量子力学原理为基础，确保通信信道的绝对安全，而量子计算则具备强大的并行计算能力，有望颠覆传统计算模式和人工智能领域。

主要观点

• 量子通信的重要性：量子通信利用量子态不可克隆原理和测量塌缩特性，实现信息传输的绝对安全，是唯一理论上无法被破解的通信方式。
• 量子通信的安全性：通过BB84协议和量子态隐形传输协议，量子通信在理论上能够检测窃听行为，确保通信信道的安全。
• 我国量子通信发展优势：我国在量子通信技术上已取得多项世界领先成果，产业化进程走在世界前列，尤其在城域网和干线建设方面取得显著进展。
• 量子通信产业链：包括核心零组件、设备与解决方案、网络建设与系统集成、网络运营等环节，其中核心零组件国产化是确保安全的关键。
• 量子通信市场规模预测：预计3-5年内市场规模将达100-130亿元，5-10年内有望突破1200亿元，达到千亿级。
• 量子计算的潜力：量子计算依赖量子纠缠效应，具有指数级的计算能力，可破解现有加密技术，同时提升搜索引擎和人工智能的性能。
• 我国量子计算研究进展：潘建伟团队在多光子纠缠和干涉度量学方面取得突破，为我国在量子计算领域奠定基础。
• 投资建议：重点推荐凯乐科技，其在量子通信领域的布局和产业化能力具有较大潜力。

关键信息

量子通信原理

• BB84协议：利用单光子偏振状态进行密钥分发，通过基矢比对确保密钥的正确性。
• 量子态隐形传输：通过量子纠缠实现信息的远距离传输，确保信息在传输过程中的安全性。
• 安全性保障：窃听者无法复制或测量量子态，任何干扰都会导致信息泄露，从而暴露窃听行为。

我国量子通信发展现状

• 技术突破：潘建伟团队在2004年、2007年和2012年分别实现五光子、六光子、八光子纠缠态的制备与操纵，均居世界首位。
• 产业化进展：合肥、济南、芜湖等城市已建成量子通信城域网，京沪干线预计2016年完工。
• 天地一体化网络：我国即将发射“量子科学实验卫星”，实现天地量子通信，推动全球量子通信网络建设。

量子通信产业链分析

• 核心零组件：包括单光子源、单光子探测器、同步系统、传输介质、中继系统等。
• 设备与解决方案：科大国盾、问天量子等企业在该领域占据重要地位。
• 网络建设与系统集成：涉及集控站、网关、交换机、路由器等设备，确保通信网络的稳定性和安全性。
• 网络运营：未来将覆盖更多城市和行业，提供高安全性的通信服务。

量子通信产业规模预测

• 短期预测（2017年）：市场规模约180亿元，专网、公众网、云安全及特殊应用领域为主要增长点。
• 长期预测（2025年）：市场规模有望突破1200亿元，覆盖更广泛的领域，包括卫星通信和全球网络。

量子计算发展与应用

• 理论基础：量子计算依赖量子纠缠效应，其计算能力随量子比特数呈指数增长。
• 应用前景：可破解RSA加密算法，提升搜索引擎和人工智能的效率，应用于密码分析、气象预报、药物设计等领域。
• 我国发展情况：潘建伟团队在多光子纠缠和干涉度量学方面取得领先成果，与阿里巴巴合作成立联合实验室。

风险提示

• 技术不达预期：量子通信技术发展可能受技术瓶颈和研发进度影响。
• 政策变动：国家扶持政策的调整可能影响产业发展速度和方向。

投资建议

• 重点推荐：凯乐科技，其在量子通信领域的布局和产业化能力具有较大投资价值。
• 未来趋势：随着技术成熟和政策推动，量子通信和量子计算行业将进入快速发展阶段，带来巨大的市场机遇。

附录：重要图表与政策

• 图表1-17：涵盖量子通信过程、BB84协议、量子通信安全性、量子态隐形传输、量子通信产业链、量子计算发展简史等。
• 国家信息安全政策：2014年中央网络安全和信息化领导小组成立，推动信息安全战略。
• 量子通信发展大事记：包括2006年、2008年、2009年、2010年、2012年、2014年、2016年等重要时间节点。

总结：量子通信和量子计算作为未来信息科技的重要方向，其发展不仅关乎国家安全，也对社会各个领域产生深远影响。我国在该领域已取得显著成就，技术领先，产业化进程快速，未来市场空间巨大。