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2015年 12月 14日电子元器件

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答量子通信五问■两个重要产业新闻备受市场关注，一是中科大潘建伟团队获得国际物理界十大突破榜首；二是量子技术成为美国军方六大技术方向之一。量子通信进入国家技术进步奖评选，考虑到现有量子通信的重大进展，我们预计明年 1 月量子通信很有可能获得国家技术进步一等奖。根据我们采访产业链专家分析，行业拐点在 2016 年将开始。■我们可以首先确认，量子通信网络建设中必须采用激光技术，因此对于电子行业来说，量子点激光器是最核心器件。此前在虚拟显示关注标的中核心的福晶科技和汽车电子核心的华工科技是我们认为最受益品种。其中，华工科技在量子点激光器技术领先，2011 年聘任国际知名纳米专家王肇中为首席科学家，负责量子点激光器的研发和推广。量子点激光器是最新一代量子工程研究的成果，在国际上处于技术前瞻性研究，公司已经开始工程实践性研究，主要集中精力解决了项目最前端的外延材料生长环节，包括MOCVD 外延设备的引进，外延技术团队的建设和外延技术的开发，公司主要着重材料和设备的研发。福晶科技在激光晶体材料全球领先，也是必不可缺的环节。此外，华工科技在汽车电子、工业 4.0、军工、3D打印的布局，福晶科技在虚拟显示和全息投影的布局领先。■量子通信是无条件安全的通信方式，已列入十三五规划重点，产业趋势明显。十三五规划强度在量子通信等领域再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目，抢占未来战略制高点。以量子信息技术为代表的高尖端领域或许已经迎来最好的发展时期，未来政府加大投入和扶持力度是大概率事件。■未来千亿市场空间可期。近年来芜湖量子政务网、合肥城域量子通信网络、济南量子通信城域网相继落成投入使用，量子通信干线“京沪线”也将在明年落成。经有关专家及我们估算，短期内量子通信产业规模可达数十亿规模，随着网络区域扩大及卫星量子通信网络建设，未来市场空间有望远超一千亿元。■投资建议：量子通信可产业化，产业链空间大，电子行业预计将大大受益。推荐神州信息，重点关注量子通信相关标的：华工科技、福晶科技、三力士、浙江东方、盛洋科技、奥普光电■风险提示：量子通信产业化应用低于预期、系统性风险

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行业分析证券研究报告

投资评级领先大市-A维持评级

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首选股票目标价评级

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行业表现

-20%

24%

68%

112%

2014-12 2015-04 2015-08 2015-12

电子元器件沪深300

资料来源：Wind资讯

Table_ChangeRate

% 1M 3M 12M相对收益 5.33 20.01 41.64

绝对收益 -0.55 27.80 54.99Table_Author

赵晓光分析师SAC执业证书编号：S1450514030002

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郑震湘分析师SAC执业证书编号：S1450514060005

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1. 何谓量子通信？量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式，以完成对经典通讯手段无法完成的通信任务，例如保密性任务等。它是结合量子技术与现代通信技术的一种新兴通信技术，在理论上可实现无条件安全的链路数据传输，被认为是保障未来通信安全最重要的技术手段。量子纠缠是指相距遥远的两个量子所呈现出得关联性。科学家早就发现，处于特定系统中的两个或多个量子，即使相距遥远也总是呈现出相同的状态，当其中一个量子状态改变时，其他量子也会随之改变。由于不可克隆、不可分割以及“一次一加密”的通信方式，从理论角度而言，在当前技术水平下量子通信不可能被窃听或者截取，所以量子通信最大的特征在于采用量子技术实现了通讯的保密。量子的不可克隆定理是量子通信绝对安全特性的基础，它指出被复制的原量子态会遭到破坏，我们并不能制造出一个量子态完美的复制品，而只能从一个粒子完全地传送到另一个粒子，随后第一个粒子将不再处于原量子态。其次，量子通信采用的是“一次一密”的加密方式，两人通话期间，密码机每分每秒都在产生密码，牢牢锁住语音信息；一旦通话结束，这串密码就会立即失效，下次通话绝对不会重复使用，而且量子通信提供的密钥无法被破解。

图 1：量子通信——量子密钥分发

数据来源：互联网、安信证券研究中心

图 2：量子通信系统基本模型


量子通信主要的通信方式分为两类（按信道分类）：直接通过量子态进行量子隐形传送及

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量子密码通信（目前应用最成熟的方式）。量子密码通信用量子状态作为信息加密和解密的密钥，不可破译。

图 3：量子通信是无条件安全的通信方式


量子通信相比经典通信有着明显优势：1）具有极高的安全性和保密性。根据量子不可克隆定理，量子信息一经检测就会产生不可还原的改变，如果量子信息在传输中途被窃取，接收者必定能发现；量子通信没有电磁辐射，第三方无法进行无线监听或探测；2）时效性高、传输速度快。量子通信的线路时延近乎为零，量子信道的信息效率相对于经典信道量子的信息效率高几十倍，并且量子信息传递的过程没有障碍，传输速度快；3）抗干扰性能强，量子通信中的信息传输与通信双方之间的传播媒介无关，不受空间环境的影响，具有完好的抗干扰性能，同等条件下，获得可靠通信所需的信噪比比传统通信手段低 30～40dB；4）传输能力强，量子通信与传播媒介无关，传输不会被任何障碍阻隔，量子通信的其中一种方式——隐形传态，还能穿越大气层，既可在太空中通信，又可在海底通信，还可在光纤等介质中通信。

2. 中国量子通信技术几何？2.1. 近年来国内量子通信发展历程我国在量子通信领域处于世界领先水平，已经实现了超过两百公里的安全信息传输，实用化安全传输距离已达到几十公里，量子通信网络技术已发展成熟。从目前的实际情况来看，将量子通信网络与现有网络进行融合是其最优的发展战略。我国量子通信技术经过多年研究，已经处在产业化的前夕。

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表 1：潘建伟团队近年来发展情况时间突破事项

2006年

我国中国科学技术大学教授潘建伟小组、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室、欧洲慕尼黑大学—维也纳大学联合研究小组各自独立实现了诱骗态方案，同时实现了超过 100 公里的诱骗态量子密钥分发实验，由此打开了量子通信走向应用的大门。

2008年

潘建伟的科研团队成功研制了基于诱骗态的光纤量子通信原型系统，在合肥成功组建了世界上首个 3节点链状光量子电话网，成为国际上报道的绝对安全的实用化量子通信网络实验研究的两个团队之一（另一小组为欧洲联合实验团队）

2009年

潘建伟的科研团队正是在 3节点链状光量子电话网的基础上，建成了世界上首个全通型量子通信网络，首次实现了实时语音量子保密通信。这一成果在同类产品中位居国际先进水平，标志着中国在城域量子网络关键技术方面已经达到了产业化要求

2010年

潘建伟科研团队在海拔约 4000 米的青海刚察湖上，利用量子纠缠在四个多小时内向 97公里外远距传输 1100多个光子，将量子通信距离延长到100公里意味着可以从地面与卫星进行通信，全球范围的量子通信正在变成现实

2012年

潘建伟科研团队在合肥建成世界上规模最大的 46 节点量子通信试验网，覆盖合肥市主城区，使用光纤约 1700 公里，通过 6个接入交换和集控站，连接 40组“量子电话”用户和 16 组“量子视频”用户，标志着大容量的量子通信网络技术已取得关键突破

2014年潘建伟的科研团队启动了量子通信京沪干线的建设。这个城际量子通信网络总长 2000多公里，连接北京和上海两地，建成后将用于确保京沪两地金融信息的安全传输。

2015年

（1）中科大进一步发展出了“非摧毁性的测量技术”。经过多年艰苦努力，研究人员成功制备了国际上最高亮度的自旋-轨道角动量超纠缠源、高效率的轨道角动量测量器件，突破了以往国际上只能操纵两光子轨道角动量的局限，搭建了 6光子 11量子比特的自旋-轨道角动量纠缠实验平台，从而首次让一个光子的“自旋”和“轨道角动量”两项信息能同时传送。（2）中科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在固态量子芯片研究方面取得重要进展，成功实现了半导体量子点体系的两个电荷量子比特的操控最短在百皮秒量级内完成。与国际上目前最高水平相比，速度提高了数百倍

2016年

中科院计划发射首颗“量子科学实验卫星”，以实自由空间量子通信网，使量子通信网络最终能够覆盖全球。在 2014国际量子学术大会上，中国科学家还宣布，在首颗量子卫星发射成功后，将发射多颗卫星，到 2020年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发。


总体而言，潘建伟院士和他的研究团队对量子通信领域有三大突出贡献：其一，在 2004 年、2007 年和 2012 年先后实现了五光子纠缠态、六光子纠缠态、八光子纠缠态的制备与操纵，均居于世界第一位次，连续刷新了世界纪录。而欧美国家直到 2011年前后，才实现五光子、六光子纠缠态的制备。这样一来，在量子纠缠方面，我国科学家就远远地走在世界前头；其二，很好地完成了长程量子通信中紧迫急需的“量子中继器”的实验与制作，为将来实现广域量子通信网络乃至全球量子通信网络奠定了坚实的基础。此项研究，我国亦明显超过欧美国家的水平；其三，对远距离量子通信与空间尺度量子实验关键技术进行了验证，2005 年在国际上首次实现距离大于垂直大气层等效厚度的自由空间双向纠缠分发，2010 年在国际上首次实现 16 公里自由空间量子态隐形传输，2011 年 10 月至 2012 年 6 月在国际上接连首次实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发，为基于卫星的广域量子通信以及大尺度的量子计算、量子信息技术应用与实施打通了技术瓶颈。

2.2. 国外量子通信主要发展现状

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国外量子通信产业发展的主要特点：（1）量子通信得到各国高度重视，成为未来制高点。从各国战略计划看，无论是美国

政、企、校联合展开研制的量子互联网，还是欧盟联合 12 成员国发展的基于量子中继和卫星的自由空间量子通信链路，亦或是日本计划的到 2040 年建成极限容量、无条件安全的量子通信网络，都反映出各国正在努力抢占量子通信未来制高点。

（2）研发投入大，推动量子通信从理论向实用化发展。研究与开发投入是产业快速发展的关键因素，美国、欧盟、日本、加拿大等西方发达国家和韩国、新加坡等亚洲新兴工业国都纷纷投入大量人力、物力、财力，设立专项基金和建立研究中心，致力于量子通信的理论和实验研究。

（3）科研基础实力很强，国际合作和协同创新紧密。（4）标准体系初步建立，专利申请活跃。量子密码通信研究近 20 年来发展态势活跃，

在美国、欧盟申请的专利数量迅速增加，从实验室研究到商业开发及产品推出，形成了一条有效的纽带。为了在未来的通信领域中有良好的竞争基础，使集团利益最大化，各国都在抢先申请专利权，并且向多个国家及地区申请专利，编制专利保护网，使专利最大范围地有效覆盖，掌控尖端技术并以此来占领保密通信设

备的市场。

表 2：近年来各国量子通信发展一览国家发展现状欧盟欧盟大力支持量子通信发展，确保欧洲在该研究中处于技术领地位。目前，欧

盟量子通信产业还处于技术研发中期阶段，掌握了相当一部分产业核心技术，凭借新兴产业的支配地位，力争获得在技术创新方面的竞争优势。采取的主要措施包括：

（1）出台相关政策及规划。在欧盟发布的《量子信息处理和通信：欧洲研究现状、愿景与目标战略中》，提出了欧洲未来5年和10年量子信息的发展目标，将重点发展中继和卫星电子通信，实现1000公里量级的量子密钥分配；

（2）构建量子通信网络；（3）推进技术发展进程

美国美国对量子通信的理论和实验研究开始较早，并最先被列入到国家战略、国防和安全的研发计划，在量子密码通信专利方面有很强的实力。美国在量子通信的研究机构的专利申请方面具有两个特色：

（1）研究主要以大学或研究所的实验室为平台进行研究开发，具有很强的理论基础，并同步申请专利，数量众多；

（2）以研究性公司机构为主，主要研制相应的量子密码通信的方法及相关的通信产品，以备占领市场，夺得商机日本日本政府将量子技术视为本国占据一定优势的高新科技领域重点发展，重点引

导相关前言技术研发。日本对量子通信技术的研究晚于美国和欧盟，但相关研究发展迅速，在国家科技政策和战略计划的支持和领导下，日本科研机构的研发积极性高涨，取得了显著成绩。日本公司申请的量子通信专利的主要特征表现为：量子通信的应用技术繁多，特定技术领域的专利占有率高，海外专利申请意识较强，具有很强的实用性和市场推广潜力。


国外量子通信产业发展的趋势（1）从专网发展到公众网络，量子通信走向大规模应用。量子通信技术是解决信息安全的根本性手段，具有重大的经济价值和战略意义，其长远目标是实现绝对安全的远距离量子通信，最终目标是促进量子保密通信产业化。量子通信从原理走上小范围专用问题的实用化，是现在全世界都在努力的方向。（2）量子卫星的太空竞赛将竞相展开。能进行量子卫星传输的国家，将拥有许多新优势，它能将高度敏感机密进行加密。为了在量子通信领域中位居上风，所有利益攸关的国家，都竞相发展相关科技。国外许多研究团体正在建造可供卫星承载的量子传输设备，量子卫星的太空竞赛将在各国展开。

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（3）量子计算技术的发展将大幅推动量子通信的发展。量子计算技术是应用量子力学原理来进行有效计算的一种新模式，其借助量子态的叠加特性来实现传统计算机无法实现的并行计算。量子计算对于在物理上具体实现量子密码、量子通信和量子计算机均具有实际的意义，目前它已成为智能信息处理中的一个研究热点，特别是在信息安全中具有广阔的应用前景。（4）量子通信产业前景广阔，辐射带动相关产业多。量子通信在军事、国防、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信，还可用于涉及秘密数据、票据的政府、电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政等领域和部门。量子通信和量子信息研究涉及领域广阔，有着极其远大的开发应用前景，已经成为众多国家未来技术创新的重要抓手及坚盾。

3. 量子通信产业规模多大？量子通信尚处于应用层面的初级阶段，可以说这一产业仍是蓝海，未来空间广阔。国内涉及量子通信领域的企业位数不多。1）合肥城域量子通信网、芜湖市量子政务网已于 2012年建成使用，济南量子通信城域网也已经建成试用。2）世界上最远距离的光纤量子通信干线京沪线（2000公里）预计于 2016年完工，北京、乌鲁木齐等城市的城域量子通信网络正在建设中。3）以济南为例：试验网总投资 1.22 亿元，包括三个集控站，50 个用户节点，可以为省内含省直机关事业单位、高校、银行等 50 个单位提供高效率、绝对安全的保密通信。

表 3：国内量子通信相关公司及产品、业务

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公司业务产品/成果

国盾量子（原安徽量通）

中国第一家从事量子信息技术产业化的创新型企业，也是中国最大的量子通信设备制造商和系统服务供应商。目前拥有中国最多的量子通信领域技术专利，自主研发的系列化产品涵盖量子通信网络设备、终端设备、核心器件、科学仪器，以及系统性的管控和应用软件等，并提供信息安全整体解决方案。

1.国家商密产品：SJJ1411量子密钥分发网络密码机、SJJ1529 IPSec VPN-Q安全网

关；2.终端设备：20M/40M/GHz量子网关；

3.组网设备：全通型光量子交换机、矩阵型光量子交换机、QWDM-10X多通道波分复

用终端；

问天量子

自主研发的系列化产品涵盖量子密码通信终端设备、网络交换/路由设备、核心光电子器件、开放式实验系统、科学仪器以及网络化安全管控和应用软件等，并提供量子信息安全系统整体解决方案。拥有点对点量子密码通信方案、量子密码通信组网技术、量子密码通信核心器件多项国际和国内专利，是全球少有的同时拥有全部量子密码自主知识产权的公司。

1.密钥分配终端一体机WT-QKD100-TD-20M；

2.百兆红外单光子探测器；3.百兆/千兆量子安全网关；

浙江东方

公司49%参股的浙江国贸东方投资管理公司旗下东方资本与中科大量子通信技术团队达成意向，出资了4000万参股在浙江省杭州市海创园内设立“浙江神州东方量子网络技术有限公司”。从事浙江省内量子保密通信固网建设和运营业务。

——

华工科技

国内领先的光通信企业，在激光发射器、光器件等领域拥有独特的优势。量子通讯技术的发展对光电子器件提出新的需求，尤其是单光子源的研发，成为当前必须解决的问题，量子点结构是制备单光子源的最佳解决途径。华工正源是国内少数具有光器件芯片能力的企业之一。

40Gb/s及以下速率SDH、WDM、光接入网用光器件、模块及子系统；

三力士

公司与王增斌及其研究团队就推动量子工程军用、民用技术成果双向转移，军工、民营经济融合发展等事项展开合作签署了《战略合作协议书》，未来将转型发展量子通信。

——

神州信息子公司神州数码以第一名中标量子保密通信“京沪干线”技术验证及应用示范项目室内联调系统。有望成为“京沪干线”整体系统集成商。

量子保密通信“京沪干线”技术验证及应用示范项目室内联调系统；

中天科技

积极布局通信领域新技术，未来有望进军量子通信；与中国科学技术大学上海研究院就量子保密通信技术研究所需光纤光缆及器件签署了捐赠协议，参与“300 公里超长距离量子通信安全密钥分发实验”项目。

弯曲损耗不敏感单模光纤；层绞式带状光缆等光纤、光缆、光缆配件；

中信国安

以信息产业为主营的高科技上市企业，主要从事信息网络基础设施业投资建设、信息服务业中的相应服务与应用软件开发。持股 40%的联营企业合肥有线电视宽带网络有限公司参与潘建伟团队在合肥建成世界上已知规模最大的46节点量子通信试验网项目。

子公司参与46节点量子通信试验网项目

皖能电力

主营电力生产和销售，是皖能集团旗下电力专业化管理公司。中国科学技术大学联合安徽省皖能集团（皖能电力第一大股东）和铜陵润丰集团，合资成立安徽量子通讯技术有限公司，将进行安徽的量子通信建设。

——

汉缆股份高压、超高压电缆市场占有率第一光电复合电缆：中低压光电复合电缆、

OPLC低压光纤复合绝缘电力电缆、感温智能高压超高压电缆等；

永鼎股份全国最大的海底电缆生产基地,在高温超导领域研发具有优势。

GYTA系列光缆、GYFT系列光缆、光配件等等；

数据来源：公司资料、安信证券研究中心

表 4：近年来我国量子通信产业发展

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时间项目规模投入费用

2009 芜湖量子政务网四个主网用户节点、三个子网用户节点和一个模拟窃听人攻击节点。1600万

2012北京金融信息量子通信验证网

四节点，三用户，线路最长距离超过 20公里 800万

2012合肥城域量子通信网络

节点数达 46个，使用光纤约 1700公里，通过 6个接入交换和集控站，连接 40组“量子电话”用户和 16组“量子视频”用户。

7000万

2014济南量子通信试验网

节点数达 50个，包括三个集控站1.22 亿元

2016“京沪干线”量子通信保密干线

总长度达 2000公里约五亿元

2016发射首颗“量子科学实验卫星”

—— ——


通过相关公开报道我们对未来产业规模进行估测。基本假设：1）量子通信城域网络采用节点式网络；2）建设规模于节点部署参考合肥和济南，合肥主城区 360平方公里部署了 46个节点，济南主城区 400平方公里左右部署了 50个节点，初步按照八平方公里一个节点进行估算；

3）每节点安装一套收发器，造价 50万元，加上传输链路和交换模块等设备，预计平均节点投资在 300万元；

未来首先在国内 31个省会城市和直辖市开展城域量子通信网建设：初步投资规模=31*50*300万元=465000万元=46.5亿元进一步，全国共有约 660个城市，若全部建设地面量子通信网进一步投资规模=660*50*300=9900000万元=990亿元加上卫星量子通信网络建设，以及将量子通信网络扩大至主城区以外，未来其市场空间有望将远超一千亿元。

4. 为何投资量子通信？4.1. 国家加码信息安全，政策扶持可期在新一代通信设备和互联网技术高速发展的今天，信息安全领域早已成为世界强国之间无形的战场。尤其是自“棱镜门”事件后，包括通信安全和网络安全在内的信息安全得到了国家和政府的高度关注和空前重视。此后，政府部门快速采取了一系列的政策和措施（如下表所列示），信息安全保卫战已经上升到国家战略层面。

表 5：信息安全相关政策/措施时间措施/政策

2014.2.27中央网络安全和信息化领导小组成立。该领导小组将着眼国家安全和长远发展，统筹协调涉及经济、政治、文化、社会及军事等各个领域的网络安全和信息化重大问题。

2014.5.20中央国家机关政府采购中心发布《关于进行信息类协议供货强制节能产品补充招标的通知》

2014.7.3公安部下发通知，要求各级公安机关今后禁止采购赛门铁克的“数据防泄漏”产品，并尽快用国产软件予以更换。

2015.7.1第十二届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过新的《国家安全法》，要求对网络信息技术产品和服务进行国家安全审查。


各级领导高度重视量子信息产业，组织学习、讨论，强调加强量子通信与量子计算等战

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略部署，为攀登战略制高点、提高我国综合竞争力、保障国家安全提供支撑。

表 6：各级领导高度重视量子通信时间事件内容

2013.9.30中央政治局集体学习活

动

安徽量子通信技术有限公司展示了具有综合数据接入功能的高速量子加密通信网络终端及网络交换系统，习近平、李克强等中央领导详细了解了量子通信技术原理、进展、与欧美等地区的成果对比和我国在这个

领域下一步发展计划，并给予了肯定。

2015.1.12

《中共科学技术部党组关于落实创新驱动发展战略加快科技改革发展

的意见》

部署若干重大基础和前沿科学任务，抢占未来战略制高点。加强量子通信与量子计算等战略部署。

2015.6 新闻联播报道央视新闻联播介绍了中国在量子通信领域的成就。

2015.11.03

《关于〈中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议〉的说明》

在量子通信等领域再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目。已经部署的项目和新部署的项目要形成梯次接续的系统布局，发挥市场经济条件下新型举国体制优势，集中力量、协同攻关，为攀登战略制高点、

提高我国综合竞争力、保障国家安全提供支撑。


4.2. 量子通信产业链分析量子通信系统的主要设备包含：通信网络主设备（含核心器件）、终端设备，还包括配套的科学仪器以及系统性的管控和应用软件等。当前可应用的量子通信技术主要是基于弱相干激光的单光子协议，典型的技术有 BB84和 DPS协议等。其中基于诱变态的 BB84协议由于其克服了 PNS攻击，是目前实际采用的量子通信技术。总体方案是尽量采用现有光纤量子通信线路，在其上面添加核心量子设备，建立 QKD中心。网络部分应当分为量子通信网与经典通信网两种网络独立建设，两者通过 QKD终端连接，最终生成密钥通过该终端输出至经典通信网。根据量子通信系统的结构，参考产业化可能路径，分析得出量子通信产业链结构如下：

图 4：量子通信产业链


5. 量子通信与电子关系？5.1. 量子通信相关硬件量子密钥分配的最终成码率与安全距离和单光子源、同步系统、单光子探测器这三大关键技术密切相关。激光源的稳定性、同步系统的时间分辨率以及单光子探测器的工作频率、探测效率和暗计数等指标对最终的成码和所能达到的安全通信距离起着决定性作用。1）单光子源：量子密钥是编码在单光子上的。但是到目前为止，单光子源还停留在理论和实验研究阶段，比较常用的方法是使用经过强衰减的脉冲激光器来代替但光子源；在这种弱强度脉冲激光中，每个脉冲中的光子分布遵从泊松分布，在一定光子数概率下，

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可以近似认为就是单光子源，不过会因此引入一定概率的误码，以及增加了被窃听的概率。2）单光子探测器：在接收端接受信号光子的器件。单光子探测技术是一种极弱光检测技术，它不仅使用在量子密钥分配中，在高分辨率的光谱测量、非破坏性物质分析、精密分析、大气测污、生物发光、放射探测、高能物理、天文测光、光时域反射等领域也有着广泛的应用。能实现单光子探测的器件种类较多，比如光电倍增管(PMT)、雪崩光电二极管(APD) 、超导探测器、增强型光电极管(IPD)、微球板(MSP)、真空光电二极管(vAPD)等。光电倍增管适合在紫外光和可见光波段的测量，但对于量子通信中常用的红外波段其探测效率很低。量子通信中目前应用比较多的是 APD探测器和超导探测器，其中最常见的是 APD探测器。3）同步系统：量子通信中，由于工作在脉冲的方式下，需要收发双方都处于相同的工作频率，使发射方按照一定的工作频率发送信号光子，接收方也必须按照相同的频率探测光子，并且能准确分辨相互对应的脉冲信号。为达到此目的，收发双方需要有一个同步系统作为联系，起到连接收发双方工作的作用。量子通信分为量子信道和经典信道，量子信道是作为光子传输量子态的路径。而经典信道指的是在作基矢比对时所需的传统信道，也即同步系统。同步系统的具体作用主要有：一是控制 APD 探测器的门时间，二是作为外部标准，对 APD 探测器输出的随机信号计数，以便进行后续的数据筛选、数据纠错等工作。同步系统作为一个经典通信技术，主要是由电子学方法实现的，不过为了使两个信道在时间上严格一致，通常会选择将电信号转为光信号，通过光信道传输后再转回电信号。4）光复用器和光解复用器：波分复用系统的核心部件是波分复用器件，即光复用器和光解复用器（有时也称合波器和分波器），实际上均为光学滤波器，其性能好坏在很大程度上决定了整个系统的性能。如图 4-13 所示。合波器的主要作用是将多个信号波长合在一根光纤中传输；分波器的主要作用是将在一根光纤中传输的多个波长信号分离。

表 7：量子通信产业相关硬件板块部件功能

传输

光纤信息传输通道，包括量子信道和经典信道分束器可将一束光分成两束光或多束光的元件光复用器将多个信号波长合在一根光纤中传输解复用器将在一根光纤中传输的多个波长信号分离

密钥分配单光子源产生单光子/弱强度脉冲激光单光子探测器在接收端接受信号光子同步系统作为联系连接收发双方，控制探测器的门时间

控制

量子集控站完成所辖区域密钥产生调度量子网关进行信号转换，对接协议量子交换机进行信号交换，实现控制层和传输层的连接量子路由器将单光子转变成一对低能量的纠缠光子，将其中一个

光子的偏振作为控制信号去判断另一个作为数据信号的光子的路由；目前尚处于实验阶段

量子存储器实现确定性单光子的多模式固态量子存储，目前尚处于实验阶段，比特数在 100左右

数据来源：公开资料、安信证券研究中心

图 5：量子通信传输图 6：量子通讯架构

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数据来源：互联网、安信证券研究中心数据来源：互联网、安信证券研究中心

图 7：量子集控站图 8：全通型光量子交换机

数据来源：国盾量子、安信证券研究中心数据来源：国盾量子、安信证券研究中心

图 9：IDC量子加密终端图 10：超导单光子检测仪

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5.2. 量子通信相关产品量子通信在军事、国防、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，目前量子信息产业还处于发展的初期阶段，各发达国家均投入了大量研发资本积极参与量子通信技术的研究工作，实际地介入了量子通信技术的研发和产业化开发，并已经取得了显著成绩，下面是国外相关公司及产品一览。

表 8：国外量子通信相关公司及产品

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地区

公司/机构业务产品/成果

美国

MagiQtechnologies

以量子信息处理为主要经营项目的公司，通过其独特性融合了科学，商业和工程技术，以具有前瞻性组织寻求通过技术竞争优势来引领商业化的量子信息进展

QPN安全网关、Q-Box量子密钥分配系统

BBNTechnologies

联合波斯顿大学与哈佛大学共同开展了量子保密通信与互联网结合的五年试验计划。以BBN技术部、波斯顿大学和哈佛大学作为三个节点以构建融合现行光纤通信网、互联网和量子光通信的量子互联网。

世界上首个城域量子保密通信实验网络

QuantumDesign

世界知名尖端实验设备制造商，主要产品包括光谱仪、磁测量系统、材料综合物理性质测量系统等。

Single Quantum Eos X10 CS 超导纳米单光子探测器

Qubitekk从事量子加密解决方案开发，已经开发出量子数据锁定系统。

Quantum data locking system

日本

NEC采用量子密码技术合作开发出量子加密视频通信

系统。

开发高速量子加密系统，研发高速光传输设备和密钥提取设备；

NTT 提供差动移相量子密钥发送协议量子ICT集团提供JGN2plus超高速宽带网络三菱电机负责量子密钥发送装置研发

TOSHIBA（东芝）

开发出了用密码调制的1GHz单一光子的小型电路，并用标准机架完成设备小型化，同时还开发出了快速检测器和灵活稳定的电路。

量子密钥发送系统

HITACHI（日立）

日立公司基础技术研究所和东京大学纳米量子信息电子技术研究所共同开发出利用下一代高速大容量光通信的“相位调制技术”，将光波的周期变化，转换成“0”和“1”的信号，经量子加密使信息在高速传递时不易被窃取。

量子加密技术

欧洲

QINETIQ英国国防研究结构下属单位，从事量子加密密钥技术开发。

量子通信加密技术

ID Quantique世界领先的量子安全加密解决方案供应商，提供量

子通信网络加密、密钥生产和分配。

1.量子安全加密仪器：CENTAURISCN8000/CERBERIS/ CENTAURISLINK ENCRYPTORS；2.光量子计数器：ID100/ID230；3.量子随机数发生器

Qutools开发、生产和销售量子通信产品，包括纠缠光子源、量子随机数发生器、量子加密系统等。

Qu2PI双光子干涉仪、Qutd双通道光子检测仪等

Scontel世界领先的超导单光子探测器制造商，其开发出的超导纳米线单光子探测器彻底颠覆了传统APD的性能指标，将单光子探测准确率和速度大幅提高。

超导单光子探测器、长波单光子接收仪

SmartQuantum

生产光子探测器，能够满足绝大多数科学研究，国防防御，和工业应用领域的要求。包括单精度型光子计算，分光镜使用，可视光范围搜寻和激光雷达，光通信和量子密码系统。

SQLightSensor超低噪音单模光子探测器


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公司评级体系收益评级：领先大市 — 未来 6个月的投资收益率领先沪深 300指数 10%以上；同步大市 — 未来 6个月的投资收益率与沪深 300指数的变动幅度相差-10%至 10%；落后大市 — 未来 6个月的投资收益率落后沪深 300指数 10%以上；风险评级：A — 正常风险，未来 6个月投资收益率的波动小于等于沪深 300指数波动；B — 较高风险，未来 6个月投资收益率的波动大于沪深 300指数波动；

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本公司具备证券投资咨询业务资格的说明安信证券股份有限公司（以下简称“本公司”）经中国证券监督管理委员会核准，取得证券投资咨询业务许可。本公司及其投资咨询人员可以为证券投资人或客户提供证券投资分析、预测或者建议等直接或间接的有偿咨询服务。发布证券研究报告，是证券投资咨询业务的一种基本形式，本公司可以对证券及证券相关产品的价值、市场走势或者相关影响因素进行分析，形成证券估值、投资评级等投资分析意见，制作证券研究报告，并向本公司的客户发布。

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