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核心觀點:
- 中國的量子通信市場為全球第一,占全球市場的份額達40%,覆蓋器件、設備與網絡。通過“京滬干線”“墨子號”衛星等國家級工程實現技術自主,量子通信設備國產化率超70%。政策推動標準化與規模化商用,實現技術到市場的全面領先。
- 全球量子通信市場呈現爆發式增長態勢,量子通信應用從國防、金融延伸至能源、交通、消費電子等多領域。根據ICVResearch,2020年全球量子通信市場規模僅12億美元,2025年達150億美元,五年復合增長率高達58.7%。技術正與經典網絡融合,向低成本、小型化發展。
- 為構建全球量子通信網絡依賴量子中繼與衛星組網,中國已實現星地量子密鑰分發驗證。面臨糾纏態隨距離衰減等挑戰,行業需突破芯片化集成、混合安全協議等關鍵技術,支撐“量子互聯網”發展。
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量子通信(Quantumcommunication)是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的通信方法。它是一種基于量子力學原理的新型通信方式,主要利用量子糾纏和量子疊加等現象實現信息的傳輸。
(1)行業定義及發展歷程
1)定義及分類
量子通信是一種利用量子物理原理實現信息傳輸的技術。它具有高速、安全、無損等特點,具有廣泛的應用前景。隨著量子計算機、量子感知器和其他量子技術的發展,量子通信也逐漸成為未來通信系統的重要組成部分。傳統通信方式采用加密方式保證信息的安全,比較容易被破解。量子通信利用光量子的不可復制性,其密鑰不是固定的,充滿隨機性,即使密鑰被截獲也無法被破譯。
2)技術方案
量子通信的技術方案方面,其包括量子直接通信和量子密鑰分發兩大主流技術方案。1)量子密鑰分發技術是利用量子力學特性來保證通信安全性。它使通信的雙方能夠產生并分享一個隨機的、安全的密鑰,來加密和解密消息。2)量子直接通信作為平行于量子密鑰分發的一種重要技術方案,與量子密鑰分發進行密鑰協商不同。量子直接通信方案將信息加載于量子態,并直接在量子信道進行傳輸,不依賴于加解密算法及密鑰的分發。
圖表1 量子通信技術方案類別
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信息來源:融中咨詢
圖表2 量子通信的核心技術
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信息來源:融中咨詢
3)發展歷程
量子通信的發展可分為:
萌芽探索期(1976—1990年):這一時期標志著量子通信研究的初步探索階段,量子力學的相關概念被引入到信息科學中。該階段的研究成果相對有限,文獻數量僅有5篇。這一階段,雖然研究數量不多,但為后續的發展奠定了理論基礎。
穩步成長期(1991—2011年):從1991年開始,量子通信研究進入了真正的發展時期,這一時段內99%以上的論文發表。研究和發文量穩步上升,平均每年發文量達到66.0篇,特別是2010年發文量最高,達到187篇。量子通信行業逐步推動量子通信向實用化和產業化邁進。
迅速爆發期(2012至今):隨著量子科學與技術成為國際科技競爭的焦點,中國在量子計算、量子模擬、量子通信等領域取得了顯著進展。2014年,中國科學院量子卓越中心的成立,加速了量子科學與技術領域的科研、人才和學科的協同創新能力。在此期間,量子通信相關研究發展迅速,論文產出增長迅猛,平均每年發文量達到311篇,2020年更是達到了425篇。這一時期的研究成果包含大量的實驗驗證和技術應用,如“京滬干線”的建成和“墨子號”衛星的成功發射,標志著中國量子通信技術在國際上的領先地位。
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(2)行業現狀分析
1)政策梳理及發展方向
量子通信政策方面,政策正推動產業進入“標準化牽引”的新階段。政策重心已從宏觀倡導轉向 “標準制定與產業規范” ,以標準化推動量子通信從實驗室走向規模化商用。多部門協同推進格局形成:國務院(頂層設計)、工信部(產業與標準)、市場監管總局(標準與計量)、證監會(資本支持)等多部門協同,形成政策合力。作為量子信息技術的核心分支,量子通信的自主可控與領先發展已成為國家戰略的重要組成部分。
國家陸續出臺了多項政策,鼓勵量子通信行業發展與創新。《關于推動未來產業創新發展的實施意見》《橫琴魯澳深度合作區鼓勵類產業目錄》《擴大內需戰略規劃綱要(2022-2035年)》等產業政策為量子通信行業的發展提供了明確、廣闊的市場前景,為企業提供了良好的生產經營環境。
圖表3 量子通信相關政策梳理
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信息來源:融中咨詢
2)行業規模
全球量子通信市場呈現爆發式增長態勢。根據ICVResearch2025年量子通信產業報告,2020年市場規模僅12億美元,2025年將達150億美元,五年復合增長率高達58.7%。其中中國市場以60億美元規模位居全球第一,占比40%;北美和歐洲分別以35%和20%緊隨其后。根據下圖所示,2020-2025年中國量子通信市場規模穩健增長。值得注意的是,中國在量子通信設備制造領域占據絕對優勢,全球70%的量子密鑰分發終端來自中國廠商,華為、國盾量子、中興通訊三家企業占據全球市場份額的58%。
我國量子通信市場規模結構主要包括量子通信產品及建設運營、量子通信研發及系統和量子通信應用三大塊業務。其中,量子通信產品及建設運營占比最高,高達68.7%;其次是量子通信研發及系統,占比17.5%;量子通信應用占比最小,僅13.8%。可以看出,我國量子通信應用市場仍有較大發展空間。具體市場規模結構如下圖所示。
圖表4 中國量子通信市場規模結構(%)
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信息來源:資產信息網,融中咨詢
(3)產業鏈分析
1)相關產業鏈
量子通信產業鏈可分為上、中、下三個環節。上游主要包括芯片、光源、單光子探測器、量子隨機發生器、量子路由器及交換機等核心量子光學與電子元器件;中游涵蓋QKD整機設備及QKD網絡建設等系統集成部分;下游則廣泛應用于政府、金融、電力、國防、電信及其他多個對安全通信有高要求的行業領域。整體產業鏈從核心組件、設備集成到行業應用,形成了完整的產業生態。
圖表5 量子通信產業鏈上下游
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信息來源:融中咨詢
2)競爭格局
圖表6 量子通信企業梯隊劃分
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信息來源:融中咨詢
3)相關企業
國盾量子:
作為全球唯一一家覆蓋量子通信、量子計算及精密測量的上市公司,國盾量子擁有全球40%以上的量子通信專利,并深度參與“京滬干線”等國家級項目。目前,中國電信量子作為其控股股東,為公司的訂單獲取提供了堅實保障。業績方面,國盾量子2025年上半年,該公司實現營收1.21億元,同比增長74.54%。2024年公司營收為2.53億元,同比增長62.3%;凈利潤為虧損3267.7萬元,同比減虧9124.01萬元,業績有所回暖。得益于量子通信、量子計算、量子精密測量領域收入均有所增長,銷售規模及銷售毛利增加,國盾量子營收增長及凈利大幅減虧。
光迅科技:
光迅科技將致力于推動器件的小型化和低成本化,一旦相關技術實現突破,將能夠迅速釋放規模效應,進一步增強市場競爭力。在2025年上半年,光迅科技的總營收達到了52.43億元。根據去年的數據估算,其量子業務收入約為6.29億元,顯示出強勁的增長勢頭。光迅科技與國盾量子攜手合作,成功突破了硅基量子點芯片技術,比特一致性高達99.2%。此外,他們還建立了國內首條量子芯片封裝生產線,進一步鞏固了行業地位。光迅科技的核心優勢在于其強大的量產能力,量子通信光模塊的市場占有率超過60%,單月產能達到5萬片,且成本相較于進口產品降低了40%。作為華為的核心供應商,光迅科技不僅穩固了國內市場,還在積極拓展海外市場。
華工科技:
總體來說,華工科技計劃進軍3.2T技術領域,瞄準AI算力和6G市場,具備長遠的發展潛力。2025年上半年,該公司實現了高速增長的營收成績,達到76.29億元,同比增長44.66%。這一顯著增長的核心驅動力來自于其量子點激光器業務。值得一提的是,華工科技是全球唯一能夠量產此類芯片的企業,其月產能高達120萬片。近期,該公司發布的1.6T光模塊已成功通過國際認證,并已獲得超算中心的億元訂單,同時進入Meta、谷歌的測試名單。該產品的毛利率達到28%,遠高于普通模塊。展望2026年,海外銷量預計將貢獻42億元收入。此外,隨著光電子研創園的達產,其年產值有望超過300億元。
天孚通信:
公司獨家掌握FAU光器件封裝和ERS激光光源技術,深度參與英偉達CPO方案研發。從技術優勢方面分析,天孚通信在量子技術相關的光通信領域擁有深厚的技術積累。其氮化鋁陶瓷基板技術有效解決1.6T產品散熱難題,良率顯著高于行業平均水平。天孚通信尤其是凈利潤方面,呈現出快速增長的態勢。根據2025年三季報數據顯示,天孚通信前三季度實現營業收入39.18億元,同比增長63.63%;而歸屬于上市公司股東的凈利潤更是達到了14.65億元,同比增長幅度高達50.07%。這樣的數據在同行業中處于領先地位。
4)應用場景
量子通信應用在國防與政府安全、金融安全、能源與工業、民用消費等領域,以下為具體的案例與說明。其中,國防與政府安全領域分為軍事通信、政務加密場景;金融安全包含銀行交易、區塊鏈領域;能源與工業包含電網保護、工業物聯網領域;民用消費包含量子安全手機、家庭網絡領域的應用。
圖表7 量子通信應用場景
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信息來源:融中咨詢
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中國量子通信產業產品提質增效將是主要發展方向。新型QKD和QRNG協議研究與系統實驗持續開展,性能指標、系統集成化水平等將進一步提升。自主可控算法是未來發展重要趨勢,美國正式發布PQC算法標準,大力推動升級遷移。我國未來將加快制定自主可控算法標準,布局開展產品研發、測試驗證與升級遷移等工作。
未來量子通信的核心目標之一是建立覆蓋全球的量子通信網絡,實現無條件安全的遠程信息傳輸。這主要通過量子中繼與衛星量子通信兩條路徑突破距離限制。量子中繼技術方面,量子通信通過糾纏交換和糾纏純化等關鍵技術,逐段擴展量子通信距離,解決光纖傳輸中的信號衰減問題,是實現陸基量子網絡的基礎。同時,衛星量子通信借助“量子衛星”作為空中中繼,實現洲際乃至全球范圍的量子密鑰分發(QKD)。
另外,量子通信與經典通信系統存在融合及小型化的趨勢。量子通信技術的實用化依賴于與現有信息基礎設施的深度融合,并朝著低成本、小型化方向發展。此外,融合經典通信網絡中的研發與現有光纖網絡兼容的量子通信設備(如波分復用技術),實現在同一光纖中并行傳輸經典數據與量子信號,降低部署成本。同時,發展“后量子密碼”與QKD結合的混合安全協議,過渡期保障系統安全性。
風險與挑戰方面,量子通信為了進行遠距離的量子態隱形傳輸,必須要讓通信的兩地同時具有最大量子糾纏態。但是,由于環境噪聲的影響,量子糾纏態的品質會隨著傳送距離的增大而變得越來越差。因此,如何提純高品質的量子糾纏態是量子通信研究中的重要課題。又因為中繼節點的密鑰存儲和轉發存在漏洞,可能成為整個系統的安全風險點。如何解決糾纏態對信道長度抖動過于敏感、誤碼率隨信道長度增長過快等嚴重問題,也是一個令人頭疼的問題。
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