成都市加快发展量子通信产业的思考

寇熙正

量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式，能够有效防止信息泄露，避免信息争端，具有绝对安全性和超高效率性的特点，被视作守护网信安全的“杀手锏”。量子通信产业在我国起步较晚，但受益于政策大力支持及资金大量投入，我国量子通信产业实现了跨越发展，在试点应用数量和网络建设规模方面保持全球领先地位。成都是国家八大通信枢纽之一，正致力于建设国际性区域通信枢纽，具备发展量子通信产业的客观需求和潜在市场。本文通过概览全国量子通信产业发展现状，梳理成都产业发展条件，对成都加快发展量子通信产业提出建议，供参考。

国内量子通信产业发展现状

产业规模逐渐壮大，但市场培育仍然不足

经过近年来的市场拓展，我国量子通信产业市场规模逐渐壮大。2017-2019年，是我国量子通信产业发展的第一个黄金周期，行业市场规模从180亿元上升到426亿元，年平均增长率超过50%。据估算，截至2020年底，我国量子通信产业市场规模为540亿元，是2017年的3倍。随着“十四五”期间国家对量子信息技术研发支持力度加大，量子通信产业将迎来新一轮发展高潮。据相关行业研究报告数据预测，我国量子通信产业市场规模在未来五年将保持16.55%的年平均增速高位增长，市场规模将在2025年首次突破千亿大关，达到1032亿元。

虽然我国量子通信产业规模不断壮大，但市场培育仍然不足。与人工智能、干细胞等其它未来产业相比，量子通信产业市场规模仍然偏小，仅为人工智能产业（约1600亿）的三分之一、干细胞产业（约1200亿）的一半左右。同时，大众对量子通信产业的认识还需普及，导致量子通信产业潜在市场未完全转化，市场发展尚处于初级阶段。

核心技术取得突破，但创新平台支撑有限

鉴于量子隐形传态（QT）技术仍处于前沿研究阶段，我国科研团队将量子密钥分发（QKD）技术作为主要攻关方向，目前已经取得阶段性成效。济南量子技术研究院与中科大合作，成功研制出国际首个集成化的多通道量子频率转换芯片；山西大学李永民研究团队成功在强偏振扰动信道上实现量子密钥分发；中科大研究团队率先攻克基于一对超纠缠态实现远程纠缠提纯技术难题；潘建伟团队成功研制出国际上超导量子比特数量最多的可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。

虽然我国量子通信技术不断突破，但产业创新平台支撑有限。现阶段，国内量子技术研究以高校团队自主研究为主，缺乏平台整合。国省级重点实验室、工程技术研究中心、企业技术中心等各类创新平台数量较少，且多数现有平台仍处于建设试验阶段，尚不能与现有技术研发攻关能力相匹配。

产业版图轮廓显现，但地域分布不够均衡

近年来，在国家政策的支持引导和城市发展的迫切需求下，量子通信产业逐渐成为许多城市未来产业布局的重点。目前，已经形成北京、上海、合肥、武汉、杭州等地“多点开花”的发展格局，城市特色逐步显现。其中，北京通过加强顶层设计和狠抓关键技术并举，在量子直接通信技术领域全国领先；上海注重区域抱团合作和行业标准化研究双轮驱动，已经牵头或参与多项行业标准的起草与评议；合肥发力培育量子通信产业生态，通过设立量子通信增长源基金、规划量子产业园区，成为全国量子通信产业发展高地。

虽然我国量子通信产业呈现“多点”布局局面，但地域分布极不均衡。东部地区经济发达，支撑量子通信产业在技术研发、应用场景建设等各方面全国领先；中部地区依托特色优势，许多城市亦实现了量子通信产业发展“弯道超车”；西部地区受限于地理位置、经济发展水平等多方面原因，量子通信产业布局滞后，面临较大发展困境。

推广力度不断加深，但规模应用尚未实现

我国大力推广量子技术产业化，目前，量子通信已经广泛应用于政务、金融、国防、商业等领域，根据各领域的不同需求，创造出个性化应用场景。其中，政务领域主要应用于政务办公及政务服务等，该类应用目前推广最成熟、占比最重，达到30%。国防领域事关国家最高机密，对量子技术应用推广要求最高，主要包括军事信息对抗、深海安全通信等四大场景。金融领域是目前量子通信应用最具亮点的领域，我国金融业已经在全球率先形成多种量子保密通信应用。商业应用在我国起步稍晚，但发展迅速，许多云量子加密通信产品应运而生。未来，量子通信将深入“互联网+”行业，实现规模化应用的突破。

虽然我国量子通信产业应用场景不断增多，但规模应用尚未实现。目前，量子通信产业化发展还存在一定不确定性。例如量子密钥分发技术仍有诸多难点需要攻克、产业链培育发展相较于传统产业难度更大、发展环境还未达到最优等问题都将影响规模化应用进程。

成都市发展量子通信产业的条件分析

从发展优势看：具备技术研发能力，关联产业提供支撑

目前，成都以量子通信基础理论研究和关键元器件研究为主要突破方向，依托中电科30所、中科院光電所、电子科技大学、成都信息工程大学等重点科研机构和高校，已经具备一定的量子通信技术研发能力。尤其是中电科30所，研究领域涉及基础理论、关键元器件、系统集成、实际应用、安全测评等产业链各个环节。与此同时，成都作为全球重要的电子信息产业基地，已经形成“芯屏端软智网”全产业体系，电子信息雄厚的产业基础能够为量子通信产业发展提供强有力的支撑。

从发展短板看：基础设施建设滞后，龙头企业极为缺乏

截至2020年底，我国已建成“京沪干线”、“武合干线”、“沪杭干线”三条量子通信保密干线，而“成渝干线”仅完成现场勘察和规划设计

等前期工作，距离骨干网络建成尚有很长距离。同时，北京、上海、济南、宿州等七市已经完成城域量子通信网络建设，而成都市电子政务外网（量子保密通信服务试点）仍处于建设阶段。基础设施建设滞后导致全市对量子通信企业吸引力不足，目前，成都招引行业龙头企业较为困难，全市能“拿得出，叫得响”的本土企业极少，且大多数企业还处于前期建设阶段，尚未形成完整产业链。

从发展机遇看：国省层面高度重视，本地市场空间巨大

量子通信产业作为肩负国家安全的未来先导产业，愈发受到政府重视。我国“十四五”规划纲要中提出瞄准人工智能、量子信息等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目，加速孵化计划，布局一批未来产业。四川省以构建现代电子信息产业体系为契机，积极推动北斗、网络安全、量子通信等信息安全产业领先发展。成都作为西部地区重要的通信枢纽、全国军民融合战略基地，吸引了众多军工企业、科研院所来蓉布局，全市军工领域具有保密资质的企事业单位超过350家，为量子通信产业应用推广孕育了巨大的市场空间。

从发展挑战看：先进地区领先发展，面临区域竞争追赶

放眼中东部，北京、上海、武汉、合肥等城市聚力攻关量子关键技术，加速量子通信产业应用推广，已取得显著成效。北京成立量子信息科学研究院，致力于夯实理论研究；上海较早启动量子保密通信大数据服务中心建设；合肥大力促进量子通信产业集群发展，在合肥高新区打造全国唯一的“量子一条街”。纵览西部，西安、贵阳、重庆等城市亦蓄势待发，加快量子通信产业发展步伐。西安量子科技产业园初具雏形，重庆大力招引龙头企业，先后引进国科量子、阿基米米等数字项目。成都量子通信产业发展起步较晚，已面临“前有标兵，后有追兵”的严峻形势。

成都市发展量子通信产业的建议

未来五年，是全国各城市卡位未来产业细分赛道，实现由先进技术引领向现实生产力转化的关键时期。成都发展量子通信产业有基础、有优势、有需求，应当借势借力、加快发展，从系统谋划、技术攻关、培育企业、优化载体四方面发力，力促成都量子通信产业发展进入“快车道”，迈上新台阶。

加强顶层设计，绘制产业发展“新蓝图”

深入研判量子通信产业未来发展趋势，结合现有产业基础及比较优势，将量子通信与成都市信息安全产业发展统筹谋划，巩固成都市信息安全尤其是商用密码产业优势。加快出台成都支持量子通信产业发展的意见，明确全市量子通信产业发展定位、发展目标和发展重点，大力支持量子通信在网络信息安全、电子政务、金融、电力等重点领域应用，打造一批特色示范亮点，以市场化推动产业发展。

聚焦关键技术，占据产业发展“制高点”

紧密跟踪国际国内量子技术发展动向，围绕量子通信前沿技术、关键元器件等核心环节系统梳理关键技术目录，联合中电科30所、中科院光电所、电子科技大学、成都信息工程大学等在蓉科研院所、高校開展技术联合攻关。前沿技术领域围绕量子密钥分配、量子安全直接通信、量子机密共享等开展攻关；关键元器件领域做好量子随机数发生器模块及芯片、量子光源、探测器等核心器件研发。

引育龙头企业，形成产业发展“主力军”

坚持外地招引与本土培育并举的核心思路，筑牢量子通信发展企业基础。依托量子通信产业链全景图，针对产业链条上成都处于“空白”、薄弱的环节或想发力、能发力的环节，实施精准招商，大力招引一批“链主”企业。鼓励国科量子、中创为等已引进企业加大在蓉量子通信产业链布局，加快在蓉项目建设力度。同时，以量子技术研发和应用为核心，重点抓好本土行业领军骨干型企业培育，加速孵化一批量子通信高新技术企业。

优化发展环境，构建产业发展“新生态”

规划建设量子通信产业园等专业载体，以集聚集群思维吸引量子通信产业龙头企业入驻，打造面向全球、覆盖全产业链的量子通信产业基地。坚持围绕关键核心技术研发引才引智，形成多层次多类型的量子通信产业人才培养和服务体系。研究出台量子通信技术推广应用扶持专项政策，在技术研发、成果转化、示范推广、融资支持等多方面形成持续、配套的政策体系。