量子通信是一种利用量子力学原理进行信息传输的技术,它与传统的通信技术有着根本的不同。量子通信依赖的物理实体粒子,如光子、原子、分子、离子等,其量子态被用作信息编码的载体,并通过量子信道传输。量子通信的发展主要得益于量子信息科学的研究,涉及量子密码学、量子隐形传态、量子密集编码、量子信息论等研究分支。量子密码学,亦即量子保密通信技术,包括量子密钥分发(QKD)、量子安全直接通信(QSDC)、量子秘密共享(QSS)、量子认证(QA)、量子公钥加密(QPKC)和量子保密查询等方向。
量子密钥分发(QKD)是量子通信中应用最为成熟的技术之一,它利用量子态的特性,保证通信的安全性。QKD基于量子不确定性原理和量子不可克隆性,任何窃听行为都会被合法用户立即发现。QKD技术主要分为离散变量量子密钥分发(DV-QKD)和连续变量量子密钥分发(CV-QKD)两种形式。DV-QKD多采用弱相干光源,并通过偏振调制或相位调制制备量子态。CV-QKD则将信息编码于光场的正则分量上,与传统光通信网络兼容性高,但在安全传输距离上存在一定的局限性。DV-QKD和CV-QKD各有优势,相互补充,适合构建商业化系统。
量子通信网络建设的现状与趋势方面,全球和中国都已取得一定的进展。报告提出,量子通信行业规模的统计不包括传统光纤网络的投资建设费用。全球范围内,量子通信网络建设情况显示,多个地区和国家已启动了量子通信网络的研究和建设工作。量子通信网络的构建,特别是在城市范围内,已经成为各国未来通信技术发展的重要方向。
量子保密通信产业链分析中提到了产业链结构和上游分析。产业链上游主要是从事量子密钥分发设备、量子通信网络设备、量子计算设备以及量子密钥管理和服务的提供。产业链的下游用户市场主要指政府、军事、金融、能源等对信息安全有极高要求的行业。
在量子保密通信行业主要公司分析中,报告列出了多家在量子通信领域具有代表性的公司,包括ABB(收购Keymile)、国盾量子、问天量子、IDQuantique、KETSQuantumSecurity等。这些公司或通过自研技术,或通过收购拥有量子通信相关技术和产品,覆盖了量子通信的各个环节。它们在全球量子通信市场中具有重要的地位,并推动了量子通信技术的发展和应用。
量子通信技术以其独特的安全优势,被认为是未来通信技术的重要发展方向。量子密钥分发技术作为该领域的核心技术之一,已在多个领域展现了应用潜力。量子通信网络的建设正在进行中,且全球范围内的多个企业和研究机构正在积极布局,推动量子通信技术的商业化进程。随着量子通信技术的不断成熟,可以预见在不久的将来,量子通信将在信息安全领域发挥更大的作用。