量子通信是利用量子比特作為信息載體來(lái)進(jìn)行信息交互的通信技術(shù)。量子通信有兩種最典型的應(yīng)用，分別是量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)。量子密鑰分發(fā)是指利用量子態(tài)來(lái)加載信息，通過(guò)一定的協(xié)議在遙遠(yuǎn)地點(diǎn)的通信雙方共享密鑰。量子力學(xué)基本原理保證了密鑰的不可竊聽(tīng)，從而可在原理上實(shí)現(xiàn)信息理論安全的量子保密通信。量子密鑰分發(fā)是最先走向?qū)嵱没彤a(chǎn)業(yè)化的量子信息技術(shù)。
量子隱形傳態(tài)又稱(chēng)量子遙傳、量子隱形傳輸、量子隱形傳送、量子遠(yuǎn)距傳輸或量子遠(yuǎn)傳，是一種利用分散量子纏結(jié)與一些物理訊息的轉(zhuǎn)換來(lái)傳送量子態(tài)至任意距離的位置的技術(shù)，其傳輸?shù)牟辉偈墙?jīng)典信息而是量子態(tài)攜帶的量子信息。在量子隱形傳態(tài)中，遙遠(yuǎn)兩地的通信雙方首先分享一對(duì)糾纏粒子，其中一方將待傳輸量子態(tài)的粒子（一般來(lái)說(shuō)與糾纏粒子無(wú)關(guān)聯(lián)）和自己手里的糾纏粒子進(jìn)行貝爾態(tài)分辨，然后將分辨的結(jié)果告知對(duì)方，對(duì)方則根據(jù)得到的信息進(jìn)行相應(yīng)的幺正操作。
量子通信具有傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對(duì)安全特性，在國(guó)家安全、金融等信息安全領(lǐng)域有重大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。根據(jù)ICV數(shù)據(jù)，2021年，全球量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模約為8億美元，預(yù)計(jì)到2024年市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)到40億美元左右。根據(jù)全球頂尖量子計(jì)算公司發(fā)布的技術(shù)路線圖，預(yù)計(jì)2024年前后有望實(shí)現(xiàn)1000+物理量子比特突破。到2030年前后，將從NISQ（含噪聲量子計(jì)算）時(shí)代進(jìn)入容錯(cuò)量子計(jì)算時(shí)代。屆時(shí)，量子計(jì)算優(yōu)勢(shì)將更為廣泛和明顯，全球量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將從容錯(cuò)量子計(jì)算時(shí)代開(kāi)啟時(shí)，市場(chǎng)規(guī)模有望呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)上升趨勢(shì)，至千億美元甚至更高。
2021年3月發(fā)布的國(guó)家十四五規(guī)劃中多次提到“量子”，明確提出要瞄準(zhǔn)人工智能、量子信息、集成電路、生命科學(xué)、腦科學(xué)、生物育種、天空科技、深地深海等前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目，并計(jì)劃投入1000億元建設(shè)量子信息科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。在政策、市場(chǎng)推動(dòng)下，我國(guó)量子通信行業(yè)發(fā)展迅速。近年來(lái)，我國(guó)量子通信市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)快速增長(zhǎng)，至2022年有望達(dá)709億元，2017-2022年間CAGR為31.5%。
2014-2022年中國(guó)量子通信市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)情況（億元）
來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院，摯物產(chǎn)業(yè)研究院整理
量子計(jì)算行業(yè)目前尚處于早期探索階段，核心參與者不多，目前國(guó)外科技巨頭IBM、谷歌、亞馬遜、微軟、英特爾、霍尼韋爾等處于行業(yè)領(lǐng)先地位，IonQ、Rigetti、PsiQuantum等量子計(jì)算新勢(shì)力已獲得數(shù)億美元風(fēng)險(xiǎn)投資，具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。國(guó)內(nèi)以本源量子、國(guó)盾量子等為代表的依托高校的公司正加速發(fā)展，此外，科技巨頭阿里巴巴、百度、騰訊、華為等也已布局量子計(jì)算。
