量子通信產(chǎn)業(yè)“三城演義”

呂嬋

上海、合肥、濟(jì)南三大節(jié)點(diǎn)城市，是中國(guó)目前量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的代表性城市，這三個(gè)城市的競(jìng)爭(zhēng)與合作將影響甚至決定整個(gè)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)格局。

量子通信代表了數(shù)據(jù)傳輸速度與安全的未來(lái)方向，隨著網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的擴(kuò)大及衛(wèi)星量子通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，未來(lái)市場(chǎng)空間將更加廣闊，量子通信也被定義為富礦級(jí)別的產(chǎn)業(yè)。上海、合肥、濟(jì)南三大節(jié)點(diǎn)城市，是中國(guó)目前量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的代表性城市，也是發(fā)展最為迅猛的三大城市。這三個(gè)城市的競(jìng)爭(zhēng)與合作將影響甚至決定整個(gè)產(chǎn)業(yè)未來(lái)的格局。

產(chǎn)業(yè)格局分析

2016年8月，中國(guó)“墨子號(hào)”量子通信科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射，將量子通信產(chǎn)業(yè)帶入大眾的視野；國(guó)內(nèi)如火如荼的“京滬干線”的建設(shè)也使上海、合肥、濟(jì)南幾大節(jié)點(diǎn)城市成為量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的代表性城市。這些事件印證了我國(guó)在量子通信技術(shù)實(shí)用化整體水平上處于國(guó)際領(lǐng)先地位，實(shí)現(xiàn)了國(guó)家信息安全和信息技術(shù)跨越式提升。

除了我國(guó)在緊鑼密鼓地部署量子通信，尋求國(guó)際領(lǐng)先地位外，其他國(guó)家也在積極推進(jìn)量子信息科學(xué)的研究，爭(zhēng)奪這一未來(lái)高技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)。

美國(guó)對(duì)量子通信的理論和實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)始較早，是最先將量子技術(shù)列入國(guó)家戰(zhàn)略、國(guó)防和國(guó)家安全研發(fā)計(jì)劃的國(guó)家。歐盟近幾年推出了“歐洲量子科學(xué)技術(shù)”計(jì)劃以及《歐洲量子信息處理與通信》計(jì)劃，用于發(fā)展量子信息技術(shù)。這兩個(gè)計(jì)劃是歐盟繼歐洲核子中心和航天技術(shù)采取國(guó)際合作之后，又一針對(duì)重大科技問(wèn)題的大規(guī)模國(guó)際合作。日本政府提出了以新一代量子通信技術(shù)為對(duì)象的長(zhǎng)期研究戰(zhàn)略，并計(jì)劃在2020年～2030年建成絕對(duì)安全保密的高速量子通信網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用上質(zhì)的飛躍。加拿大也是量子通信領(lǐng)域不可忽視的科學(xué)力量，一支科研團(tuán)隊(duì)正提出一種低成本光子生成方式，并取得了一定得進(jìn)展。

中國(guó)量子通信產(chǎn)業(yè)起步較早，發(fā)展迅速。1995年，中國(guó)科學(xué)院物理研究所完成了量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)演示，標(biāo)志著我國(guó)量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起步。2009年以來(lái)，科大國(guó)盾、問(wèn)天量子等專門從事量子通信技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā)的公司出現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)網(wǎng)逐步開(kāi)始建設(shè)，量子通信產(chǎn)業(yè)初步形成；2013年以來(lái)，隨著城域網(wǎng)、城際網(wǎng)的建設(shè)，以及量子通信衛(wèi)星的研發(fā)和發(fā)射，阿里巴巴等相關(guān)領(lǐng)域的巨頭公司開(kāi)始加入產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善。我國(guó)量子通信產(chǎn)業(yè)也實(shí)現(xiàn)了多個(gè)“世界首次”，躋身世界領(lǐng)先行列。

我國(guó)的量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展按照網(wǎng)絡(luò)建設(shè)三步走穩(wěn)步推進(jìn)。第一步，通過(guò)光纖，構(gòu)建城域量子通信網(wǎng)絡(luò)?！昂戏柿孔油ㄐ旁囼?yàn)網(wǎng)”和“濟(jì)南量子通信試驗(yàn)網(wǎng)”已相繼建成，上海、杭州、廣州、深圳、烏魯木齊等城市均在建城域量子通信網(wǎng)絡(luò)。

第二步，通過(guò)加中繼器，構(gòu)建城際網(wǎng)絡(luò)?！皽几删€”為從杭州到上海沿線的政府、銀行、企業(yè)等對(duì)數(shù)據(jù)保密傳輸有較高要求的主體提供安全性強(qiáng)、保密度高的專線數(shù)據(jù)服務(wù)；“京滬干線”將連接北京、濟(jì)南、合肥、上海、杭州，主要面向金融機(jī)構(gòu)和政府提供服務(wù)。

第三步，通過(guò)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)洲際、星際網(wǎng)絡(luò)。2016年“墨子號(hào)”量子通信實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射成功?！澳犹?hào)”和“京滬干線”是我國(guó)構(gòu)建“天地一體化”量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)依托工程，最終目標(biāo)是建立覆蓋全國(guó)甚至全球的廣域量子保密通訊網(wǎng)絡(luò)。

三大節(jié)點(diǎn)城市PK

上海、合肥、濟(jì)南是目前量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅猛的三大城市。合肥優(yōu)勢(shì)在于校企結(jié)合下的技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品化能力；濟(jì)南擁有世界上規(guī)模最大的量子通信實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，在多領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富；上海為樞紐性城市，擁有量子通信上?？偪刂行暮痛髷?shù)據(jù)中心，并依托金融中心優(yōu)勢(shì)發(fā)展金融領(lǐng)域應(yīng)用。

從核心零組件比較來(lái)看，高校與科研院所是最重要的產(chǎn)業(yè)資源，合肥擁有中科大量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心、中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院量子技術(shù)與應(yīng)用研究中心等，實(shí)力較強(qiáng)；上海有華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、復(fù)旦量子調(diào)控實(shí)驗(yàn)室、上海微系統(tǒng)所，實(shí)力也不容小覷；濟(jì)南有中國(guó)科學(xué)院量子技術(shù)與應(yīng)用研究中心、濟(jì)南量子技術(shù)研究院等，近年來(lái)發(fā)展迅速。

在量子設(shè)備和解決方案方面，領(lǐng)軍企業(yè)或解決方案機(jī)構(gòu)，只有合肥擁有科大國(guó)盾和問(wèn)天量子，上海和濟(jì)南沒(méi)有。

在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、系統(tǒng)集成方面，合肥有科大國(guó)盾、問(wèn)天量子等網(wǎng)絡(luò)承建企業(yè)，承建了“京滬干線”和蕪湖量子政務(wù)網(wǎng)；山東有量子科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，承建濟(jì)南量子保密通信實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。

在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方面，上海有量子保密通信上海總控中心、量子保密通信大數(shù)據(jù)服務(wù)中心、陸家嘴金融量子保密通信應(yīng)用示范網(wǎng)、量子金融云等，中國(guó)最多的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用；合肥有世界上第一個(gè)光量子電話網(wǎng)，以及合肥城域量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)；濟(jì)南有量子保密通信試驗(yàn)網(wǎng)。

總體來(lái)看，合肥的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)品化能力。合肥量子通信技術(shù)依托中國(guó)科技大學(xué)、中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院量子技術(shù)與應(yīng)用研究中心等高校院所的強(qiáng)力技術(shù)支撐，一直保持國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

2009年以來(lái)，科大國(guó)盾、問(wèn)天量子等量子設(shè)備研發(fā)公司出現(xiàn)并發(fā)展壯大，成為量子通信領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)先型企業(yè)，極大地增強(qiáng)了合肥在量子通信技術(shù)產(chǎn)品化方面的實(shí)力。2012年，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和安徽量子通信技術(shù)有限公司承建的合肥城域量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)正式建成，合肥市由此成為我國(guó)乃至全球首個(gè)擁有規(guī)?；孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的城市。

濟(jì)南的特色在于以承載實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)的大型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)。濟(jì)南的量子通信產(chǎn)業(yè)起步于2010年初，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)量子通信產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)在濟(jì)南組建山東量子科學(xué)技術(shù)研究院有限公司；2011年5月中科院成立“中國(guó)科學(xué)院量子技術(shù)與應(yīng)用研究中心”，依托“濟(jì)南量子技術(shù)研究院”，在山東開(kāi)展量子技術(shù)科研成果轉(zhuǎn)化，建設(shè)量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。依托濟(jì)南量子技術(shù)研究院，濟(jì)南市建設(shè)了“濟(jì)南量子通信試驗(yàn)網(wǎng)”——我國(guó)第一個(gè)以承載實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)的大型量子通信網(wǎng)，也是世界上已知的規(guī)模最大、功能最全的量子通信試驗(yàn)網(wǎng)。

目前，濟(jì)南已有28家單位的100多個(gè)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)量子通信集控站和終端，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)安全傳輸。業(yè)務(wù)涵蓋政務(wù)、金融、政法、科研、教育等五大領(lǐng)域，主要為用戶提供基于量子加密的電話、傳真、文件和文本通信業(yè)務(wù)。

上海有較強(qiáng)的科研實(shí)力，并依托金融中心優(yōu)勢(shì)開(kāi)展金融領(lǐng)域應(yīng)用，量子通信上海總控中心與大數(shù)據(jù)服務(wù)中心的建成，將使上海成為量子通信大型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)核心城市。華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、復(fù)旦量子調(diào)控實(shí)驗(yàn)室和上海微系統(tǒng)所在量子力學(xué)原理精密測(cè)量、新材料、超導(dǎo)單光子探測(cè)技術(shù)等方面有世界領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

中科大上海研究院團(tuán)隊(duì)正在建設(shè)上海量子通信產(chǎn)業(yè)園，包括陸家嘴金融量子保密通信應(yīng)用示范網(wǎng)、量子通信上?？偪刂行呐c大數(shù)據(jù)服務(wù)中心，作為“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”、“京滬干線”等國(guó)家重大任務(wù)在上海落地的公共服務(wù)平臺(tái)，為上海在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、系統(tǒng)集成和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方面提升了產(chǎn)業(yè)實(shí)力。

城市和企業(yè)如何布局？

量子通信被定義為富礦級(jí)產(chǎn)業(yè)，從市場(chǎng)前景來(lái)看，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括專網(wǎng)、公眾網(wǎng)和云安全及特殊領(lǐng)域。市場(chǎng)爆發(fā)時(shí)序?qū)陌踩枨蟾叩恼⒐彩聵I(yè)、金融等專網(wǎng)領(lǐng)域開(kāi)始，隨著標(biāo)準(zhǔn)的建立、產(chǎn)品的成熟和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的完善，市場(chǎng)需求將延伸到對(duì)高效性、及時(shí)性和安全性有需求的公眾網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始替代。

從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)來(lái)看，核心零組件的研發(fā)主要集中在高校和科研院所，量子通信零組件近幾年有所突破，依托傳統(tǒng)通信和信息安全產(chǎn)業(yè)的核心零組件國(guó)內(nèi)仍然存在瓶頸；量子設(shè)備與解決方案是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具備核心優(yōu)勢(shì)和較高的附加價(jià)值；隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的鋪開(kāi)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、系統(tǒng)集成和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)會(huì)成為具有較大投資價(jià)值的領(lǐng)域。

城市布局建議：立足優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)落地是關(guān)鍵；夯實(shí)基礎(chǔ)，技術(shù)研究、產(chǎn)品研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)同步推進(jìn)；關(guān)注城市群網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)能力建設(shè)。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)量子通信產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速產(chǎn)業(yè)化階段，產(chǎn)業(yè)鏈基本建立，合肥、濟(jì)南、上海需要依托各自優(yōu)勢(shì)已占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)先機(jī)，要充分考慮產(chǎn)業(yè)落地措施，在高校、科研機(jī)構(gòu)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)企業(yè)、傳統(tǒng)企業(yè)、公共平臺(tái)等方面統(tǒng)籌規(guī)劃，真正做到“依托技術(shù)，孕育產(chǎn)業(yè)、留住產(chǎn)業(yè)”。

合肥主要優(yōu)勢(shì)在于產(chǎn)業(yè)鏈中上游，技術(shù)和產(chǎn)品化實(shí)力強(qiáng)，建議重點(diǎn)關(guān)注國(guó)內(nèi)瓶頸技術(shù)研發(fā)和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)的產(chǎn)品化；同時(shí)支持企業(yè)參與城域和城際干線的建設(shè)。在金融、國(guó)防、政務(wù)等專網(wǎng)領(lǐng)域開(kāi)展通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，搭載相關(guān)應(yīng)用并加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)。

濟(jì)南主要優(yōu)勢(shì)在于產(chǎn)業(yè)鏈中下游，建議總結(jié)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，鼓勵(lì)開(kāi)展政務(wù)等領(lǐng)域應(yīng)用研發(fā)，同時(shí)引培技術(shù)和產(chǎn)品化公司落地，補(bǔ)足短板。

上海憑借科研資源、金融中心優(yōu)勢(shì)等，在技術(shù)研究和金融領(lǐng)域應(yīng)用示范方面占領(lǐng)先機(jī)，但企業(yè)培育存在短板，建議立足長(zhǎng)三角城市群，把握阿里巴巴等巨頭企業(yè)參與產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)，補(bǔ)足短板.同時(shí)，建議充分利用量子通信上海總控中心與大數(shù)據(jù)服務(wù)中心建設(shè)機(jī)會(huì)，以及長(zhǎng)三角創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)集聚優(yōu)勢(shì)，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面進(jìn)一步確立產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。

企業(yè)布局建議：結(jié)合自身資源優(yōu)勢(shì)，精準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)鏈定位，開(kāi)展產(chǎn)業(yè)掘金之旅。傳統(tǒng)通信與信息安全企業(yè)跟進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈中上游，與科研機(jī)構(gòu)合作，利用現(xiàn)有資源開(kāi)展核心元器件、量子設(shè)備的研發(fā)及解決方案的設(shè)計(jì)；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型企業(yè)建議重點(diǎn)關(guān)注城域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和“滬杭干線”、“京滬干線”金融、政務(wù)等領(lǐng)域應(yīng)用需求的開(kāi)發(fā)；系統(tǒng)集成商跟進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈中下游，立足專業(yè)領(lǐng)域，參與解決方案設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、系統(tǒng)集成和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)。

（作者單位：賽迪顧問(wèn)通信產(chǎn)業(yè)研究中心）