“量子飛躍”視角下的量子通信市場前景

林琳

近日，有媒體報道，IBM近期設(shè)計出一款新的量子計算芯片Eagle，擁有127個量子比特，并表示2年后還將推出超過1 000個量子比特的芯片，屆時就會實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”。一時間，科技圈和金融圈奔走相告，量子技術(shù)再起波瀾。

量子技術(shù)的神秘魔力人盡皆知，那相關(guān)技術(shù)應(yīng)用又有哪些？哪些公司又在行業(yè)前列“弄潮”？最近，一份摩根士丹利對于量子技術(shù)的研究報告流出，揭開了量子技術(shù)行業(yè)的謎團(tuán)。

根據(jù)介紹，量子技術(shù)有3個想象空間巨大的應(yīng)用，即計算、計量和通信，其中量子計算和量子通信是眼下熱門，量子計算是可破解密碼的“矛”，具有顛覆未來的超強(qiáng)算力；量子保密通信則是可用物理方式來抵御算力攻擊的“盾”，被認(rèn)為是守護(hù)信息安全的重器。

目前全球都在對量子計算的研發(fā)進(jìn)度你爭我趕，勝負(fù)未分，而在對量子通信的探索中，中國是第一個達(dá)到關(guān)鍵里程碑的國家。

摩根士丹利看好量子通信市場

摩根士丹利一直是量子計算等前沿技術(shù)的支持者，在其發(fā)布的《全球量子通信行業(yè)分析報告》中，摩根士丹利表示，量子計算機(jī)已經(jīng)誕生，突破傳統(tǒng)密碼學(xué)已進(jìn)入倒計時。

結(jié)合韓國電信、歐洲OPEN-QKD項(xiàng)目和中國等區(qū)域在量子保密通信方面的探索，摩根預(yù)測：到2030年，全球量子通信市場將增長到160億美元，折合人民幣1 000億左右，復(fù)合年增長率為45 %，樂觀一點(diǎn)可以達(dá)到210億美元。

這160億美元的量子市場主要分布在四大領(lǐng)域。

首先是銀行和金融：到2030年，這類行業(yè)市場空間將達(dá)到70億美元，以44 %的復(fù)合年均增長率高速狂奔，量子通信的滲透率也將從今天的1 %增長到2030年的15 %。

其次是國防：到2030年，國防領(lǐng)域的量子通信市場空間將達(dá)到的30億美元，雖但市場空間略小于銀行和金融，但復(fù)合年均增長率高達(dá)48 %。

再次是政府事務(wù)：到2030年，政府事務(wù)領(lǐng)域的量子通信的市場空間將達(dá)到30億美元，實(shí)現(xiàn)45 %的復(fù)合年均增長率，量子通信的滲透率將從今天的1 %增長到2030年的15 %。

最后是公司事務(wù)：到2030年，相關(guān)領(lǐng)域市場空間將達(dá)到5.63億美元。

摩根士丹利援引埃森哲的說法：“理想情況下，每個組織都應(yīng)努力在2025年之前實(shí)現(xiàn)量子安全的覆蓋?！?/p>

高速增長背后的市場主體

在相關(guān)量子科技上市公司中，摩根士丹利選擇了對中國領(lǐng)先的量子通信公司國盾量子進(jìn)行了研究，對國盾量子的研報標(biāo)題是“為量子世界做準(zhǔn)備”。

摩根士丹利認(rèn)為，按照目前增長狀況，全球量子安全市場在2020-2030年的復(fù)合年增長率為45 %；2030-2040年的復(fù)合年增長率為16 %；2040-2050年的復(fù)合年增長率為10 %，市場空間廣闊。但考慮到中國對信息安全的需求和對量子技術(shù)的高度重視，中國的市場突破會來得更快。

從業(yè)務(wù)模式上看，目前，中國的北京-濟(jì)南-合肥-上海量子通信骨干網(wǎng)絡(luò)自2017年以來一直在運(yùn)行，并且通過墨子號衛(wèi)星，在相隔1 000 km的2個地面站之間建立超安全鏈路，證明了天基量子通信的成功。國盾量子則是網(wǎng)絡(luò)中的重要參與者。

另外政策面上，在《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中提到，要瞄準(zhǔn)量子信息等前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項(xiàng)目。

在市場、政策和商業(yè)模式的多重加持下，摩根士丹利認(rèn)為在2030年，中國將建成一個全球量子通信網(wǎng)絡(luò)，國盾量子將是中國量子飛躍最好的代表。

根據(jù)財報，國盾量子研發(fā)費(fèi)用占銷售額的比例很高，平均為29 %，高于過去3年14 %的行業(yè)平均水平，員工薪酬和材料成本分別占研發(fā)費(fèi)用的60 %和14 %。這種高額的研發(fā)投入，也代表企業(yè)蘊(yùn)藏著強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

根據(jù)摩根士丹利的樂觀預(yù)期，預(yù)計在2020 -2030年，國盾量子的復(fù)合年增長率可以達(dá)到50 %，在2030 -2040年為17 %，在2040-2050年為10 %。

但現(xiàn)實(shí)顯然更為復(fù)雜。受疫情、抗洪搶險以及量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)度等影響，國盾量子2020年全年?duì)I業(yè)收入下降，2021年上半年公司營業(yè)收入增幅較大，但總體規(guī)模仍然很小。

全球量子技術(shù)公司受熱捧

從全球來看，量子技術(shù)都還在早期。隨著2021年，美股兩家量子技術(shù)公司IonQ和Arqit Quantum陸續(xù)上市，資本助力科技創(chuàng)新的潮流開始在量子信息領(lǐng)域涌動。

IonQ作為量子計算公司，雖然已經(jīng)上市，但根據(jù)上市披露的材料，其并沒有明確說明具體創(chuàng)收方式，只聲稱公司預(yù)計將在未來幾年內(nèi)，通過客戶對其量子系統(tǒng)的訪問，來實(shí)現(xiàn)營收。在通過SPAC上市后IonQ的總資金約為8 400萬美元（約合人民幣5.5億元），預(yù)計合并后的公司市值約為20億美元。隨著IBM推出Eagle，IonQ的市值最高接近68.9億美元（約合439.1億人民幣）。

根據(jù)IonQ上市時提供的財務(wù)數(shù)據(jù)，截至2020年，由于其系統(tǒng)正在開發(fā)中，IonQ并未實(shí)現(xiàn)預(yù)定收入，但凈虧損高達(dá)1 542.4萬美元；而在2019年，該公司實(shí)現(xiàn)20萬美元的收入，凈虧損為892.6萬美元。

同樣，量子加密公司Arqit Quantum的營收數(shù)據(jù)也不容樂觀。根據(jù)Arqit在9月上市時候披露的數(shù)據(jù)，其在2019年、2020年和2021年上半年均無收入，利潤從虧損28.43萬美元和89.12美元擴(kuò)大到1 268.7萬美元。

目前來看，以量子保密通信為主要業(yè)務(wù)，逐步切入量子計算的國盾量子發(fā)展時間比較長，財務(wù)數(shù)據(jù)和商業(yè)模式也相對穩(wěn)定。2009年國盾量子成立，到2020年國盾量子營收為1.34億元，往年也都保持著過億營收。

公開數(shù)據(jù)顯示，摩根士丹利也用行動證明了自身對中國量子科技的看好，一度位居國盾量子的前十大流動股東。

值得注意的是，中國的創(chuàng)投市場也正在擁抱量子技術(shù)。最新的消息稱，中國科技大學(xué)旗下的另一家量子公司，成立于2017年的本源量子已估值70億元。這家企業(yè)近日表示：“正在與國內(nèi)多家金融機(jī)構(gòu)以及相關(guān)合作伙伴合作研究密碼量子破譯算法，已開發(fā)出基于獨(dú)有的改進(jìn)型量子模數(shù)算術(shù)組件的RSA與ECC量子破密方案，RSA和ECC加密算法將在未來10年內(nèi)宣告失效?！?/p>

相對于本源量子等宣稱“以RSA、ECC算法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代密碼體系在理論上已經(jīng)不再安全”，摩根士丹利在看好國盾量子等量子公司的同時也給出了若干風(fēng)險提示。在其看來，量子通信技術(shù)無法進(jìn)步、實(shí)施成本居高不下，以及量子計算的進(jìn)展有限等因素，都會影響“量子飛躍”時代的到來。