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一、网络建设层次
中投顾问在《2016-2020年中国量子通信行业深度调研及投资前景预测报告》中表示，中国在量子领域研究和产业化方面处于领先地位。我国中科大在量子通信领域具有全球领先的理论研发和产品商用化的能力。《物理世界》发布2015年度国际物理学领域的十项重大突破，中科大量子隐形传态成果荣登榜首，预计量子通信有望获得国家技术进步大奖。量子通信现在技术上已经成熟，而量子计算难度要大很多。2015年10月阿里云与中科院旗下国盾量子联合发布了全球第一个公有云量子加密通信产品，此次产业联盟阿里也成为首批发起单位。通过互联网巨头的深度合作，将有利于推动量子通信技术在互联网领域应用，让量子科技普惠大众。在量子通信城域网方面，我国已建设完成合肥城域网、济南城域网。在量子通信干线方面，我国正建设世界最远距离的光纤量子通信干线京沪线，预计将于2016年建成，并且中国计划在2016年先于欧美发射量子科学实验卫星。在未来5到10年内，将建成一个“天地一体化”的全球量子通信基础设施。
量子通信产业蓝海启动，广域量子通信网络有望带动千亿级市场。广域量子通信网络建设分三步走：通过光纤-构建城域量子通信网络；通过加中继器-构建城际网络；通过卫星-实现洲际、星际网络。我国正建设世界最远距离的光纤量子通信干线京沪线，预计2016年交付使用。同时计划在2016年先于欧美发射量子科学实验卫星。到2020年实现亚欧的洲际量子密钥分发，届时联接亚洲与欧洲的洲际量子通信网也将建成。到2030年左右，则将建成全球化的广域量子通信网络。
近期看，2016年量子保密通信京沪干线将建成，有望连接北京、济南、合肥和上海四地量子保密通信城域网，并推动政府机关、金融机构等大量同城、跨城的保密通信应用上线。而量子通信应用的丰富将推动量子保密通信基础网络加快覆盖和延生更多的网络节点。我们预计，到2020年量子通信网络将会产生百亿级别的网络运营收入。从而带动上游核心激光发射器元器件、光量子接受器件厂商、应用软件管理开发和运营的市场将会超过千亿。
二、合肥城域网
中投顾问在《2016-2020年中国量子通信行业深度调研及投资前景预测报告》中提到，2012年2月，由中国科学技术大学和安徽量子通信技术有限公司与合肥市合作的城域量子通信实验示范网建成并进入试运行阶段，成功实现了“首个开工、首个建成、首个使用”的目标，合肥市因此成为全国乃至全球首个拥有规模化量子通信网络的城市。
合肥城域量子通信试验示范网由安徽量子通信技术有限公司具体承担，于2010年7月启动建设，建设周期18个月，投入经费6000多万元，于2012年3月成功搭建了46个节点的城域量子通信网络。
建设期间，技术人员克服了一系列关键科学问题和工程技术难题，在省市各级相关部门和节点单位的通力配合下，利用合肥有线电视宽带网络有限公司无偿提供的商用光纤，成功搭建起46个节点的城域量子通信网络。网络覆盖合肥市主城区，用户涵盖省市政府机关单位、金融机构、研究院所等，具有网络扩容能力，能够提供量子安全下的实时语音通信、实时文本通信及文件传输等功能。安徽量子通信技术有限公司成功研发出成系列的量子通信网络终端设备、量子通信微光探测核心器件、量子通信网控设备等产品，实现了核心器件小型化、终端产品高集成化等重要目标。
同时，该项目通过了由国内量子信息、网络通信等领域资深专家、学者组成的专家组进行的测试评审，各项功能、指标均达到设计要求，运行状态良好。
合肥城域量子通信试验示范网的如期建成，强化了我国在量子通信技术研发及产业化推进中的领先优势，进一步显示出量子通信这一战略性新兴产业往纵深发展的趋势，为我国信息安全技术实现跨越式发展奠定了良好的基础。
三、济南城域网
中投顾问在《2016-2020年中国量子通信行业深度调研及投资前景预测报告》中提到，山东量子科学技术研究院有限公司于2013年建设完成了“济南量子通信试验网”，该试验网在济南市区拥有50个节点用户单位，服务用户90个，涵盖省、市党政机关、检察院系统、金融系统、高校及科研院所，为用户提供安全保密的语音电话、传真、文本通信和文件传输等多种业务服务。
2013年11月，济南量子保密通信试验网建成投入使用，成为世界上规模最大、功能最全的量子通信保密试验网，覆盖济南市主城区，包括三个集控站在内共56个节点，涵盖政务、金融、政府、科研、教育等五大领域。济南量子保密通信试验网使山东省的50个省直机关事业单位、金融机构实现了语音电话、传真、文本通信和文件传输等量子保密传输业务，总投资1.22亿元，前8个月的运行测试结果为：3个月通话成功率98.31%，5个月达到99.68%服务完全达到可行标准。通信行业IP电话接通率达到88.8%就符合要求，普通电话94%以上符合要求。
四、京沪干线
中投顾问在《2016-2020年中国量子通信行业深度调研及投资前景预测报告》中提到，连接城域网，首条城际量子通信干线“京沪干线”将于2016年建成。随着量子通信城域网络在中国的迅速发展，越来越多的城市拥有自己的量子通信专网，上海、杭州、广州、深圳、乌鲁木齐等城市也在加紧建设量子通信城域网。为了连接各城市城域网，城际量子通信网络也将逐步建设。
计划2016年建成的“京沪干线”将连接北京、济南、合肥、上海、杭州，全长2025公里，提供4城市间网状8Gbps加密应用数据传输业务，总带宽设计100G，总投资额5.6亿元人民币，首批客户主要是金融机构、政府及其他企业。量子通信京沪线干线建设分为两个阶段：第一阶段开展小规模系统的室内联调，对干线完成系统的功能、性能的先进性进行模拟、测试和验证；第二阶段是在此基础上做全线项目的集成建设。未来“京沪干线”不仅将为政府和金融机构提供最高安全等级的通信保障，将和2017年发射的量子科学实验卫星共同来实现广域的量子通信网络。
2016年2月，由该校牵头承担的两大量子通信项目进展顺利。量子通信“京沪干线”项目已完成1554公里主干线光缆勘察和改造，将进行第二期现场实施建设。
五、杭沪干线
城际量子通信干线建设加速，有望催生大规模应用需求。
2015年10月，浙江神州量子网络科技有限公司的运营公司，将投入1.7亿元，建设“杭沪量子商用干线”，该通信干线的速度将10倍于光纤量子通信干线“京沪干线”。建成后可实现沪杭区域内政府、企业、金融机构等通信数据的绝密传输。除了京沪干线、杭沪干线，上海、深圳间的量子通信干线也在筹备之中。
城市间量子通信网络连通将催生出更多政府、金融机构的安全加密通信需求，城际间通信对视频会议的需求也会越来越多，看好城际网络运行后对市场应用的推动作用。同时上层应用的增加，也会使基础设施投入增加，实现良性循环。
六、量子通信卫星
2016年中国将发射全球首颗量子科学实验卫星，推动广域量子通信网络发展。要实现广域的量子保密通信，还需要借助卫星。这主要是因为大气对某些特定波长的光子吸收非常小，而且大气层以外几乎是真空，因此量子信息的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗。
如果能够在技术上实现纠缠光子在穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性，就有望克服光纤传输的弱点，将量子通信的距离大幅度提高，甚至达到覆盖全球的范围。我国广域量子通信网络计划于2011年启动，由潘建伟团队牵头组织了中科院战略先导专项“量子科学实验卫星”，计划在2016年发射量子科学实验卫星，在轨寿命设计为2年。2014年12月，该卫星已经完成关键部件的研制与交付，量子卫星需要在两年的设计寿命中完成三大任务：卫星和地面绝对安全量子密钥分发、验证空间贝尔不等式和实现地面与卫星之间隐形传态。这将是国际上首次实现星地间量子通信，初步构建我国广域量子通信体系，并极大推动广域量子网络发展。
我国计划2020年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发，2030年建成全球化的广域量子通信网络。量子科学实验卫星”是中科院空间科学战略性先导科技专项中首批确定的五颗科学实验卫星之一，旨在建立卫星与地面间远距离量子科学实验平台，并在此平台上完成多项大尺度量子科学实验。
除研制一颗“量子科学实验卫星”外，整个工程还将研制生产一发长征二号丁运载火箭，并将卫星发射至预定轨道。同时，工程还将建设4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站，以此形成天地一体化的量子通信实验系统，这将为确保中国网络通信安全、国家安全作出重大现实贡献。国际量子通信研究的劲旅维也纳大学AntonZeilinger研究组主动提出合作进行星地自由空间量子通信研究的请求，目前中国科学院与奥地利科学院已签订合作协议，计划在该专项的框架下实现北京与维也纳之间的洲际量子密钥分发。
在首颗卫星发射成功后，我国还将发射多颗卫星，到2020年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发，届时联接亚洲与欧洲的洲际量子通信网也将建成。到2030年左右，则将建成全球化的广域量子通信网络。
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