在合肥量子城域網(wǎng)總控中心的大屏上，記者看到，密鑰持有量、密鑰消耗量等數(shù)據(jù)實時刷新，全長1147公里的光纖量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡如同隱形的“數(shù)字長城”，正拱衛(wèi)著約500家機關(guān)單位的信息安全……這個全國規(guī)模最大、覆蓋最廣、應用最多的量子城域網(wǎng)，已開通運營兩年有余。

量子城域網(wǎng)，即以量子密鑰分發(fā)技術(shù)（QKD）和密碼算法為基礎，與傳統(tǒng)城域光纖網(wǎng)相結(jié)合，提供基于量子加密技術(shù)的高等級安全通信服務。它的核心設備，包括量子密鑰分發(fā)（QKD）產(chǎn)品等，已能實現(xiàn)100%國產(chǎn)化。在這其中，國盾量子扮演著舉足輕重的角色。

從世界首條千公里級量子保密通信“京滬干線”，到合肥、上海、雄安新區(qū)等地的量子城域網(wǎng)，國盾量子自主研發(fā)的設備和產(chǎn)品被廣泛應用其中。2020年，國盾量子登陸科創(chuàng)板，成為A股首家也是目前唯一的量子科技上市公司，并從量子通信逐步拓展到量子計算、量子精密測量領域。2024年，中國電信下屬中電信量子集團宣布，擬通過認購增發(fā)股份成為國盾量子的第一大股東。同“國家隊”聯(lián)手，國盾量子將更快“織密”量子通信網(wǎng)絡。

自主可控：從藍圖到現(xiàn)實

在國盾量子展廳中央，六代量子密鑰分發(fā)設備井然有序地排列，體積從電冰箱迭代至充電寶……這些大小不一的“黑盒子”，是量子保密通信網(wǎng)絡的核心設備，現(xiàn)已成功部署在“京滬干線”、“國家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡”等重大項目，支撐建設的骨干網(wǎng)里程超過1.2萬公里。

國盾量子，顧名思義，該公司從成立之初就立志成為“國之盾牌”，通過量子通信技術(shù)來保障信息安全。2009年，脫胎于中國科學技術(shù)大學的國盾量子，在國家鼓勵成果轉(zhuǎn)化的背景下成立，在國內(nèi)率先開啟了探索量子科技產(chǎn)業(yè)化的道路。

“公司成立之初，便致力于量子通信技術(shù)的研發(fā)。隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，國內(nèi)迫切需要一種可靠的自主可控信息安全技術(shù)。盡管當時社會對量子科技的認知有限，但得益于合肥先行先試的創(chuàng)業(yè)氛圍以及政府的大力支持，公司可以專注于核心技術(shù)的攻關(guān)，沒有受到外界過多的干擾和質(zhì)疑?！眹芰孔痈笨偛锰剖辣朐诮邮茏C券時報記者采訪時表示，“公司剛成立不久，我們承建了合肥城域量子通信試驗示范網(wǎng)項目，這是全球首個規(guī)?；牧孔油ㄐ啪W(wǎng)絡，證明了量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化不是空想?！?/p>

量子通信采用具有量子特性的光子作為信息的載體，光子的制備、傳輸和探測環(huán)節(jié)則需要有更精密的技術(shù)來調(diào)控。早年間，這些技術(shù)涉及的設備、模塊均依賴海外進口。

在唐世彪回憶里，公司研制第一代高速量子密鑰分發(fā)（QKD）設備原型機時的情形歷歷在目?！拔覀儙捉?jīng)周折才獲得其中的重要元器件超導單光子探測器與液氦。一個液氦杜瓦瓶只能使用一周，我和團隊吃住都在實驗室，爭分奪秒做技術(shù)攻關(guān)驗證。另一核心元器件雪崩光電二極管，主要靠國外廠商供貨，但國外廠商對中國企業(yè)的供貨不穩(wěn)定，良品率也不高?！彼f，在受制于人的被動局面下，團隊深刻認識到獨立掌握核心技術(shù)的重要性，決心全力以赴打破“卡脖子”困境。

為了實現(xiàn)核心元器件的自主可控，國盾量子同上下游合作伙伴以及科研院所緊密合作，僅用了4年左右的時間就基本完成了國產(chǎn)化替代。彼時，“京滬干線”已立項，開啟了遠距離量子通信技術(shù)試驗驗證，公司自主研發(fā)的產(chǎn)品和技術(shù)恰好投入其中，進行應用驗證。

在量子通信領域?qū)崿F(xiàn)了初步突破后，唐世彪及其團隊又致力于將制冷處理和核心器件集成到一個緊湊的模塊中?！霸缙冢瑑H單光子探測器模塊就非常龐大，需要三四個模塊堆疊在一起。如今，我們的探測模塊已縮小到了大約只有一支小錄音筆那么大。若最初沒有選擇在核心技術(shù)上自主可控，我們就無法實現(xiàn)如此高度的集成。”他表示。

2021年，國盾量子被美國列入實體清單。不過，受益于國盾量子堅持自主可控的前瞻布局，公司量子保密通信相關(guān)產(chǎn)品及量子計算的核心組件已實現(xiàn)全面自主可控，并批量供貨給國內(nèi)其他量子科技單位，少量通用進口元器件均有國產(chǎn)化替代方案。

“數(shù)字長城”：打造量子通信基礎設施

記者了解到，國內(nèi)量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)歷三大階段，包括城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)、星地網(wǎng)絡，最終構(gòu)成星地一體化廣域量子保密通信網(wǎng)絡，而國盾量子的產(chǎn)品和解決方案遍布其中。

“建設城域網(wǎng)不是量子保密通信網(wǎng)絡的終點。未來，量子保密通信應當定位為服務于國家信息安全的關(guān)鍵基礎設施?！碧剖辣雽τ浾弑硎荆盎诹孔泳W(wǎng)絡，我們可以將量子密鑰作為流動的資源，與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、智慧城市、人工智能等領域的安全需求結(jié)合，進而形成各類信息安全應用解決方案，向金融、電力、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等千行百業(yè)推進，最終形成‘網(wǎng)絡建設-接入應用-網(wǎng)絡擴容’的良性循環(huán)。”

唐世彪進一步表示，回想上世紀90年代，安裝一部家庭電話需要支付高昂的費用，這是因為當時的通信網(wǎng)絡規(guī)模有限，個人接入成本自然居高不下。后來，國家大力投資通信網(wǎng)絡基礎設施，個人通信成本得以下降，電話、網(wǎng)絡走進了千家萬戶。未來，量子保密通信的應用也將實踐這條道路，公司正探尋如何將其與現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡和其他網(wǎng)絡基礎設施更好、更高效地融合。

“國家隊”的入主，有望讓“數(shù)字長城”的建設提速。此前，國資委已批復，原則同意中電信量子集團通過認購國盾量子定向發(fā)行股票等方式取得公司控制權(quán)的整體方案。發(fā)行完成后，中電信量子集團將成為國盾量子控股股東，進一步推動量子通信等戰(zhàn)略新興業(yè)務與中國電信基礎業(yè)務全面深度融合。

中國電信董事長柯瑞文表示，中國電信正在深入推動“量子+”，打造運營商級的安全能力。在產(chǎn)品方面，公司以量子技術(shù)賦能新型安全能力，創(chuàng)新量子技術(shù)與通話、云網(wǎng)、平臺等業(yè)務融合，構(gòu)建“量子+”產(chǎn)品體系，塑造差異化的安全產(chǎn)品服務優(yōu)勢，系列量子安全產(chǎn)品實現(xiàn)規(guī)模發(fā)展。在能力方面，中國電信正在構(gòu)建涵蓋量子密鑰分發(fā)（QKD）、量子密碼資源池和量子密碼管理平臺的量子安全基礎設施，建成合肥、雄安、上海等重點城市量子城域網(wǎng)，并形成“一網(wǎng)一池一平臺”的量子安全基礎設施建設方案。

“國盾量子將充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，未來將進一步推進設備小型化和集成化研發(fā)，自主研發(fā)量子通信衛(wèi)星組網(wǎng)技術(shù)，推動形成覆蓋全球的基于自由空間的量子密鑰服務能力，并與國家骨干網(wǎng)聯(lián)合組建星地一體量子通信網(wǎng)絡。”國盾量子董秘童璐對記者表示，公司將積極投身有關(guān)建設。

步步為營：為規(guī)?；瘧么蚝没A

世界經(jīng)濟論壇與埃森哲在今年9月聯(lián)合發(fā)布的報告提到，預計在未來25年內(nèi)，全球量子信息網(wǎng)絡將成為現(xiàn)實，實現(xiàn)這一目標的一個關(guān)鍵是使用衛(wèi)星或地面量子中繼器。目前，只有中國已經(jīng)實現(xiàn)了長距離傳輸，建立了一個4600公里的星地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡。

當前，第二次量子革命方興未艾，中國穩(wěn)居第一方陣。在量子通信潮流中，中國正著力成為產(chǎn)業(yè)引領者，國盾量子也站在了舞臺中央。

國盾量子在量子通信領域的核心競爭力，也體現(xiàn)在獨家專利和標準制定的參與上。截至2024年7月，國盾量子擁有國內(nèi)外授權(quán)專利550項。據(jù)德溫特國際權(quán)威專利數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，公司在量子通信相關(guān)領域的同族專利數(shù)量位居全球第一。公司已主導、參與100余項國內(nèi)外標準研制工作。

隨之提升的還有中國在國際標準制定上的話語權(quán)。唐世彪說，“早年在量子通信相關(guān)國際標準的制定過程中，部分國家對中國的參與設置重重障礙，讓我們面臨巨大壓力。然而，中國卻擁有獨一無二的一項優(yōu)勢：豐富的產(chǎn)業(yè)工程經(jīng)驗。特別是隨著‘京滬干線’的開通，各國主動尋求中國參與相關(guān)標準的制定，并期盼中國能發(fā)揮牽頭引領的作用。”

面向未來，唐世彪表示，公司仍將保持較大力度的研發(fā)投入，以鞏固在量子通信領域的先發(fā)優(yōu)勢。一方面，持續(xù)提升量子通信組網(wǎng)產(chǎn)品性能，繼續(xù)攻關(guān)量子密鑰分發(fā)產(chǎn)品的集成化、小型化和關(guān)鍵器件的芯片化，發(fā)展更高速率和更遠距離的量子密鑰分發(fā)能力；另一方面，針對通信、能源等行業(yè)進行重點部署，為下一步的規(guī)?；瘧么蚝没A。

與此同時，一些全行業(yè)面臨的瓶頸和痛點也亟待攻克。例如，未來量子保密通信網(wǎng)絡將扮演基礎設施的角色，這對標準、體系的要求極高，目前尚未實現(xiàn)。

“這個建設過程涉及眾多要素，其中之一便是，如何有效利用生成的密鑰，并確保其使用方式符合標準、形成體系，以便不同廠商的設備能夠?qū)崿F(xiàn)互通?！碧剖辣氡硎?，這一領域尚未形成統(tǒng)一的國家標準，需要產(chǎn)業(yè)界和監(jiān)管部門的共同努力來推動這一進程。

此外，從全產(chǎn)業(yè)鏈角度看，隨著量子密鑰分發(fā)產(chǎn)品朝著小型化演進、關(guān)鍵器件朝著芯片化發(fā)展，上游基礎材料的穩(wěn)定供應和自主可控問題也擺上了臺面。相比西方發(fā)達國家，我國在部分基礎材料上仍有明顯差距?！斑@需要政策支持，也需要上下游一起通力合作來解決。”唐世彪說。

責編：葉舒筠

校對：趙燕