重大探索！国内首个“抗量子攻击护盾”成功装备应用，抵御量子计算机攻击【附量子计算技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

4月11日，我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”成功装备国内首个PQC“抗量子攻击护盾”——PQC(后量子密码)混合加密方法。这将使“本源悟空”能够更好抵御其他量子计算机的攻击，确保运行数据安全。

PQC技术能够有效抵抗量子计算机的攻击。据介绍，“本源悟空”此次装备的PQC“抗量子攻击护盾”由本源量子计算科技(合肥)有限公司研发，这是中国数据安全新技术应用的一次重要探索。

中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”于今年1月6日上线运行，搭载72位自主超导量子芯片“悟空芯”，是目前先进的可编程、可交付超导量子计算机。截至4月10日，“本源悟空”已累计为来自117个国家的用户完成逾16.9万个运算任务，全球访问量超551万次。

图片来源：本源量子

技术价值观察

PQC(后量子密码)混合加密方法将使“本源悟空”能够更好抵御其他量子计算机的攻击，确保运行数据安全，这也是中国数据安全新技术应用的一次重要探索。

该技术应用于产业链中游环节。量子信息产业链从上游到下游主要包含基础光电元器件、量子通信核心元器件、量子通信传输干线、量子系统平台、以及应用层五个环节。其中基础光电元器件和核心设备是支撑起量子通信的技术和硬件基础;量子传输干线是实现远程量子通信及量子网络的传输渠道;量子系统平台主要负责对信息进行整合处理并根据需求做出相关指令，是维护整个系统健康运转的软件基础;应用层则为量子信息产业化的下游，主要为军事国防、政务、金融、互联网云服务、电力等领域的应用。

宏观市场环境

多种技术路线竞相发展

量子计算包含量子处理器、量子编码、量子算法、量子软件、以及外围保障和上层应用等多个环节。目前，量子处理器的物理比特实现仍是量子计算研究的核心瓶颈，主要包含超导、离子阱、硅量子点、中性原子、光量子、金刚石色心和拓扑等多种方案，研究取得一定进展，但仍未实现技术路线收敛。

量子计算硬件技术主要分两大类，一类是以超导和硅半导体为代表的人造粒子路线，另一类是以离子阱、光量子和中性原子为代表的天然粒子路线。量子计算硬件研发目前处于各种技术路线并行发展和开放竞争阶段。

QKD是量子通信与安全领域里最成熟的技术产品

量子通信利用量子态作为信息载体进而实现信息交互，典型应用形式包括量子密钥分发(Quantum Key Distribution, QKD)和量子隐形传态(Quantum Teleportation, QT)。目前，QKD是量子通信与安全领域里最成熟的技术产品，已经在多国多行业展开应用。

2030年左右实现商业化，市场规模超过千亿美元

总的来看，在全球范围内，量子计算技术得到了前所未有的关注和投资，量子计算机研发已经成为全球主要国家在前沿科技领域攻关突破的重点方向之一，近年来取得样机研制与技术验证主要代表性成就如下所示。大规模可容错通用量子计算机仍是需要长期探索和努力的目标，量子计算领域的发展与竞争也将是一场科技马拉松。

结合量子计算所需的物理学基础与算法基础，量子计算有望在10-15年内实现商用。根据IDC数据，2022年全球量子计算技术(包括硬件、软件和即服务解决方案)市场规模为11亿美元，2027年将增长至76亿美元左右。预计量子计算的商用元年在2030年，市场需求超过1000亿美元，2022-2030年年均复合增长率达79.72%。

中国量子计算技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与量子计算关键技术强关联的城市集群主要集中在京津冀、长三角等多个地区，并且以安徽省为重点发展区域，未来布局量子计算技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于长三角地区优先导入，其中可重点关注合肥市蜀山区等地的量子计算相关企业，以及该地方对于量子计算产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国量子计算行业市场前瞻与投资策略分析报告》

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