2025全球量子安全产业发展展望

2025 全球量子安全产业发展展望望 202502 量子科技年度系列报告 序言 融合赋能产业新程 随着量子科技的快速发展，量子安全成为了全球技术和产业竞赛中的关键领域。量子密钥分发（QKD）和抗量子密码学（PQC）作为量子安全的两大支柱，各自具备不同的技术优势和应用前景。但在未来，随着技术进步和产业需求的不断变化，量子安全的产业模式将发生深刻的转型。未来的量子安全生态，将可能涵盖全量子密钥分发、全抗量子密码、量子密钥分发与抗量子密码共存等几种模式，而这一切的变化都与各国不同的技术发展策略和安全需求紧密相关。 从全球产业趋势来看，量子安全的技术选择与国家的战略目标、产业基础以及技术发展阶段密切关联。中国的战略定位明确，正处于从量子密钥分发向抗量子密码过渡的关键时期，致力于逐步在量子密钥分发技术上取得领先的同时，开始在抗量子密码学领域加大研发投入，形成技术体系的双轮驱动。而美国的技术路线则更加侧重于抗量子密码学的直接部署，其基于抗量子密码的技术架构，在全球范围内已逐步商用化，为应对量子计算带来的安全威胁提供前瞻性的解决方案。欧盟则采取了一种折中的方式，主张量子密钥分发与抗量子密码并行发展，力求在量子通信的基础设施建设与抗量子密码算法的应用上同步推进，确保在全球量子安全格局中的竞争力。 因此，未来全球量子安全的格局，极有可能呈现一种多元化发展趋势。在这一过程中，各国将根据其技术积累、产业基础、国家安全需求和国际竞争格局，选择适合的技术路径。在这一过程中，量子密钥分发和抗量子密码可能并非完全对立，而是呈现出相互补充、相辅相成的局面。比如，在量子通信网络中，量子密钥分发可以提供核心的量子安全保障，而抗量子密码则可在传统的互联网和现有网络架构中提供量子计算安全防护，形成协同防护效应。 本报告旨在全面分析当前量子安全领域的发展动态，探索量子密钥分发和抗量子密码学技术的结合前景，深入剖析各国在量子安全领域的技术路线选择与产业布局，展望未来全球量子安全的格局演变，并提出相应的产业发展建议。 光子盒研究院院长 01本报告体现的内容和阐明的观点力求独立、客观，本报告中的信息或所表述的观点均不构成投资建议，请谨慎参考。 02本报告旨在梳理和呈现2024年度内全球与量子细分技术和产业领域发生的重要事件，涉及数据及信息以公开资料为主，以及对公开数据的整理。并且，结合发布之时的全球经济发展状态，对短期未来可能产生的影响进行预判描述。 03本报告重点关注2024年度量子安全细分行业发生的相关内容，以当地时间报道为准，以事件初次发布之时为准。对同一内容或高度相似内容的再次报道，若跨年度，不视为2024年发生的重要事件。 04本报告版权归光子盒研究院所有，其他任何形式的使用或传播，包括但不限于刊物、网站、公众号或个人使用本报告内容的，须注明来源（2025全球量子安全产业发展展望R光子盒研究院202502）。本报告最终解释权归光子盒研究院所有。 05任何个人和机构，使用本报告内容时，不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删减和篡改。未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表、印刷等。如征得同意进行引用、转载、刊发的，需在允许范围内。违规使用本报告者，承担相应的法律责任。 06本报告引用数据、事件及观点的目的在于收集和归纳信息，并不代表赞同其全部观点，不对其真实性负责。 07本报告涉及动态数据，呈现截至统计之时的情况，不代表未来情况，不够成投资建议，请谨慎参考。 本研究报告基于系统化、科学化和多元化的研究方法论，通过深度数据挖掘、专家洞见提炼、产业建模分析与多维价值链梳理，全方位评估量子科技的技术前沿、市场潜力及其产业化路径。 01多源数据收集与验证：本研究采用横跨多维度、多渠道的精细化数据采集策略，涵盖量子科技领域的多元数据源，包括全球量子产业链中的核心企业公开数据、领先科研机构的技术研发成果、政策法规解读、行业市场洞察及学术文献等。为确保数据的广泛代表性与严谨性，我们对采集数据进行了多轮验证与交叉比对，构建高质量的实证数据集，以支持后续分析工作的科学性与精确性。 02专家网络与深度访谈：通过建立涵盖不同领域的多层次专家网络，本研究与量子科技领域的一线从业人员展开了深度对话。受访专家包括知名量子科技企业的创始团队及技术负责人、行业协会的资深顾问、顶尖高校及科研机构的量子科学家等。访谈以结构化与非结构化相结合的方式进行，围绕技术路径、企业商业模式及未来发展等关键议题展开，从而提炼具有高度前瞻性的洞见。 03先进建模与数据量化分析：结合全球管理咨询领域的实践经验，研究构建了多层次分析框架与量化模型，以揭示量子科技产业的动态趋势和潜在价值。运用各类统计模型、预测算法及市场模拟技术，对投融资活动、市场规模及产业链分布进行量化分析，力求精准刻画量子科技行业的发展路径及关键驱动因素。 04产业价值链及场景化洞察：研究采用端到端价值链分析方法，全面梳理量子科技在产业链各环节中的核心要素，从上游关键技术与核心组件研发，到中下游应用场景开发及市场拓展。系统探讨了量子技术在卫星通信、无源导航、金融、化工、材料、能源电力、基础科研、生命科学等多个重点行业的潜在变革性应用，为行业赋能提供战略参考。 05地区与政策差异化分析：本研究从全球视角出发，开展了区域比较分析，重点评估全球各主要科技国家和地区在量子科技领域的政策扶持、创新生态、人才集聚及技术商业化等能力。基于差异化定位，揭示了区域之间的竞争优势与互补性，为全球量子科技协同发展提供洞见支持。 本篇报告由量子科技服务平台光子盒下属光子盒研究院撰写和发布。感谢包括但不限于以下公司给予技术和素材的支持： 12024产业发展概览 2量子保密通信 3抗量子密码 4全球主要国家现状与分析 5投融资分析 6供应商评价 7产业分析预测 8产业展望 9附件 7 17 63 90 104 112 144 153 166 研究对象 本研究报告的研究对象是量子安全产业，量子安全产业（QuantumSafeIndustry）是指为应对量子计算机对传统密码体系构成的威胁，围绕量子通信技术（如量子密钥分发，QKD）和抗量子密码技术（PostQuantumCryptographyPQC）的研发、应用及商业化而形成的技术密集型产业。其核心目标是构建基于量子力学原理或数学复杂性理论的下一代安全体系，确保信息在量子计算时代的安全性、完整性与隐私性。 量子安全是指为应对量子计算威胁所采取的措施，包括物理与数学两种技术手段，其中物理技术即指量子保密通信，包括量子密钥分发（QKD）、量子随机数发生器（QRNG）、量子隐形传态（QT）等；数学技术是以抗量子密码学（PQC）为核心构建的密码安全算法，以及量子数字签名、量子计算机在安全领域的应用等多个方面。量子安全旨在提供一种理论上无法被破解的通信方式，即使面对未来强大的量子计算机的攻击也能保持信息的机密性和完整性。 量子保密通信是指利用量子力学的基本原理，特别是量子不可克隆性、量子纠缠原理以及测不准原理，通过保密通信协议和工程技术，如量子密钥分发、量子随机数发生器和量子隐形传态等，实现信息传输的安全性。 抗量子密码是指抵抗量子计算攻击的密码学算法，这些算法被设计用来确保即使在量子计算机成为现实的情况下，其计算复杂度仍为指数级，从而保障信息安全。一切可以抵抗量子计算攻击的新算法均可成为抗量子密码。 量子安全 物理技术 数学技术 量子密钥分发 量子随机数生成 量子隐形传态 抗量子密码 图表量子安全产业研究对象架构 01 2024产业发展概览 目录 01 2024产业发展概览 01深耕研发，技术多线突破 02产业链纽带增强，推动多元化合作发展 03抗量子密码企业集聚成势，赋能产业优化升级 04政策引领产业方向，融资激发创新活力 05产业规模爆发增长，细分领域协同发力 06产业发展周期逐步向融合阶段迈进 01深耕研发，量子安全技术多线突破 2024年，量子密钥分发、量子随机数发生器、量子隐形传态及抗量子密码算法 等关键技术均取得显著突破，成果丰硕。 图表2024年量子安全关键技术发展情况 持续升级传输距离和速率。 量子密钥分发 提高安全性、随机性和产生速率。 量子随机数发生器 实现更远距离、更高保真度传输。 量子隐形传态 深入推进算法标准合规发展。 抗量子密码算法 光子盒研究院QUANTUMCHINA20252 量子密钥分发技术持续升级，不仅在传输距离和速率方面取得了重要突破，而且使得量子安全通信的覆盖范围更广、信息传输效率更高。丹麦技术大学团队利用连续变量量子密钥分发（CVQKD），在100公里距离成功分发量子安全密钥，刷新连续变量量子密钥分发传输距离记录，为长距离量子通信网络构建提供技术支撑。 量子随机数发生器在安全性和随机性方面有了很大提高。同时产生速率也得到了提升，以满足各应用场景对于实时性的要求。韩国SK电讯与KCS公司共同开发的量子密码芯片QKEV7，此芯片集量子随机数发生器与加密通信功能于一体，有物理不可克隆等技术，且轻量、低功耗。 量子隐形传态实现了更远距离和更高保真度传输。美国西北大学工程师利用现有互联网光缆演示量子隐形传态，在30公里长的光缆上与高速互联网信号同时传输量子信息，证明量子通信和经典通信可共存，为构建更复杂、高效的量子信息系统提供了技术支持，也为长距离量子连接的实现开辟了新路径。 抗量子密码算法继续深入推进。美国国家标准与技术研究所（NIST）的加密算法验证程序，严格评估筛选各类抗量子密码算法，促使全球科研力量积极优化改进算法，有力推动了抗量子密码技术合规性与实用性的发展，并于8月正式发布了全球首批抗量子密码标准。 02产业链纽带增强，推动多元化合作发展 2024年，量子安全产业迎来了技术突破与商业应用并进的发展高峰。在这一过 程中，产业链中协同创新与多元化合作成为行业发展的核心驱动力。通过各环节的深度联动，形成了持续推动产业繁荣的闭环体系。 量子保密通信是产业链的关键构成，核心在于保障信息传输安全。量子密钥分发作为量子保密通信的核心技术，吸引了诸多企业和机构积极参与。这些参与者在密钥分发技术研发和设备制造方面持续发力，不断推动量子密钥分发系统性能的显著提升。与此同时，量子网络建设也在稳步推进，众多企业携手共同探索构建广域量子通信网络，力求实现更大范围的安全通信，为信息安全传输筑牢坚实基础。 抗量子密码技术旨在抵御量子计算对传统密码的威胁。一方面，有专门的抗量子密码算法研究机构和企业，积极投入算法研发，美国国家标准与技术研究所 （NIST）的加密算法验证程序也推动着算法的合规性发展。另一方面，“抗量子密码”体现在与其他技术融合，如与传统加密技术结合，开发新的加密模块和芯片，企业研发的具备抗量子能力的密码芯片，为设备提供更安全的加密功能，提升整体安全性。 行业应用领域广泛且深入。金融行业是积极探索应用的典型，众多银行利用量子保密通信和抗量子密码技术，保障金融交易数据的保密性、完整性和不可抵赖性，防范潜在的量子计算攻击风险。国防领域，机构运用量子安全技术，增强军事通信和信息系统的安全性，确保国防信息安全。通信电网行业同样积极应用，量子安全技术保障通信网络稳定和电力系统数据安全，各行业的应用需求也反向推动着量子安全技术的持续创新和发展，促使产业链不断完善。 未来，随着全球对数据安全需求的不断提升，量子安全产业的合作模式将更加开放多元。通过构建更加紧密的合作网络，量子安全产业链有望形成以需求为导向、创新为驱动的全球化发展格局，进一步巩固技术与商业应用的双重优势。 2024全球量子安全产业生态图谱 PQC PQCQKD 国防 图表2024全球量子安全产业生态图谱 金融 PQCQRNG 其他 终端 量子密钥分发 通信电网 量子安全产业链 量子随机数发生器 量子网络 光子盒研究院QUANTUMCHINA20252 量子光源单光子探测