电信运营商探路量子通信产业化

经济观察报 记者 沈怡然 近期中国电信运营商在量子方面动作频频。于2023年6月4日—6日举办的中国国际通信展上，主角电信运营商共同将量子技术放在展台的显眼处，和网、云、算力业务并列。

2023年5月，中国电信在原有量子公司之上，又在合肥成立了一家新公司中电信量子信息科技集团有限公司，注册资金30亿元。安徽省委书记韩俊，国务院国资委党委书记、主任张玉卓，中国电信董事长柯瑞文等出席了仪式。

量子力学是前沿科学，但一小部分量子技术已经在转化成应用。相比美国和欧洲，中国将量子提升至国家战略目标的时间稍晚，政府仍然是量子技术前期发展的投资主力。现阶段，部分量子技术和相关软硬件的成熟（主要在量子通信领域）让企业看到了产业化的曙光，在高校院所进行科学研究、样机研发的同时，一些企业开始探路应用。

运营商对量子通信的热情来自于安全需求。一位中国电信人士对记者称，运营商将云、网作为主业，这两项业务作为底层设施，对安全有强烈需求。同时，运营商正从消费业务转型政企业务，需要将安全作为一种增值服务，公安、金融、能源等客户安全需求极高，运营商要保障万无一失，迄今唯一原理上无条件安全的通信方式就是量子保密通信。

运营商一方面要结合自己的“老本行”网络通信，另一方面所需的软硬件必须是成熟的、能公开采购的。目前，企业选择将量子与通信结合，这是业内公认量子技术的一个应用方向，另外两大方向是量子计算和量子测量，软硬件尚未成熟，运营商几乎没有布局。

相比于网、云、算力这些工程性的技术，量子对运营商乃至整个产业都是一项底层的创新，量子仍然是运营商前瞻布局的一部分，仍在解决技术的、市场的、成本的问题，还无法作为一种增值服务大面积地交付客户。

路径的选择

和华为、腾讯等科技企业相比，运营商只做与自身业务的结合，软硬件向上游采购。企业布局的方式不同，中国电信布局得最早，成立公司与量子技术企业合作，还参与了量子城域网的建设；

企业的共同目标是量子通信，用量子技术来实现通信的安全和保密性。传统的加密通信方法，大多依赖于算法和密钥，有可能被破解或泄露。

相关人士对记者称，大数据和人工智能给传统通信网络带来很多复杂的计算问题，这些问题是传统计算方式无法解决的，用量子计算的思路则可以直接求解。

实现量子安全的方式有多种，最直接的方法是拉一条量子专线或者进行量子通信组网。这方面的建设成果是“墨子号”量子科学实验卫星、量子保密通信“京沪干线”，两大项目证实了量子通信组网和量子专线在软硬件上的可行性。

但是运营商普遍没有选择这种方法。相关人士对记者称，这的确能充分保证量子通话过程的安全性，所需的相关设备也能从上游采购，但是成本很高。运营商在传统安全上做得很成熟、成本很低，大部分客户权衡下来，暂时无法接受量子的高成本。

运营商中，中国电信曾合作建设过量子城域网，这是一种可覆盖整个城市的量子密钥分发网络。上述中国电信人士也认为，如果想大面积推广产品，必须选一种更低成本的方式做量子。

一位量子研究人士对记者称，运营商没有建设全程组网和量子专线，而是选择一种简化为单中心的应用，中心直接部署量子随机数，全部业务直接使用量子安全服务平台分发。 这也是以量子信息技术为基础，且安全级别不会降低。

上述量子研究人士对记者称，简单说，这些都不是建设全程量子网络，所含量子技术成分较少，仍然混合了大部分的传统安全技术。理论上看，这种方式比全程量子网络的方式多了一些不确定性，但是在具体的密话业务上，安全性是足够的。

探路应用

决定了技术实现方式，运营商开始寻找应用。目前中国电信做出了量子安全通话、量子办公、量子物联网；

就中国电信来看，拥有3.91亿移动通信用户，和大量的政企客户，一个重要方向是用量子密钥技术，让普通手机支持量子安全通话，相当于给通话和短信加了“一把锁”，能防止黑客攻击、不可破译。

记者曾在中国电信展会现场试用量子通话手机，用户可在通话过程中一键选择两种通话模式，“加密通话”或“普通通话”，两种模式下的通话质量无差别。用户无须换号，只需要升级成量子安全SIM卡，但通话是双向的，需要对方也使用量子通话手机。上述电信人士称，目前这项业务还无法在电信营业厅办理，只面向企业办理。

另外，中国电信还搭配做了一款“天翼量子密话”APP，应用市场可下载。作为一个加密即时通讯软件，用户注册后可在平台通话交流，信息都是量子加密的。

人与人之间的通信需要加密，照此思路，中国电信又试着加密物与物之间的通信，即量子物联网。物联网代表了一种随处可见、规模化、低成本的万物互联，比如能感知路况的巴士、自动节电的路灯、自动调温的井盖，终端需要插物联网卡，将量子密钥技术用到卡里，保障物与物之间的通信安全。

质疑和瓶颈

运营商的量子通信产业化仍然面临市场的培育和需求的刚需性等问题。

在消费市场，通话加密并非手机的新兴功能，传统加密手段一直存在，消费者的安全意识在增加，但并不强调万无一失的安全，量子通话加密不容易被消费者感知。相对来看，政企用户对量子通话加密的反馈更好。目前在法院、监狱、公安局和部队等单位开通量子密话或者量子高清密话业务，往后会投入更多力量到政企服务。

政企客户对安全保障是有刚需的，但是用了量子安全，就能万无一失吗？

上述问题曾在推广时被用户质疑过。他认为，一方面，运营商没有建量子的专网和专线，意味着要保留传统安全的成分，传统安全的可靠性达不到理论上的万无一失；更重要的是，安全并非单点技术的加持，而是一个体系建设，用户甚至从产品设计之初就要融入安全的因素，在管理的措施、制度安排上也要考虑到安全，这些都在技术以外、无法在单点产品上用量子就能保证的。就像一家只有工业2.0基础的工厂，即使用上工业4.0的技术，也无法大幅提升效率。

中国信通院发布的《量子计算发展态势研究报告》称，中国量子计算的总体发展态势良好，但也存在一些问题，目前关键材料、器件、仪表、环境系统等方面，面临供应链封锁断供风险，可能影响科技项目顺利实施。当前任务是补齐支撑配套短板，保障自主供给能力，比如开展供应链问题短板专项攻关，为科研产业发展提供支撑。