電信運營商探路量子通信產業化

經濟觀察報 記者 沈怡然 近期中國電信運營商在量子方面動作頻頻。于2023年6月4日—6日舉辦的中國國際通信展上，主角電信運營商共同將量子技術放在展臺的顯眼處，和網、云、算力業務并列。

2023年5月，中國電信在原有量子公司之上，又在合肥成立了一家新公司中電信量子信息科技集團有限公司，注冊資金30億元。安徽省委書記韓俊，國務院國資委黨委書記、主任張玉卓，中國電信董事長柯瑞文等出席了儀式。

量子力學是前沿科學，但一小部分量子技術已經在轉化成應用。相比美國和歐洲，中國將量子提升至國家戰略目標的時間稍晚，政府仍然是量子技術前期發展的投資主力?，F階段，部分量子技術和相關軟硬件的成熟（主要在量子通信領域）讓企業看到了產業化的曙光，在高校院所進行科學研究、樣機研發的同時，一些企業開始探路應用。

運營商對量子通信的熱情來自于安全需求。一位中國電信人士對記者稱，運營商將云、網作為主業，這兩項業務作為底層設施，對安全有強烈需求。同時，運營商正從消費業務轉型政企業務，需要將安全作為一種增值服務，公安、金融、能源等客戶安全需求極高，運營商要保障萬無一失，迄今唯一原理上無條件安全的通信方式就是量子保密通信。

運營商一方面要結合自己的“老本行”網絡通信，另一方面所需的軟硬件必須是成熟的、能公開采購的。目前，企業選擇將量子與通信結合，這是業內公認量子技術的一個應用方向，另外兩大方向是量子計算和量子測量，軟硬件尚未成熟，運營商幾乎沒有布局。

相比于網、云、算力這些工程性的技術，量子對運營商乃至整個產業都是一項底層的創新，量子仍然是運營商前瞻布局的一部分，仍在解決技術的、市場的、成本的問題，還無法作為一種增值服務大面積地交付客戶。

路徑的選擇

和華為、騰訊等科技企業相比，運營商只做與自身業務的結合，軟硬件向上游采購。企業布局的方式不同，中國電信布局得最早，成立公司與量子技術企業合作，還參與了量子城域網的建設；

企業的共同目標是量子通信，用量子技術來實現通信的安全和保密性。傳統的加密通信方法，大多依賴于算法和密鑰，有可能被破解或泄露。

相關人士對記者稱，大數據和人工智能給傳統通信網絡帶來很多復雜的計算問題，這些問題是傳統計算方式無法解決的，用量子計算的思路則可以直接求解。

實現量子安全的方式有多種，最直接的方法是拉一條量子專線或者進行量子通信組網。這方面的建設成果是“墨子號”量子科學實驗衛星、量子保密通信“京滬干線”，兩大項目證實了量子通信組網和量子專線在軟硬件上的可行性。

但是運營商普遍沒有選擇這種方法。相關人士對記者稱，這的確能充分保證量子通話過程的安全性，所需的相關設備也能從上游采購，但是成本很高。運營商在傳統安全上做得很成熟、成本很低，大部分客戶權衡下來，暫時無法接受量子的高成本。

運營商中，中國電信曾合作建設過量子城域網，這是一種可覆蓋整個城市的量子密鑰分發網絡。上述中國電信人士也認為，如果想大面積推廣產品，必須選一種更低成本的方式做量子。

一位量子研究人士對記者稱，運營商沒有建設全程組網和量子專線，而是選擇一種簡化為單中心的應用，中心直接部署量子隨機數，全部業務直接使用量子安全服務平臺分發。 這也是以量子信息技術為基礎，且安全級別不會降低。

上述量子研究人士對記者稱，簡單說，這些都不是建設全程量子網絡，所含量子技術成分較少，仍然混合了大部分的傳統安全技術。理論上看，這種方式比全程量子網絡的方式多了一些不確定性，但是在具體的密話業務上，安全性是足夠的。

探路應用

決定了技術實現方式，運營商開始尋找應用。目前中國電信做出了量子安全通話、量子辦公、量子物聯網；

就中國電信來看，擁有3.91億移動通信用戶，和大量的政企客戶，一個重要方向是用量子密鑰技術，讓普通手機支持量子安全通話，相當于給通話和短信加了“一把鎖”，能防止黑客攻擊、不可破譯。

記者曾在中國電信展會現場試用量子通話手機，用戶可在通話過程中一鍵選擇兩種通話模式，“加密通話”或“普通通話”，兩種模式下的通話質量無差別。用戶無須換號，只需要升級成量子安全SIM卡，但通話是雙向的，需要對方也使用量子通話手機。上述電信人士稱，目前這項業務還無法在電信營業廳辦理，只面向企業辦理。

另外，中國電信還搭配做了一款“天翼量子密話”APP，應用市場可下載。作為一個加密即時通訊軟件，用戶注冊后可在平臺通話交流，信息都是量子加密的。

人與人之間的通信需要加密，照此思路，中國電信又試著加密物與物之間的通信，即量子物聯網。物聯網代表了一種隨處可見、規模化、低成本的萬物互聯，比如能感知路況的巴士、自動節電的路燈、自動調溫的井蓋，終端需要插物聯網卡，將量子密鑰技術用到卡里，保障物與物之間的通信安全。

質疑和瓶頸

運營商的量子通信產業化仍然面臨市場的培育和需求的剛需性等問題。

在消費市場，通話加密并非手機的新興功能，傳統加密手段一直存在，消費者的安全意識在增加，但并不強調萬無一失的安全，量子通話加密不容易被消費者感知。相對來看，政企用戶對量子通話加密的反饋更好。目前在法院、監獄、公安局和部隊等單位開通量子密話或者量子高清密話業務，往后會投入更多力量到政企服務。

政企客戶對安全保障是有剛需的，但是用了量子安全，就能萬無一失嗎？

上述問題曾在推廣時被用戶質疑過。他認為，一方面，運營商沒有建量子的專網和專線，意味著要保留傳統安全的成分，傳統安全的可靠性達不到理論上的萬無一失；更重要的是，安全并非單點技術的加持，而是一個體系建設，用戶甚至從產品設計之初就要融入安全的因素，在管理的措施、制度安排上也要考慮到安全，這些都在技術以外、無法在單點產品上用量子就能保證的。就像一家只有工業2.0基礎的工廠，即使用上工業4.0的技術，也無法大幅提升效率。

中國信通院發布的《量子計算發展態勢研究報告》稱，中國量子計算的總體發展態勢良好，但也存在一些問題，目前關鍵材料、器件、儀表、環境系統等方面，面臨供應鏈封鎖斷供風險，可能影響科技項目順利實施。當前任務是補齊支撐配套短板，保障自主供給能力，比如開展供應鏈問題短板專項攻關，為科研產業發展提供支撐。