超级干货| 读懂此文就成为量子通信专家，绝不需要第二篇

      编者按：兴证通信唐海清团队、王奕红、王俊贤作为国内研究量子通信的第一团队，我们在2013年拜访了我国顶尖科学家潘建伟团队成员并撰写了市场第一篇量子通信深度研究报告《量子通信前沿深度报告：量子通信将挑起大国信息安全战略的重担》，随后调研龙头公司科大国盾以及全球量子大会，撰写《全球量子通信大会调研报告：信息安全终极武器，产业化步伐加快》，之后至今我们一直坚持不懈对量子通信产业的研究与跟踪，持续深入产业链调研，这几年量子通信产业发生了翻天覆地的变化，我们在年度策略报告/半年度策略报告中均提出量子通信是今年三季度通信板块最确定的行情，并于近期持续推荐，如今三季度来临，催化剂临近，行情启动，于是我们更新报告，并更新观点：

一、我们认为今年有三大变化驱动今年为量子通信产业规模启动元年：

1、第一次写入国家战略《十三五规划》，位列战略新兴产业第二位，解决我国核心芯片和软件无法国产化的问题。

2、产业规划开始浮出水面，未来建设一纵一横，三个环网以及七纵七横等等。

3、量子计算机预计将7-8年后面世，倒逼量子加密产业，打开万亿市场空间。

二、三季度催化剂众多驱动板块行情：

1）2016年8月份潘建伟中科大团队将发射全球首颗量子通信卫星；

2）2016年9月量子通信京沪干线建成；

3）2016年底，首条商用干线沪杭线有望竣工；

4）相关核心公司或陆续登陆资本市场，龙头都飞通信已在新三板挂牌。

三、标的：

1、核心公司：都飞通信（新三板）、科大国盾（未上市）；

2、A股相关标的：浙江东方、科华恒盛、银轮股份、宁波建工等。

详情参阅:

• 量子加密通信是绝对安全的通信方式，是信息安全的终极解决方案，意义重大：1）由于我国核心芯片和软件无法国产化，只有依靠量子加密通信解决绝对安全问题；2）未来量子计算机面世，强大的计算能力将摧毁所有依靠算法的经典加密体系，只有量子加密通信能够抵挡；

• 国家意志，写入十三五规划：由于我国短期内无法实现核心芯片软件的国产化，国家对量子通信非常重视，中央领导人多次学习和视察量子通信，已经将量子通信写入十三五规划，首次进入国家战略，是仅次于航空发动机的战略新兴产业第二位，重要性极为突出。

• 短期市场千亿，长期看市场过万亿：1）首先，在涉及国家政治、军事、经济等重要安全的领域，比如政府、军方、金融企业等将是量子加密通信首先应用的领域，根据我们测算，预计市场规模过千亿；2）其次，根据我们的了解，量子计算机将加快面世，而未来随着量子计算机的面世，依托强大的计算能力，将秒破现存世界上所有依靠算法的经典密码体系，信息安全的威胁将无处不在，此时，将倒逼量子通信产业进入千家万户，市场空间彻底打开，预计至少达万亿以上。

• 我国量子通信技术和产业化处于世界领先水平，将挑起大国信息安全战略的重担：在技术理论水平上，目前我国与欧洲/美国同属世界一流水平，在产业化角度，我国量子通信产业领先全球，目前已经建成多个城域网，量子通信京沪干线也即将建成。

• 4大重磅催化剂来袭，量子通信板块或将形成。1）2016年8月份潘建伟中科大团队将发射全球首颗量子通信卫星；2）2016年9月量子通信京沪干线建成；3）2016年底，首条商用干线沪杭线有望竣工；4）相关核心公司或陆续登陆资本市场，都飞通信（837638）已在新三板挂牌。

• 我们对量子通信行业给与“推荐”投资评级；重点推荐：核心公司都飞通信（新三板）、国盾量子，以及问天量子；上市公司中，重点相关标的：浙江东方（参股科大国盾和神州量子）、科华恒盛（与国盾量子合作）、宁波建工（参股中经云），银轮股份（持股科大国盾）；其他相关标的：凯乐科技（量子加密数据链产品）、中信国安（合肥城域网建设及运营）、三力士（承建山西省量通网络）、神州信息（中标京沪主干线建设）等。

• 风险提示：量子通信推进进度缓慢、产业化不达预期

量子通信，是指利用量子理论中的量子纠缠效应，进行信息传递的一种新型通讯方式；与经典通信方式相比，量子通信优势体现在安全性和高效性，其中量子加密通信有望成为我国信息安全的终极解决方案。

1.1  量子通信简介

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通讯方式，是量子论和信息论相结合的成果。量子通信具有绝对安全和高效率等特点，给信息安全带来了革命式的发展，是目前国际量子物理和信息科学的主要研究方向，主要涉及的领域包括：量子远程传态\量子密码通信等。目前应用发展相对成熟的为量子密码通信。

1.2  量子通信分类

量子通信主要的通信方式包括两种（可按信道分类）：直接通过量子态进行量子隐形传送以及量子密码通信（目前应用最成熟的方式）。

1.3  量子通信工作原理

量子通信的工作原理为，利用粒子的量子纠缠效应，将信息加载在粒子状态中，通过传输粒子实现绝对安全的通信。量子通信主要的通信方式包括两种：直接通过量子态进行量子隐形传送以及量子密码通信（目前应用最成熟的方式）。

l  量子纠缠效应

量子通信的主要原理为量子纠缠效应，即两个或多个量子系统之间的非定域非经典的关联，通俗的讲，即可以制备两个这样两个粒子态，无论距离多远，当其中一个粒子状态发生变化时，另外一个粒子的状态也会同时发生变化。

以笛卡儿、伽利略、牛顿为代表的主流物理学家认为，宇宙的组成部份相互独立，它们之间的相互作用受到时空的限制。而量子纠缠效应脱离了时空，它证实了任何两种物质之间，不管距离多远，都有可能相互影响，不受四维时空的约束，是非局域的（nonlocal），它不仅宇宙证实了爱因斯坦的幽灵——超距作用（spooky action in a distance）的存在，也证实了我们中国人一直强调的因果报应等观点——任何两种物质在冥冥之中存在深层次的内在联系。

l  量子状态信息化

量子通信在传送过程中一般以状态来表示信息，早期利用偏振态较多，目前逐渐转向采用相位状态表示信息：1）利用光的偏振对数据进行编码，在一个方向上的偏振视为0，而另一个视为1，常用的有两种偏振方式，直线型和对角型；2）利用光子的相位数据来进行编码，例如45度，90度，180度等代表0、1、-1。

l  量子隐形传送

量子隐形传送是一种脱离实物的信息传送，原理是通过将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方来传递信息，即把另一个粒子制备到该量子态上，而原来的粒子仍留在原处。

具体而言，首先制备出具备量子纠缠效应的光子A和B，分别在甲和乙两地保存，需要传递信息时，将蕴涵相关信息的光子C与A一起测量，这样A的状态发生了改变，B的状态也发生了改变，再用光子D与B做逆测量，即可得到原来光子C所蕴涵的信息。

量子隐形传送由于单子状态难以长时间保存、光纤信道损耗大、受环境噪音影响较大等原因，目前为止技术仍不成熟。

l  量子密码通信

由于量子通信具有不可破译、绝对安全的特性，它受到了信息安全科学界的极大重视。在量子隐形传送现阶段实现困难的背景下，在经典通讯中用量子通信技术进行加密通信来保障信息安全成为了当前全球量子通信研究的重点，也是目前唯一接近成熟应用的量子通信。

加密是保障信息安全的重要手段，目前最常用的加密技术是用复杂的数学算法来改变原始信息——这种方法虽然安全性较高，但存在被破译的可能，并非绝对可靠。而量子密码术是主要利用量子状态来作为信息加密和解密的密钥，具有不可破译性。任何想测算和破译密钥的人，都会因改变量子状态而得到无意义的信息，而信息合法接收者也可以从量子态的改变而知道密钥曾被截获过。

通俗地讲，量子密码通信就是甲利用激光收发器发射确定状态的光子，乙采用滤光器/激光收发器进行接收，保存并记录光子状态，随后甲和乙互相对应光子的状态，以识别是否被窃听（由于光子一旦被窃听测量，就会改变状态，从而被发现），从而获得绝对安全的密钥。

最初的量子密码通信利用的都是光子的偏振特性（状态），目前主流实验方案已经发展到利用光子的相位特性进行编码。举例来说，利用偏振特性时，乙为了接收正确的信息，必须测量光子并使用正确的滤光器偏振方向，即信息传送的偏振方向相同。初始甲发送密钥时，假设发射直线型的偏振光子，乙用接收器过略后发射出的是对角偏振的光子，然后一个完全随机的结果就会出现在接收器上，一旦中间有窃听者使用接收器窃听，结果就会发生改变；使用这种方法，特性信息能够发送而使窃听者无法不被发现地偷听。

1.4  量子通信的绝对安全特性

量子通信具有绝对安全和高效率、超大信道容量、超高通信速率、远距离传输和信息高效率等特点特性，最主要的特性为绝对安全，主要理论支撑为海森堡测不准原理和量子不可复制原理。

量子通信的两种应用（量子应用与经典应用）：量子隐形传送与量子密码通信均具有绝对安全特性。

在量子隐形传送通讯中，由于传送信息的两个粒子都分别在甲和乙手中，信息传送脱离实物，不受四维空间的约束，二者状态同时发生变化，因此明显无法被破译，绝对安全。

在量子密码通信通讯方式中，量子密码通信主要传递密钥，甲发送确定状态的光子，乙采用收发器接收，而后甲乙互相对应光子状态，一旦发现光子状态改变，即可确认被窃听，因此该方式也具备绝对安全、无法被破译的特性。

l  海森堡测不准原理和量子不可复制原理

量子通信绝对安全的特性由海森堡测不准原理和量子不可复制原理支撑：

1）“海森堡测不准原理”：在同一时刻以相同的精度测定量子的位置与动量是不可能的，只能精确测定两者之一。它是量子力学的基本原理。

2） “单量子不可复制定理”：在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的，因为要复制单个量子就只能先作测量，而测量必然改变量子的状态。

根据这两条定理，任何窃听者的存在都会被发现，从而保证密码本的绝对安全，也就保证了加密信息的绝对安全。

总书记说过“没有信息安全，就没有国家安全”，信息安全已提升到国家战略新高度，量子通信产业化迫在眉睫。首先，虽然我们提倡去IOE、国产化替代，但很多核心芯片和器件依赖于国外进口，无法完全防范硬件后门和代码攻击，而量子加密通信能够保证数据的安全，有望成为信息安全的终极解决方案；其次，未来随着量子计算机的应用，计算能力越来越强，到时所有经典加密体系将不复存在，从而倒逼量子加密通信的应用和推广。

2.1  信息安全是一场没有硝烟的战争，量子通信势在必行

国家信息安全的竞争是一场没有硝烟的战争。美国陆基监听站遍布世界各地，空中侦察卫星和侦察机四处布局，全球各个国家和地区都在其窃听范围内，使得美国能不断获取对手在军事、政治、经济等方面的情报。而且美国“吉米·卡特”号核潜艇被称为“全球最强水下间谍”，可对别国敷设在海底的光缆进行窃听。美国人的“耳朵”从陆地伸向太空之后，又伸向了海洋，一场激烈的窃听与反窃听的战斗已打响。

2013年“棱镜门”事件引发国家信息安全忧患，给各国的信息安全带来了严峻的挑战。该事件证实，美国和以色列研发的“震网”病毒曾袭击了伊朗的布什尔核电站，导致1000台离心机报废。信息安全问题无处不在，各国纷纷调整信息网络空间的战略部署。另外，据美国战略和国际问题研究中心报道，网络犯罪每年给全球带来4450亿美元的经济损失。

我们认为，在“互联网+”时代，信息安全不仅仅涉及到国家政治、军事情报，还跟人们日常的生活等息息相关。量子加密通信能够做到通信的绝对安全，将解决信息安全的燃眉之急，无论谁保证了自己信息的绝对安全，则在这场信息战当中占据了优势。因此，我国领导人是高度重视量子通信技术的发展和产业化。

2.2  核心芯片和软件无法国产化，量子通信保障绝对安全

互联网科技时代，网络安全尤为重要。中国互联网应急中心发布的《2013年中国互联网网络安全报告》显示，2013年，境外“匿名者”、“阿尔及利亚黑客”等多个组织曾对我国政府网站发起攻击，并先后篡改我国187个政府网站。数据显示，2013年我国境内被篡改网站数量为24034个，较2012年增长46.7%。其中，境内政府网站被篡改数量为2430个，较2012年增长34.9%。信息安全俨然关乎到国家、企业、个人的切身利益，国家开始启动去IOE化进程。

美国对中兴通讯进行出口限制带来的反思：设备的国产替代化（去IOE）依然无法保证网络的安全。虽然中兴通讯的网络设备（路由器、交换机、服务器等）是自主研发生产，但其上游的核心器件和芯片仍依赖于国外进口。也就是说，如果我们国产替代的设备采用的是非自主芯片，那么芯片是有被留存后门的风险，并可通过代码控制和攻击我们的设备。而量子加密通信相当于硬件加密，具有绝对安全特性，即使通过手段获取到了量子加密后的数据，是没有办法解密出真实数据，更不能进行篡改和攻击。

我们认为，我国核心器件和芯片还是依赖国外产品，且无法在短期内实现完全自主化，因此量子通信在我国显得更为迫切，而美国在芯片、设备到系统的自主可控性比我们更强。量子通信具有绝对安全特性，可以有效防范信息网络设备中的信息窃听和后门风险，在军事通信、政府保密通信、金融、民用通信上都将带来颠覆性的变革。

2.3  量子通信——国家意志，首次写入国家战略

1）量子通信发展计划仅次于航空发动机，已被列入“十三五规划”，成为体现国家战略意图的重大科技项目。习近平十八届五中全会讲话：“从更长远的战略需求出发，我们要坚持有所为有所不为，在航空发动机、量子通信、智能制造和机器人、深空深海探测、重点新材料、脑科学、健康保障等领域再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目”。

2）国家领导人对量子通信非常重视，组织多次考察和学习。2011年7月5日，李克强总理参观国盾量子公司的量子保密通信产品，并拨通了保密通信电话；2012年2月21日，刘延东副总理曾专门为新华社量子通信验证系统开通仪式剪彩；2013年9月30日，中央政治局成员组织在中关村集体学习了量子通信；2016年4月26日，习近平总书记到中科大研究院察看了量子通信的科学研究成果展示，到量子通信京沪干线总控中心了解量子通信网络建设。

在当前信息安全受到高度重视的背景下，国家层面对量子通信的推广和应用非常关注，鼓励勉励量子通信从业人员加快速度推进量子通信产业化。量子通信绝对安全、超大容量、超越经典的通信方式将深刻改变世界，有望成为我国继高铁、核电后的第三张国家硬科技的新名片。

2.4  密码技术无法抵抗量子计算机攻击，倒逼量子通信产业发展

        量子技术是突破信息和物质的经典极限的，量子技术的应用将带来计算能力的飞跃+实现无条件安全的网络通信+超越经典极限的精密测量，能够给产业带来颠覆性的变革。

量子计算机的快速发展倒逼量子通信的应用。量子计算机的计算能力远高于目前运行速度，它可以攻破互联网加密算法的任何安全屏障，量子计算机正在势不可挡地迅速发展。

1）2010年由英国布里斯托尔大学领导的国际研究小组成功研制出速度更快、信息存储量更大的光子芯片，为量子计算开辟了新道路。人类有望在10年内制造出量子计算机，实现传统计算机无法完成的复杂运算。

2）2013年谷歌和美国宇航局共同研发了D-Wave X2 计算系统，这个D-Wave应该是世界上第一个功能正常的量子计算机。2015年12月10日谷歌量子人工智能实验室的实验表明，在两次测试中D-Wave2X的运行速度比传统模拟装置计算机芯片运行速度快1亿倍。

3）2015年，阿里和中科院共同成立了一个量子计算机研究室，其中中国科学院在量子信息技术方面处于国际先进水平。该实验室计划到2025年，量子模拟将达到当今世界最快的超级计算机的水平，2030年达到目前顶级超算的百亿亿倍。

4）此外，微软、IBM等业内大公司在量子计算上均有布局。微软在加州大学圣塔芭芭拉分校建立了一座专门研究量子计算的实验室Station Q；目前IBM已开放5-qubit的量子计算服务，未来计划将量子比特加到50至100。

据科学家研究表明，利用经典THz计算机分解300位的大数需15万年，量子计算机利用Shor算法只需1秒。经典非对称密码体系都能够被量子Shor算法破解；量子计算机投入应用后安全经典加密体系将不复存在！因此，我们认为未来经典加密通信在量子计算机面前将形同虚设，而量子加密通信在强大的量子计算机面前，依然能够保证通信的绝对安全，量子通信的应用和推广迫在眉睫。

量子通信是未来科技的大势所趋，已成为全球大国竞争的焦点，欧美日等国家都在积极布局。当前中国量子通信在潘建伟团队的带领下，在量子通信理论、技术、应用和产业化研究方面都取得了重大突破，国家政府也是高度重视和积极推进量子通信技术的真正落地和产业化。我们认为，随着京沪干线、沪杭干线建设和量子通信卫星发射成功，中国量子通信产业化领先全球，并有望迎来全面爆发。

3.1  全球现状：量子通信成为大国竞争焦点

量子通信在全球范围内蓬勃发展，从实验室走向产业化和实用化，欧美、日本纷纷投入大量科研力量和资源。量子通信国际层面的快速发展一方面体现了该技术的重要性；另一方面加速了量子通信技术和产业化的进程，给国内团队提供借鉴对象，推动国内应用推广进程。

欧盟发布《量子宣言》，宣布将投资10亿欧元，促进量子通信网络等技术的发展。英国正在建伦敦到布里斯托的量子干线，此外，瑞士、日本、韩国等国也将相继实施量子干线建设。

其中美国发布国家量子环网计划，Battelle与IDQ合作，着手在哥伦比亚市和华盛顿地区建立长达650公里的量子通信线路。并进一步计划建立起连接包括Google、IBM、微软等公司的数据中心，总长超过10000公里的环美国量子通信网络。

国外量子通信技术领先中国，量子通信科技产业实体中较为知名的有瑞士的IDQ、美国的MAGIQ以及BBN，它们能够提供初步商业化的量子密钥分发系统器件、终端设备和整体应用解决方案，迈出了世界量子通信产业化坚定步伐。相比之下，日本在量子通信领域起步较晚，目前只有东芝在做相关研发，技术仍相对落后。

与世界量子通信产业的发展比较，中国领先全球。中国量子通信团队数量多（潘建伟、郭光灿团队等），参与企业也较多，良性的合作与竞争环境使得中国量子通信技术产业化居于世界领先水平。另外，国家层面的高度重视也使中国量子通信的产业化进程推进较快，京沪干线、第一条商用干线沪杭干线的落成和量子通信卫星的发射，将标志着中国成为量子通信的发展排头兵。

3.2  量子通信重要轨迹及国内团队——中国走在世界前列

当前中国量子通信领军人潘建伟博士在量子通信技术在提出之初即深入该领域的理论和应用研究，以及政府的高度重视和大力支持，国内率先实现了量子传送、加密和分发，理论实力、技术基础和产业应用的世界领先。

1）量子纠缠的发现：

    1982年，法国物理学家艾伦·爱斯派克特（Alain Aspect）和他的小组成功地完成了一项实验，证实了微观粒子“量子纠缠”的现象确实存在。意义：打破了当时宇宙间物质互相作用受时空限制的主流思想，证实了任何两种物质之间，不管距离多远，都有可能相互影响，不受四维时空的约束，宇宙在冥冥之中存在深层次的内在联系。

2）量子通信提出：

1993年，美国科学家C.H.Bennett提出了量子通信的概念：由量子态携带信息的通信方式，它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。

3）量子隐形传送：

1993年，在贝内特提出量子通信概念以后，6位来自不同国家的科学家，基于量子纠缠理论，提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案，即将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方，把另一个粒子制备到该量子态上，而原来的粒子仍留在原处。

1997年在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作，首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。

4）量子密码通信：

2003年，韩国、中国、加拿大等国学者提出了诱骗态量子密码理论方案，彻底解决了真实系统和现有技术条件下量子通信的安全速率随距离增加而严重下降的问题。

5）长距离量子通信：

2006年夏,我国中国科学技术大学教授潘建伟小组、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室、欧洲慕尼黑大学—维也纳大学联合研究小组各自独立实现了诱骗态方案，同时实现了超过100公里的诱骗态量子密钥分发实验，打开了量子通信应用大门。

2007年6月，一个由奥地利、英国、德国研究人员组成的小组在量子通信研究中通过创下了通信距离达144公里的最远纪录。

2010年，中国科学技术大学和清华大学的研究人员完成了一项创举，他们的自由空间量子通信实验将通信距离从先前的数百米记录一步跨越到16公里。

2011年10月，中国科学技术大学教授潘建伟、彭承志、陈宇翱等人，与中科院上海技术物理研究所王建宇、光电技术研究所黄永梅等组成联合团队，在青海湖首次成功实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。

2012年，中国科学家潘建伟等人在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。

2014年7月，意大利帕多瓦大学的一组研究人员通过对4个在轨飞行卫星的实验，证实了卫星之间以及卫星与地面站之间进行量子通信是完全可能的。

2015年6月，中国科学技术大学潘建伟、张军等和英国牛津大学的同事合作，实验实现了68 Gbps的高速量子随机数发生器，成功研制出世界上最快的量子随机数发生器。

6）量子通信网：

2008年底，潘建伟的科研团队成功研制了基于诱骗态的光纤量子通信原型系统，在合肥成功组建了世界上首个3节点链状光量子电话网，成为国际上报道的绝对安全的实用化量子通信网络实验研究的两个团队之一（另一小组为欧洲联合实验团队）。

2009年9月，潘建伟的科研团队正是在3节点链状光量子电话网的基础上，建成了世界上首个全通型量子通信网络，首次实现了实时语音量子保密通信。这一成果在同类产品中位居国际先进水平，标志着中国在城域量子网络关键技术方面已经达到了产业化要求。

7）国内量子通信技术迅速落地期：

2009年国庆60周年阅兵关键节点设置量子通信热线，2012年合肥城域量子通信网络建成，同年建成新华社金融信息验证网，2013年建成济南城域量子通信网，2014年世界最长的量子通信京沪干线项目启动，2015年2月工商银行开展量子通信金融应用实验，2015年12月全球第一条商用量子通信干线沪杭干线项目启动。2016年6月，中国科学技术大学潘建伟团队利用线性光学系统，在20公里的光纤线路中实现了量子指纹识别，突破了经典极限，首次在信道容量上实现了对经典通信的超越。2016年7-8月，中国将发射全球首颗量子通信卫星。

8）量子通信国内团队：

中国量子通信技术水平处于国际领先地位，与英国、瑞士、美国并驾齐驱。以潘建伟为代表的中国科大的科研团队是国内量子通信的顶尖团队，掌握着量子通信的核心技术，其次是中科大的郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室，清华大学姚期智团队、龙桂鲁团队等也取得了优秀的成果。

在产业化方面，潘建伟领导的科大国盾团队主要做实践和应用，陈增兵参与的都飞通信主要做组网和运营、神州量子主要偏向理论研究和元器件设备开发。

国内量子通信研发领军者之间都有非常密切的同学、同事或师门关系，形成了相互探讨、相互促进、相互补充的良性竞争氛围，大大加快了中国量子通信技术的发展步伐。随着国家将量子通信提升到国家科技名片的高度，未来中国量子通信技术和应用必将迎来爆发式的增长。

因此，我们认为我们国家的量子通信技术和产业化已经走在世界领先水平。量子通信技术以其无条件安全的特点将把我们国家的信息安全水平提升到一个新的高度。而且产业化进展的步伐也超出了我们的预期，随着未来京沪量子通信干线的落成以及量子通信卫星的发射，行业开始进入加速发展阶段。

3.3  量子通信产业链分析

目前基于BB84协议的量子通信实现需要借助经典光通信网络，因而产业链结构具有一定相似性。产业链自上而下包括：芯片材料、设计、封测à芯片à器件à设备+线缆à运营商à用户。

上游：核心材料、器件和芯片仍需依赖国外进口。上游环节主要是原材料、芯片和器件，由于对单光子密钥发送及接收的严格要求，量子通信设备对单光子源、单光子探测器、量子随机数发生器等器件的需求与光通信设备有明显差别。
量子通信设备整体采购量较小，难以驱动相关器件及芯片厂商的研发生产，因而高度依赖进口。并且目前我国器件商集中度较低，芯片设计环节薄弱，难以满足量子通信设备的规格要求。

其中上游关键器件，除随机数发生器能实现自产，其余（FPGA、单光子源、雪崩二极管等基本需要依赖国外进口）

中游：包括密钥分发及中继，量子网关，量子路由等量子通信设备。这些产品国内科大国盾量子已能自主研制，都飞通信也已实现部分自研。

下游：产业链下游应用主要为基于量子加密的各种涉及数据传输的设备，可具体表现为量子加密手机、白板、签章等形式。目前客户定位主要为政府、军方、大型国企及高端商务等。