7月7日，国际金融服务公司摩根士丹利（Morgan Stanley）发布题为《量子安全网络进步》的研究报告，强调关键基础设施需要被保护以抵御量子计算机的威胁，并概述了量子安全网络的发展前景和相关行业影响。
报告主要内容如下：
1 量子密钥分发（QKD）技术的重要性
量子计算机在计算能力方面的进步将为企业、政府和社会创造巨大价值。然而，如果落入图谋不轨之人手上，计算能力的进步可能会导致在传统网络上发送的消息以及该网络上的任何历史加密信息，都可能被解密和发现，严重影响网络安全。据估计，第一批具备实质性威胁公钥密码体系的量子计算机可能在2030年前后诞生。因此，关键基础设施的提供商需要从现在开始准备他们的网络，以应对敏感数据被泄露的风险。电信公司和卫星运营商将有机会运营量子安全网络（集成在他们现有的网络中），并为新的和现有的技术公司提供硬件和软件服务。
量子安全网络设计目的是防止量子计算机的攻击。基于量子物理定律的量子密钥分发技术（QKD），可以监测试图窃取数据的黑客。量子比特以一种非常脆弱的状态存在，这使得黑客不可能在不留下被篡改迹象的情况下拦截或窃取一条信息。在实际应用中，这意味着由于光子状态的变化，窃听者一定可以被发现。
（1）量子推动者：提供通信基础设施。一类是传统的电信运营商，例如BT、德国电信和Orange，其中英国的BT运营网络并提供服务，包括通过BT专用光纤网络（Open reach部门）交付的专用高带宽端到端加密链接。另一类是卫星运营商，如SpaceX和欧洲通信卫星OneWeb。卫星运营商预计将发挥重要作用，因为与地面网络相比，太空可以实现更远的距离和更大的量子通信覆盖范围。鉴于SpaceX公司在太空通信架构方面的快速部署，可能会成为（欧美国家的）领先受益者，而欧洲电信卫星OneWeb公司的进展稍落后于SpaceX公司几年。
（2）量子设备供应商：提供量子安全保护的软硬件支持。包括像东芝和诺基亚这样的传统供应商，也包括一大批规模较小的专业公司。例如，东芝专注于量子技术和量子密钥分发/管理，诺基亚提供量子安全网络解决方案，Ciena和Juniper等美国运营商提供量子通信硬件和解决方案。
报告引用了2024年4月麦肯锡发布的《量子技术监测报告》。麦肯锡预测量子通信市场将显著增长，全球市场价值可能在2035年达到110亿至150亿美元，到2040年可能增长至240亿至360亿美元，年复合增长率超过20%。
从技术角度，报告强调，“研究人员正在提高量子密钥分发的性能，并利用创新技术展示更长的传输距离和更高的数据速率”。
1、政府和国防：对于需要保护大量机密和敏感长期数据的政府和相关机构来说，量子通信是有益的。
2、银行和金融：银行需要保护个人客户和专有信息，同时也要确保数据可用于交易。量子随机数生成器已被用于安全应用程序和密码学操作的密钥，例如身份验证、数字签名和安全访问控制。
3、数据中心：许多企业和政府机构需要备份其关键信息，并确保数据的可用性，这些信息需要在数据中心以及使用过程中得到保护。
4、医疗保健：任何导致患者机密数据泄露的网络安全漏洞都会对社会产生重大影响。
虽然量子通信标志着量子生态系统的一个重要的早期商业用例，但在引入全功能/可扩展的量子计算机之后，还有更广泛的潜在应用。报告认为，量子计算的早期用例可能会出现在金融领域，利用量子算法进行随机建模，并将机器学习应用于各种金融问题。随着量子计算与人工智能软件的发展和集成，将在与化学和材料科学相关的领域（如量子化学和气候变化/能源危机）发挥越来越重要的作用。
英国和欧洲政府已宣布提供大量资金用于量子技术开发，促进了政府、学术界和工业界之间的密切合作，推进了量子技术进步与应用。
（1）英国国家量子战略。2023年3月，英国宣布启动国家量子战略，并承诺从2024年开始的十年内，投资25亿英镑用于开发量子技术，并为该计划带来额外的10亿英镑私人投资。到2035年，英国计划大规模部署世界上最先进的量子网络，该战略的目标成果有：
1、实现规模计算：2035年的量子网络将实现量子处理器集群在数据中心内部和之间联网，以扩展计算能力。
2、实现全国连接：在量子状态下共享信息，促进安全、可信和远程访问能力和数据。
3、促进国际交流：英国将与五个以上国家合作，共同开发基础技术，以及与国际量子网络的连接，包括卫星链路。
4、建立量子互联网：英国将实现量子信息从本地发送到全球范围。这将被称为量子互联网元年。
(2) 欧洲已启动EuroQCl、Nostradamus、Iris2多项量子通信项目。Petrus公司负责协调欧洲量子通信基础设施（EuroQCI）项目部署，该项目的一个关键目标是保护敏感数据和关键基础设施，并加强对欧洲政府机构、数据中心、医院、电网等单位的保护。2024年1月，欧盟启动了“Nostradamus”，由德国电信牵头的投资集团负责建设欧盟的量子通信测试基础设施，合作伙伴有泰雷兹公司和AIT奥地利技术学院。
1、空间领域：未来的欧盟卫星网络——Iris2（卫星弹性、互联性和安全性基础设施项目），将依赖EuoQCI 设施，Iris2计划于2027年全面投入使用。
2、资金方面：EuroOCl的资金由一系列来源提供，包括数字欧洲计划，连接欧洲设施计划，地平线欧洲计划、ESA以及Recovery and Resilience Facility国家基金。欧洲议会批准了Iris2项目第一阶段到2027年达24亿欧元（加上ESA和私人投资）。
《Morgan Stanley：The advance of quantum-safe networks》
本文2024年7月12日发表于微信公众号 量子科话 （摩根士丹利报告预测量子安全网络将迎来广阔应用空间），风云之声获授权转载。
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