亨通光电要把量子通信带向海洋？

出品  光子盒研究院

导读：6月6日，在“长三角地区主要领导座谈会”重点项目签约仪式上，上海电信、浙江东方、江苏通服、国盾量子等16家单位签署合作框架协议，就共建长三角一体化量子通信干线网络、培育和发展量子通信战略性新兴产业达成共识。光纤行业的龙头亨通光电也是16家签署单位之一，早在2016年开始涉足量子通信领域，但业内报道不多。时至今日，亨通光电已经成为量子通信领域的重要玩家。

1966年，华裔物理学家高锟制造出世界上第一根可用于通信的光导纤维，自此开创了一个通信新纪元。

与电缆相比，光纤传输具有频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰强、保真度高、性能可靠的优点。21世纪以来，通信网络中光纤正全面取代电缆。截至2019年6月底，中国光缆线路总长度4546万公里，光纤普及率86%，总长度与普及率稳居世界第一。

对中国来说，光纤普及率高是发展量子通信是一个天然优势。因为在现阶段，量子保密通信的建设仍需依赖地面光纤。可以说，量子保密通信网络的建设是光纤企业的一个重大机遇。

而最先把握这个机遇的是稳居光纤市场前二的亨通光电，2016年与郭光灿的问天量子合作成立“江苏亨通问天量子信息研究院有限公司”，自此拉开量子通信产业化的序幕。

目前，亨通光电仍是A股唯一一家布局量子通信的上市公司，四年来建成了国际首个相位编码长距离广域商用量子干线——宁苏干线和国内首条与电信运营商合建的量子干线——京雄干线，此外已经在规划研发海洋环境应用。

亨通光电已经成为量子通信领域不可忽视的一股力量。

强强联手

2016年，亨通集团董事局主席崔根良做了一个重要决定，那就是进入量子通信行业。

先是在7月，亨通光电与北京邮电大学签署协议共建量子光电子实验室。一个月后，亨通光电与中科大郭光灿院士的问天量子签署协议，共同投资设立江苏亨通问天量子信息研究院有限公司，亨通光电持股70%。

后排中间郭光灿（左）和崔根良（右）

安徽问天量子成立于2009年，是国内首批从事量子信息技术产业化的高新技术企业。中国量子信息学科界鼻祖郭光灿院士、著名密码学家蔡吉人院士担任公司首席科学家。技术来自中科院量子信息重点实验室的韩正甫教授团队。

公司成立后，建设了国内第一个量子保密通信政务网——芜湖量子政务网，国内第一条城际量子保密通信线路合-巢-芜量子安全专线。

问天量子已建成省级量子安全工程技术研究中心、院士工作站、合肥研究院、量子信息联合创新平台等量子信息研发平台和子公司合肥量芯科技有限公司，拥有量子保密通信多项国际和国内专利，可提供完全自主可控的量子信息安全系统整体解决方案。

亨通光电则是国内最大的光纤企业之一，近年来光缆、光棒的销量稳居前二。全面布局5G通信、能源互联网及海洋通信等领域的产品及服务，并在硅光模块、量子保密通信、太赫兹通信、相变储能等领域进行前瞻性布局。

亨通光电、问天量子的合作可谓“强强联手”。亨通光电资本雄厚、产业化经验丰富，问天量子在量子技术上首屈一指，更重要的是，量子保密通信和光纤是关联性非常强的行业。

按照合作协议，亨通问天量子注册成本3000万元，亨通光电以现金出资70%，问天量子以无形资产出资30%，问天量子向合资公司授权了六项专利，包括量子密钥分发中心控制装置、网络加密机、量子数据终端组网系统等核心技术。

目前，亨通光电已推出了量子密钥分配终端QKD、量子保密通信组网设备、量子设备管理平台、量子通信科研设备、量子安全衍生产品等五大系列产品。

其中，量子密钥分配终端QKD，涵盖面向骨干网的GHz量子组网密钥分配终端，以及面向接入网的50MHz量子组网密钥分配终端。量子保密通信组网设备包括量子安全网关、量子路由器、量子光交换机，用于构建广域量子网络。

此外，亨通光电推出量子网络管控平台QKM和量子密钥管控平台QKS。QKM通过智能化的集中式量子保密通信网络设备的管理软件和监控软件，经过QNMP、SNMP、TCP/IP等协议来管理设备；QKS负责QKD协商密钥的存储和分发，兼有密钥的中继功能。

为了支撑进一步研究，亨通还推出了量子通信科研设备，包括高速皮秒激光器、红外单光子探测器、BBO纠缠源系统。

除产品之外，亨通还推出了量子保密通信解决方案，包括点对点型网络组网方案、光开关型网络组网方案、全时全通型网络组网方案、QKD与光网络融合的保密解决方案。同时面向政务网、电力调度网、金融数据网等，提供可灵活部署的方案，保障各行业数据的安全传输。

事实上，对亨通光电而言，量子通信的核心不只有技术，还有高质量的光纤光缆产品做基础支撑，而这才是亨通光电核心竞争力所在。量子保密通信需要的超低损耗光纤及大有效面积光纤，目前国内只有两家厂商能够提供，亨通光电就是其中之一。

开启商用

亨通光电的量子产品正式迈向商用是2017年1月宣布承建宁苏量子干线工程。为此，亨通光电又成立了全资子公司南通亨通问天量子网络科技有限公司。同年3月，亨通光电与三大运营商之一的中国联通签订《量子通信战略合作协议》。

宁苏量子干线建设工程项目包括干线网及城域量子网络建设，干线及延长线西起南京，途经镇江、常州、无锡、苏州、南通六个城市后接至上海边界，总长600公里，在南京和苏州吴江区分别设立量子密钥及网络管控中心；城域量子网络建设包括覆盖上述6个地级市的主要行政区及开发区，建设千兆级的QFTTO量子城域网络。

宁苏量子干线

经过近一年的建设，到2017年12月，宁苏量子干线通过专家组验收。该工程在量子设备性能、量子网络管控、抗攻击等功能和指标上均满足甚至高于设计要求，部分指标达到国际领先水平。

宁苏量子干线是世界首个同时采用超低损G.652D光纤和G.654E光纤的商用量子网络，该型号光纤曾成功商用于全球知名陆地干线及海缆通信工程，用于量子干线，不仅传输、链路损耗更低，而且量子安全网关单机吞吐量可达近1Gbps，带宽资源丰裕、业务承载能力高。

更重要的是，宁苏量子干线是世界上首个基于相位编码的长距离广域商用量子干线，所采用的F-M相位编码方案具有超强的抗环境干扰能力，可实现干线全天候全时的稳定运行。

目前，量子密钥分发的实现主要有偏振编码、相位编码、时间编码、频率编码等方案。

用光子的偏振态作为信息载体简单易控，最初的量子通信实验都采用偏振编码，但偏振编码QKD易受环境扰动，长期传输会导致偏振态的变化。与偏振编码相比，以光子的相位编码信息抗干扰能力强、传输距离远，适合在光纤中传输。

宁苏干线所采用的F-M相位编码方案，是安徽问天量子自主发明的技术，已获中、美、日专利授权，教育部技术发明一等奖。F-M系统实现了全线路扰动完全免疫量子通信，长期稳定，不受信道环境干扰。在地埋光纤、架空光缆、跨江铁路桥光缆等光缆上测试，均表现完美，是应对复杂光纤链路环境的核心技术。

宁苏量子干线开通后，从南京到上海沿线的机要、保密、金融、电信等部门或企业，将具备安全性更强、保密度更高的量子专线数据服务。此外，宁苏量子干线还将适时与京沪、沪杭等量子通信干线互联。投入使用后仍将由亨通光电来进行运营。

在完成宁苏量子干线的建设后，亨通光电与中国联通共同承建了北京到雄安新区的京雄量子通信干线，是国内首条由电信运营商与量子保密通信方案提供商合建的量子保密网络。

京雄干线全长180km，包括北京、房山、高碑店、徐水、雄安等几处站点，采用F-M相位编码量子密钥分发设备，构建基于量子加密通信干线的数据加密防泄漏防篡改系统，填补了该区域量子信息安全服务业的空白。

京雄干线提供了量子加密视频会议、端到端通信保护、数据库加密备份等创新解决方案，可实现量子安全办公、数据中心远程灾备、量子政务网、金融数据量子加密传输等功能。

2019年5月，亨通光电与中国联通共同宣布京雄量子通信干线已开通，双方联合问天量子成立的量子加密通信联合实验室也同步揭牌，未来将进一步开展多项量子安全新业务新技术试验。

量子加密通信联合实验室揭牌

在此之前一个月，基于京雄干线、宁苏（宁沪）干线项目，亨通光电荣获2019年信息社会世界峰会（WSIS）C5类别最高奖项，是2019年中国获得的唯一最高奖项。

据了解，WSIS是世界上最大的年度“信息和通信技术促进发展”界的聚会。2019年全球共申报1140个项目，中国共29个项目。经过遴选，全球共有18个项目获得最高奖。

短短四年，亨通光电就走在了量子通信产业化的前列，不过这只是个开始。亨通光电制定了近中远三期方案，京雄、宁沪干线只是近期规划，中期还将建设长三角量子保密通信环网和京津冀量子保密通信环网，远期目标则是构建覆盖全国的三纵三横量子通信网络。

走向海洋

从研发到商用，亨通光电都占据了制高点。亨通光电不断加强与研究机构的合作，2018年又与东南大学共建光/量子通信与传感技术联合研究中心；商用方面，亨通光电更是极力地拓展量子保密通信的应用场景，甚至包括海洋。

早在2017年的MWC上海展，亨通光电就展示了广域陆海一体化量子通信解决方案，并表示已经在规划研发海洋环境应用。

之所以提出量子通信走向海洋，是因为亨通海缆已在国际市场占有一席之地。作为全球海洋通信与能源互联的“中枢神经”，海缆系统承载了全球98%的国际语音、数据传输。没有海缆，互联网只是一个“局域网”。

亨通海缆项目于2008年筹建，2011年投入生产。先后承担了马尔代夫、科摩罗、巴布亚新几内亚国家海缆系统项目，以及智利、玻利维亚、墨西哥等多个国家的海缆项目。

2018年11月，亨通集团宣布智利FOA项目顺利交付，成为第一家完成近3000公里国际有中继海底光缆项目的中国企业。至此，亨通光电交付国际海底光缆总长度突破一万公里。

FOA智利项目3000公里海底光缆成功交付

2020年初，亨通光电已经完成对华为海洋的100%股权收购。此后，在亨通光电原有海缆研发制造、海底通信网络运营、海洋电力工程施工的基础上，新增全球海缆通信网络的建设业务，进一步完善海洋产业布局，打通全产业链。

随着亨通光电在海缆市场竞争力的增强，有望把量子通信也带向海洋。实际上，海洋领域的应用非常广，比如资源勘测、国家安全等，对信息保密都有着极高的要求。但是，海洋信息保密相关技术目前有些滞后，量子通信无疑是一种非常好的解决方案。

但是相比陆地市场，海洋量子通信的技术难度更高，例如设备需要放在海底，维护不便，对设备的稳定性要求极高。配套器件的性能也非常重要。这将是亨通光电未来几年研发规划的重点方向。

从陆地到海洋，未来很长一段时间，亨通光电都将是量子通信领域的重要玩家之一。

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1930年秋，第六届索尔维会议在布鲁塞尔召开。早有准备的爱因斯坦在会上向玻尔提出了他的著名的思想实验——“光子盒”，公众号名称正源于此。