量子信息与安全产业从目前已经发展的形态来看,主要是由量子物理加密产品与技术 (例如QKD)、PQC、QRNG等带来的产业价值。
QKD产品技术发展相对成熟,现在主要是产品升级迭代,使其性能更优越、价格更具应用优势、 整机尺寸更小等,QKD产品不存在对传统产品的替代。
2022年全球QKD市场规模较2021年有所下降,为8亿美元,受COVID-19影响,以往由政府资金 支持的项目受到影响,很多项目也因疫情和经济增长放缓而中止或进展缓慢,当然,QKD还未实现大 规模应用,公众的认知还需要进一步提升,这些都影响到QKD市场的增长。
我们认为,随着全球经济的逐步恢复,QKD的应用场景逐渐清晰与增多等,未来几年将是QKD行 业快速增长的好阶段,到2025年,预计市场规模将达到35.04亿美元,这将是2022年的5倍。

国防军事是QKD最主要的应用市场,但未来几年随着其他行业应用规模的增加,国防军事的全 行业占比将从2022年29.75%略微下降至26.11%;电网是过去几年QKD的主要应用行业之一,未来几 年的行业占比也将出现较大幅度的下降,从2022年21.88%下降至16.41%,电信、政府服务、金融、 铁路等市场占比均略微上升。
从产业链上主要环节各结构占比来看,元器件作为产业链上游最重要的环节,随着技术进步, 大规模应用带来的成本下降,以及元器件供应稳定等因素影响,预计到2025年在整个产业结构中的 占比将略微下降。而未来几年,终端设备销售仍将是产业中最主要的盈利模式,在产业结构中的占 比略微增加。
预计到2025年,网络和平台搭建的规模占比将明显降低,这是由于过去几年主要国家都进行了 大规模的网络基础设施建设。随着QKD基础设施逐渐完善,运营在产业结构中的占比将会显著增加, 运营业务迎来高峰期,更多的下游应用展开运营活动。

量子随机数发生器(QRNG)是一个组件级产品,不像QKD设备那样相对复杂,对于一些想要进入 量子产业的创业者来说是一个可以快速切入的领域。而且,QRNG应用广泛,在计算模拟、金融支付、 生物植入、视频安防等各个领域都有很大的应用价值。并且,QRNG会随着产品性能的提升及规模效 应带来的成本降低,将在某些应用场景中逐步替代一些经典随机数产品。
QRNG的应用增长与量子信息时代的蓬勃发展有关,虽然目前经典物理的RNG可以满足当前的绝 大部分应用需求,但显然QRNG可以给行业客户提供更高级别的安全防护,特别是在替代软件随机数 方面有着庞大的市场。
QRNG的大规模使用受限于两个方面:产品形态和成本。产品形态需要快速过渡到芯片化,而随 之成本也可以大幅度下降,对于IoT设备来说,几美金的成本增加是大规模应用的临界点。而对于行 业客户来说,100-130美金是很重要的价格接受临界点,如果不能将终端价格下降到这个区间, QRNG的市场将很难打开。
目前,博彩业是QRNG早期应用的典型场景,这是因为黑客曾于2014年通过锁定和入侵老虎机成 功赚取了数百万美元,美国、罗马尼亚、澳门等赌场都曾因此受到损失。美国、澳门的赌场目前已 有使用QRNG的情况,旨在为参与游戏的人提供了公平的环境。
未来随着QRNG芯片化技术的成熟以及成本效应的体现,QRNG有望快速进入消费市场中。例如, 在5G/6G时代,大量的移动设备可以使用QRNG增加安全性,QRNG可能大规模在智能终端设备、银 行U盾、智能驾驶(无人机、无人船、无人车)、及其他物联网产品中应用。 QRNG产业增长驱动力来自产品芯片技术成熟,以及下游应用对产品的广泛认知。

2022年,全球QRNG产业规模约为5,100万美元。随着QRNG芯片技术趋于成熟,以及各方对其认 知度的提高和下游应用普及,预计到2025年,全球QRNG产业规模将扩大至2.03亿美元;预计到2030 年,QRNG产业规模将达到225亿美元。 对于在这一领域的企业来说,市场前景非常美好,但需要加快技术研发、降低成本及开发应用 场景。
PQC是对当前密码体系的升级和加固,早期阶段对现有安全产业的替代影响不大,未来存在对现 有安全软件或安全芯片的替代。 PQC产品形态包括软件和硬件两种方式(一般为组合态),软件类 产品(含算法)可能应用于浏览器等软件系统应用中,硬件类产品可能会以模块化设备或嵌入芯片等产 品形态,逐步应用到下游行业的硬件系统中。

PQC市场增长与PQC标准化进程及量子计算机的实用化有较大关联。2022年PQC产业规模还处在 初期阶段,约为1,000万美元。根据NIST的PQC标准化工作预计完成的时间点(2024年),我们预计 2024年是全行业发展的重要时间点,之后行业发展将进入快车道。预计到2025年,全球PQC产业规 模将达到17.7亿美金;随后的几年,伴随着量子计算机的快速发展也将对PQC的应用有极大的促进作 用,预计到2030年,全球PQC产业规模将达到424.2亿美元。