昱虹研究院｜淺析量子信息在金融領域的應用及發展

近年來，我國在量子通信領域形成了很強的理論和實驗技術儲備，並相繼取得一系列重大突破，開啟了全球化量子通信、空間量子物理學和量子引力實驗檢驗的大門，使我國在量子科技領域實現了從「並跑」到「領跑」的轉變。量子通信技術也從實驗室走向實踐，量子通信技術的行業應用也逐漸多元化、規模化，尤其在金融行業也卓有成效。

一、 什麼是量子通信技術

在好萊塢電影《蟻人》中，主角斯科特為了拯救世界，把自己無限縮小，最後進入的就是「量子世界」。量子是微觀世界裡最小不可分割的基本單位，每天無時無刻不充斥在我們身邊，比如日常生活中常見的光，就是由大量光量子組成的。

量子通信是利用量子力學原理對量子態進行操控的一種通信形式，可以有效解決信息安全問題。其核心為量子密鑰分發和量子隱形傳態兩種技術形態。

1、 量子密鑰分發

量子密鑰分發系統採用光量子編碼量子比特信息，解決了不完美單光子源的問題，具有系統實現簡單、易於集成的特點，為信息傳輸提供了難以破解的安全通道，可有效應對信道竊聽、高性能計算攻擊等安全威脅，可大幅度提高加密通信安全性，確保網絡傳輸安全。

被稱之為「一次一密」的無條件安全密鑰方式。

比如，兩個人通話期間，量子通信會每分每秒都產生密碼，牢牢「鎖」住語音信息，第三方無法獲取。一旦通話結束，這串密碼就會立即失效，且無法被任何人破解。

2、 量子隱形傳態

量子隱形傳態即兩個糾纏的粒子無論相距多遠，測量其中一個的狀態必然能同時獲得另一個粒子的狀態，在此過程中不受光速限制的量子通訊方式。

比如，男A和女A為戀愛關係，但是因為異地，男A和另一個單身女B在一起，本來單身的女B因為與男A成為戀愛關係後，無形中將女A變成單身狀態，這種傳態就是量子隱形傳態。

二、 量子信息技術在金融領域發展現狀

應用量子保密通信原理性技術手段，在物理層上實現金融數據量子加密傳輸與存儲解決方案，作為未來金融與資訊領域的先進通信安全技術手段儲備，滿足未來金融與資訊領域的通信安全重大需求，具有重要的戰略意義。

據悉，在量子通信發展初期，人民銀行就高度重視，密切跟蹤其研究進展及行業動態，啟動了人民幣跨境收付信息管理系統（RCPMIS）的量子通信技術應用示範。

2016~2017年，隨著量子保密通信骨幹網絡的貫通，工商銀行實現了網上銀行異地數據的量子加密傳輸，將北京西三旗園區的網上銀行生產數據量子加密傳輸至上海外高橋園區和上海嘉定園區。2017年2月22日，隨著京滬量子骨幹網絡的貫通，工商銀行網上銀行異地數據的量子加密傳輸系統正式投產，量子信道通信距離達到2000公裡以上，進一步提升了工商銀行網上銀行系統的安全性。

2016年，中國銀行成立金融信息安全聯合實驗室。於2017年4月，北京農商銀行在北京城域環網全面應用量子加密技術，將生產業務和同城災備數據切換到量子加密通道，實現量子加密技術在城域環網上的全面應用，整體提升了北京農商銀行城域網的安全性。這是量子通信技術首次在金融行業應用於城域光纖環網，為未來在金融行業進行大規模推廣應用奠定了基礎。

中國銀監會已將量子通信寫入銀行業「十三五」發展規劃，並以「京滬幹線」為依託，開展了多項銀行業應用布局。目前已完成京滬異地量子骨幹線路，以及合肥、濟南、上海城域量子線路的建設工作，實現京滬量子骨幹網絡的整體貫通。同時啟動山東、安徽和上海銀監局向中國銀監會的量子保密通信銀行業金融數據採集系統的遠程報送應用。

報告顯示，2017年，我國量子通信行業市場規模達到了180億元，到2018年將達到320億元左右，同比增長77.78%，預計到2024年，我國量子通信行業建設及運營服務市場規模達912億元，同比增長13.57%。根據預測，國內量子通信短期市場規模在100億~130億元左右，長期市場規模將超過千億元。

三、量子信息應用在金融領域的發展趨勢

1、提升數據中心間互聯通信安全。目前，各商業銀行基於多種考慮，大多擁有多個數據中心。利用量子通信的特點，提升數據在數據中心間傳輸時的安全性。

2、打造商業銀行與第三方機構的安全通信渠道。例如，在商業銀行與監管機構之間傳輸敏感數據時，可以進一步加強數據傳輸的安全性。

3、構建跨境安全通信渠道。目前各大商業銀行普遍在境外設立了為數不少的機構及子公司，存在大量的跨境業務數據、管理數據傳輸需求。未來，伴隨全球廣域量子通信網絡的建設，商業銀行跨境數據傳輸也可利用量子通信技術，從而保證敏感數據的安全。

9月28日,阿里巴巴發布了自研的量子安全平臺，並在華東地區部署了基於此平臺的OTN量子安全加密通信系統，該加密通信的傳輸速率達到200Gbps，是目前公開且可得而知的世界最高速率的商用量子安全加密通信系統，可服務於數據中心間的大容量數據加密傳輸，為量子通信技術的產業運用奠定了技術支持。

昱虹研究院認為，量子通信技術「不可複製」性的加密安全通信特質，在國家政策支持及行業巨頭們不斷創新研究下，未來量子通信技術在金融行業的應用除加強金融機構的信息安全外，在行動支付、5G通信、軍工、安防等其他領域也將進一步推進。

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