量子通信技術(shù)專利綜述楊薇

丁麗萍

摘 要：本文主要基于量子通信領(lǐng)域的相關(guān)專利申請數(shù)據(jù)，對量子通信技術(shù)在全球的專利分布情況進行了分析，總結(jié)了量子通信領(lǐng)域?qū)＠暾堈w走勢、重要申請人以及主要分類號。

關(guān)鍵詞：量子通信 保密

1 概述

量子信息是量子力學(xué)與經(jīng)典信息結(jié)合的產(chǎn)物，而量子通信是量子信息學(xué)研究的主要內(nèi)容。作為近二十年發(fā)展起來的新型交叉學(xué)科，量子通信是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通信與經(jīng)典通信技術(shù)相比，具有傳輸速度快、保密性強等優(yōu)勢。

2 專利總體分析

2.1 專利申請量分析

從圖1可以看出，近幾年無論全球還是國內(nèi)，量子通信的“火熱度”都在持續(xù)走高，全世界對于量子通信的關(guān)注度和重視程度也越來越高。

1985年起全球申請量開始了緩慢且持續(xù)性地增長，這來源于國外量子通信領(lǐng)域技術(shù)的不斷突破，也來源于國外政府對于量子通信領(lǐng)域先知的重視。特別是美國、日本、歐洲，在很早之前就將量子通信研究加入到國家發(fā)展策略之中。全球?qū)＠暾埩坑?999年-2006年間形成了一個持續(xù)快速的增長，這是由于量子通信領(lǐng)域的分支技術(shù)的不斷延展以及基本器件如單光子光源以及單光子探測器的快速發(fā)展。

國內(nèi)的量子通信研究起步幾乎與國外同步，但是在專利申請的開端上卻落后國外十幾年。國內(nèi)申請量在2005年達(dá)到一個小巔峰，這是由于2005年中國科學(xué)院院士潘建偉及其團隊在國際上首次實現(xiàn)了五光子糾纏和終端開放的量子態(tài)隱形傳輸。國內(nèi)申請量在2010年后呈現(xiàn)迅速增長的態(tài)勢，比全球增長速率還要更快，這是由于2008-2009年潘建偉團隊在合肥建成了3節(jié)點、5節(jié)點的光量子電話網(wǎng)，2010年清華-中科大團隊又首次成功實現(xiàn)了百公里量級的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)，不斷的技術(shù)突破以及實用化進程的快速推進，都促成了近5年間我國量子通信領(lǐng)域?qū)＠暾埖拇笤鲩L。

對量子通信領(lǐng)域全球?qū)＠暾埩繃鴦e分布進行統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，前三名的日本、美國、中國三個國家的專利申請總量加起來幾乎占據(jù)了量子通信專利量的3/4。有外界評論稱“中國僅用了十年時間就在量子通信領(lǐng)域達(dá)到了全球領(lǐng)先水平”，而相應(yīng)的，專利申請方面中國也僅用了十幾年時間就能與美國、日本比肩。而且就現(xiàn)在的技術(shù)發(fā)展趨勢以及實用化趨勢來看，中國在未來幾年間很有可能會超越美國、日本，成為專利占有量最多的國家。

2.2 申請人分析

從圖2中可以看出，日本公司占據(jù)大部分，如日本電氣株式會社、東芝、日本電信電話株式會社等，它們的專利申請持續(xù)時間久并且平均。申請量第一的日本電氣株式會社在2004-2010年間的申請量較大，近幾年則較少，而申請量第三的東芝則在近幾年也有很大的申請量，是日本公司中勢頭最好的。申請量第二的MAGIQ技術(shù)公司（美國）在2001-2009年間有集中大量的專利申請，但是在2009年后不再有任何申請。

上榜的中國申請人安徽問天量子科技公司、安徽量子通信技術(shù)公司、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)其實都屬于中科院團隊，可見由潘建偉教授引領(lǐng)的中科大團隊依然是中國量子通信領(lǐng)域的中流砥柱，另一個申請量較大的是廣東的華南師范大學(xué)。

2.3 分類號統(tǒng)計

通過對量子通信領(lǐng)域的分類號進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，量子通信領(lǐng)域的分類號大部分為H部，少量為G部。使用最多的前4個分類號分別為：H04L 9/00（保密或安全通信裝置），H04L9/08（密鑰分配），H04L 9/12（同步的或最初建立特殊方式的發(fā)送和接收密碼設(shè)備），這三個分類號是由于量子保密通信是量子通信現(xiàn)階段研究最多、實用化也最多的技術(shù)分支，而量子密鑰分配技術(shù)QKD是量子保密通信技術(shù)中研究最早也研究最多的技術(shù)；H01S 5/00（半導(dǎo)體激光器），由于量子通信中的信號載體基本上為光量子，因此發(fā)射端為以單光子光源為代表的激光器。

3總結(jié)

從全球范圍來看，日本公司整體上居于最領(lǐng)先的定位，美國雖然申請總量居第二，但是有絕對競爭力的申請人不多，而這些國外公司并沒有在中國進行大規(guī)模的專利布局。縱觀整個量子領(lǐng)域中國申請人的專利申請，主要領(lǐng)頭人是中科大研究團隊以及旗下的兩家公司。

可以大膽的預(yù)測，在接下來的十年間，中國也許能夠保持迅猛的勢頭超越技術(shù)相對停滯的美國、專利申請開始減緩的日本，成為量子通信領(lǐng)域真正的領(lǐng)軍者，將量子通信技術(shù)真正地帶入人們的日常生活，走進新的量子時代。

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