量子技术开启信息安全新纪元，国芯科技(688262.SH)构筑未来发展新高地

随着信息技术的飞速发展，传统密码学面临着前所未有的挑战。量子计算的出现更是让现有的密码体系面临被破解的潜在威胁。在全球量子信息技术蓬勃发展的浪潮中，作为国内领先的信创和信息安全芯片企业，国芯科技正以前瞻性的战略布局和扎实的技术积累，初步构建出量子技术生态圈，并在量子安全领域展现出强劲的发展势头。

一、量子信息技术：颠覆传统的信息处理新范式

量子信息技术是以量子力学原理为基础的一种实现信息感知、计算和传输的全新信息处理方式。量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域，在提升计算困难问题运算处理能力、加强信息安全保护能力、提高传感测量精度等方面，具备超越经典信息技术的潜力。

与传统的基于冯诺依曼体系架构的计算不同。量子计算使用量子比特（qubit）。在当前的信息处理计算过程中，可以取"0"和"1"两个值的比特进行计算，但是作为量子计算机基本元素的量子比特是可以实现"0"和"1"的任意组合叠加。通过对大量的叠加态进行计算，可以实现大规模并行计算。因此，量子计算机在理论上能够以传统计算机无法比拟的速度解决某些问题。

量子通信利用量子叠加态或纠缠效应，在经典通信辅助下实现密钥分发或信息传输，理论层面具有可证明安全性。而量子密码技术是量子通信安全的核心技术，是量子通信技术的基础。量子密码技术是指利用量子态作为信息加密和解密的核心技术，通过利用量子态生成和分发加密密钥来确保密钥的安全性。由于量子通信具有理论上不可破解的安全性，因而在保护敏感信息方面具有重要意义。目前基于量子密钥分发（QKD）和量子安全直接通信（QSDC）等方案的量子保密通信已初步实用化。

QKD技术已成熟落地，市场规模有望快速增长

量子密钥分发(Quantum key distribution, QKD) 是基于量子力学基本原理，并结合“一次一密”的加密方式在通信用户之间传输密钥，是目前发展最为成熟的量子通信技术，能够与现有的光通信、大数据、云计算等新型技术进行融合互补，打造服务多种行业，开放灵活、智能互联的量子生态体系。

QKD产品技术发展已较为成熟，目前主要集中在产品的升级迭代，以提升性能、优化价格应用竞争力、缩小整机尺寸、用户友好性和产品的可扩展性等方面。QKD产品是网络安全领域中一种补充和增强的手段。QKD产品的发展方向将更多地关注于不同领域的深度融合，为安全通信提供更为全面和创新的解决方案。随着技术的不断成熟和市场对高度安全性的需求增加，QKD作为一种补充手段将在网络安全领域发挥越来越重要的作用。

国防军事领域是QKD当前最主要的应用市场，但未来随着QKD技术的提升和市场对QKD技术的认可，其他行业应用规模的增加。2023年全球QKD产业规模约为9亿美元。随着全球经济的增长，QKD的应用场景逐渐清晰与增多等驱动因素，预计未来几年将是QKD行业快速增长阶段。根据机构预测，到2030年，预计产业规模将达到76.8亿美元。

QRNG应用领域广泛，发展潜力巨大

量子随机数发生器(Quantum Random Number Generator, QRNG) 是一种利用量子力学原理生成真随机数的器件，是迄今为止唯一在理论上可证的真随机数发生器，是信息安全系统中理想的密钥源。

目前，QRNG在各个领域都有应用，包括汽车、手机、物联网以及其他市场。在汽车行业，QRNG芯片用于安全通信和加密，增强车辆网络安全。手机也受益于QRNG芯片，可确保安全交易并保护用户敏感数据。在物联网和边缘设备领域，QRNG为通过互连设备传输的关键信息提供安全保障。

2023年，全球QRNG产业规模约为8,000万美元。未来，QRNG将会在金融服务、医疗保健和国防等多个行业中不断整合，在这些领域中对安全通信、数据存储和数字交易的需求将为QRNG产业发展创造丰富的机会，推动QRNG市场规模增长。预计到2030年，QRNG产业规模将达到34亿美元。

量子安全事关重大，各国支持政策频出

由于量子计算机在计算能力方面超越所有经典计算机的性能，量子技术对于国家战略意义不言而喻。因此量子信息技术的发展与应用已成为大国间开展科技、经济等领域综合国力竞争，维护国家技术主权与发展主动权的战略制高点之一，亦是国家战略的重要组成部分。世界各国先后推出量子信息相关领域的支持政策。截至2023年底，全球有29个国家和地区制定和推出了量子信息领域的发展战略规划或法案文件，据公开信息不完全统计的投资总额已超过280亿美元。

以 2018 年欧盟“量子旗舰计划”和美国《国家量子倡议（NQI）》法案为重要标志，近年来各国在量子信息领域的规划布局持续加速。2023年6个国家相继发布量子信息相关国家战略和投资规划，计划投资总规模达到67亿美元。总体而言，量子信息领域的国际科技竞争正日趋激烈。

此外，美国也通过一系列法案限制中国量子技术的发展。2021年11月，美国将我国三家量子科技企业列入实体清单。2023年8月，美国签署对华投资限制行政令，聚焦量子计算、半导体、人工智能三大领域。

国内近年来也陆续出台了多项政策，鼓励量子科技产业发展与创新。2016年 8 月，国务院发布的《“十三五”国家科技创新规划》在“科技创新 2030 重大项目”中，“量子通信与量子计算机”为名列第三的重大科技项目。在历届两会中，“量子信息、量子科技”出现次数越来越多，具有风向标意义。2022年12月和2023年2月的两次中央经济工作会议上，会议均强调要加快量子计算等前沿技术研发和应用推广。2024年3月，国家发展和改革委员会主任郑栅洁在2024年的中国发展高层论坛年会上提及，加快布局未来产业，开辟量子技术、生命科学等新赛道，开展“人工智能+”行动。另外，地方上去年也共有22个省及直辖市发布了支持量子发展的相关政策。

二、国芯科技在量子安全领域的布局

基于自身全面掌握的嵌入式CPU微架构设计技术，以及在开源指令架构下研发出的丰富的CPU IP核，国芯科技长期致力于“云-边-端”系列化自主可控高安全高性能芯片体系构建。经过20年的努力，国芯科技已成为国内领先的信创和信息安全芯片及模组研发企业，在云安全芯片和端安全芯片的部分细分市场如云和服务器高性能安全芯片、金融POS机芯片、指纹识别芯片等领域占据了国内头部份额。

厚积薄发，量子安全产品线已具规模

在多年的积淀与发展后，国芯科技已经在信创和信息安全领域构筑出一个坚实的基础，这个基础不仅包括了一系列成熟的安全产品，还涵盖了对具体应用领域的深刻理解以及产业发展趋势的深切思考。因此，国芯科技是国内较早开展量子技术合作，将信创和信息安全芯片与量子技术进行结合的公司之一。

早在2022年，国芯科技便与参股公司合肥硅臻合作，基于国芯科技的CCP903T高性能密码芯片与合肥硅臻QRNG25SPI量子随机数发生器模组，成功研发了一款高速量子密码卡。

交加累积，重叠增益。国芯科技充分发挥在芯片和模组设计方面的长处，依靠自身及合作伙伴的具备卓越专业素养和丰富实战经验的研发团队，在物联网、云计算、智能终端等领域持续开展量子安全芯片及模组的研发和产业化工作，不断推进信创和信息安全芯片和模组迭代升级。

今年8月份，国芯科技刚进行了量子安全模组产品的“上新”，推出的量子安全UKEY、量子安全PCI-E密码卡，量子安全mini PCI-E密码卡等产品，可适用于PKI认证、数字签名、数据（实时）加解密等场景，在电力、金融、交通、教育、医疗等领域有广泛的应用前景。

11月8日，国芯科技发布公告，披露最新的量子安全芯片A5Q与量子密码卡CCUPH3Q03内部测试成功。根据公告，量子安全芯片A5Q可应用于量子安全类智能终端和设备（如智能手机、对讲机、智能电表、视频摄像头等），结合量子安全技术赋能传统密码体系，助力各类智能终端产品信息安全技术的全面升级。量子密码卡CCUPH3Q03则是基于国芯科技CCP907T高性能密码芯片和合肥硅臻的量子随机数发生器芯片推出的一款高速量子密码卡，按照国家密码管理局三级密码模块认证要求进行设计，已获得获得国家密码管理局商用密码产品认证证书，可广泛应用于密码机、签名/验证服务器、安全网关/防火墙等安全设备以及金融、物联网、工业控制、可信计算和国家重大需求等云安全应用领域。

据了解，三级密码卡具有更强的物理安全机制，具有防拆卸、防钻孔探测的安全屏蔽盖，具有基于身份的鉴别机制，提供非入侵式攻击缓解技术的有效性证据和测试方法，有效防止电压、温度超出模块正常运行范围对密码模块安全性的破坏，具有更高的安全性。

在上述产品中，国芯科技均采用参股公司合肥硅臻芯片技术有限公司研发的量子随机数发生器进行设计。目前，国芯科技的量子安全芯片产品已实现对外供货，向国内量子信息安全领域的多家厂商开展产品销售，包括中电信量子、问天量子和合肥硅臻等。

相与有成，构建量子技术生态圈

除了丰富的量子安全产品线，国芯科技也持续着力构建量子技术生态圈。公司已经与量子领域的知名企业安徽问天量子及参股公司合肥硅臻分别组建了量子芯片联合实验室。依托上述两个量子芯片联合实验室，公司与合作伙伴在物联网、云计算、先进存储、智能终端等领域，联合开展量子芯片的研发和产业化工作，实现了信创和信息安全芯片迭代升级。

在此基础上，2024年国芯科技先后又与国信量子、图灵量子、之江量子和信安世纪等多家行业内领先企业签署战略合作协议，并进行了密切的技术合作。

之江数安量子基于国芯科技和合肥硅臻合作开发的量子加密板卡，推出了全新纯国产量子服务器密码机，从CPU、内存、硬盘、网卡、操作系统、数据库、管理软件到整机全国产化，是纯国产化的量子服务器密码机。该产品已于今年4月15日通过国家密码管理局商用密码检测中心检测，产品密码安全等级为二级，可用在等保三级及以内应用场景，适用于政务、电力、交通、医疗、教育、运营商、能源石油石化等行业。

图灵量子与国芯科技合作，以国芯科技的PCI-E密码卡和图灵量子的全电量子随机数为基础，打造了量子加密网关、量子服务器密码机和量子密钥管理系统，可以为客户提供完整的量子安全应用解决方案。该方案可望在安防、通信、物联网、工业互联网等领域得到应用。

随着国内信息安全以及量子安全企业进一步加强在研发和产业化应用的协同，国内有望在近期实现更多量子安全产品的落地，不断提升公众、企业及国家应对复杂安全环境的能力。大木百寻，根积深也；沧海万仞，众流成也。国芯科技正通过切实提高自身国产量子密码技术产业链应用的核心竞争力，以澎湃的热情和坚定的决心，为数字化时代里的安全需求构筑更坚实的防线。