Varnost komunikacij na osnovi kvantnega zapletanja v letu 2025: Preoblikovanje svetovne varnosti podatkov z nepremagljivimi kvantnimi povezavami. Raziskovanje rasti trga, tehnoloških prebojev in poti naprej.

Izvršni povzetek: Komunikacije na osnovi kvantnega zapletanja v letu 2025
Velikost trga, stopnja rasti in napovedi za obdobje 2025–2030
Ključne tehnologije: Kvantna distribucija ključev in protokoli zapletanja
Ključni igralci v industriji in strateška partnerstva
Kraj uvajanja: Telekomunikacije, obramba in finančni sektorji
Regulativno okolje in mednarodni standardi (npr. ieee.org, itu.int)
Nedavni preboji in mejniki komercializacije
Izivi: Skalabilnost, infrastruktura in stroškovne ovire
Trendi naložb in aktivnosti financiranja
Prihodnji obris: Načrt za mainstream kvantno zaščitene omrežja
Viri in reference

Izvršni povzetek: Komunikacije na osnovi kvantnega zapletanja v letu 2025

Komunikacije, ki temeljijo na kvantnem zapletanju, se bodo v letu 2025 preusmerile iz eksperimentalnih demonstracij v zgodnje komercialne in vladne uvedbe. Ta tehnologija izkorišča edinstvene lastnosti kvantnega zapletanja—kjer dve ali več delcev ostajata povezana ne glede na razdaljo—za omogočanje ultrazvočne varne prenos podatkov. Glavna aplikacija je kvantna distribucija ključev (QKD), ki omogoča dvema strankama, da si izmenjata šifre s varnostjo, ki jo zagotavljajo zakoni kvantne fizike.

V letu 2025 več držav in vodilnih tehnoloških podjetij pospešuje naložbe v infrastrukturo kvantne komunikacije. Kitajska ostaja v ospredju, saj je že pokazala omrežja QKD med mesti in sateliti. Kitajsko omrežje znanosti in tehnologije (CSTNET) in Kitajska akademija znanosti še naprej širita kvantno komunikacijsko hrbtenico med Pekingom in Šanghajem ter načrtujeta vključitev dodatnih metropolitanskih območij in izboljšanje povezav med sateliti in Zemljo. Te napore podpira CSTNET, ki trenutno uvaja povezane QKD vozlišča.

V Evropi je pobuda Evropske kvantne komunikacijske infrastrukture (EuroQCI) v fazi izvajanja, ki si prizadeva povezati vse države članice EU z kvantno zaščitenimi povezavami do poznih 2020-ih. Industrijski partnerji, kot sta Deutsche Telekom in Orange, sodelujejo z nacionalnimi raziskovalnimi inštituti pri preizkusu QKD na osnovi zapletanja preko obstoječih optičnih omrežij. Podjetje ID Quantique, ki ima sedež v Švici, je prepoznan vodja v komercialnih QKD sistemih in aktivno sodeluje v EuroQCI testnih okoljih ter uvedbah v zasebnem sektorju.

V Severni Ameriki napredujeta IBM Quantum Network in Toshiba, katerih Cambridge Research Laboratory razvija prototipe QKD, temelječe na zapletanju, z obsežnimi terenskimi preizkusi v sodelovanju s telekomunikacijskimi operaterji. Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST) prav tako razvija standarde za kvantne zaščitene komunikacije, kar bo ključnega pomena za širšo sprejetje.

V prihodnjih letih pričakujemo širitev metropolitanskih in medmestnih kvantnih omrežij, integracijo satelitsko temeljenih QKD za globalno pokritost in pojav hibridnih klasičnih in kvantnih rešitev varnosti. Kljub tehničnim izzivom, kot so izguba fotonov čez dolge razdalje in potreba po kvantnih repetitorjih, se pričakuje, da bodo stalne raziskave in razvoj ter javno-zasebna partnerstva spodbudila hitro napredovanje. Do poznih 2020-ih bi lahko komunikacije na osnovi kvantnega zapletanja postale osnovna tehnologija za vladne, obrambne in kritične infrastrukturne sektorje po vsem svetu.

Velikost trga, stopnja rasti in napovedi za obdobje 2025–2030

Komunikacije, ki temeljijo na kvantnem zapletanju, podskupina kvantne distribucije ključev (QKD), se hitro preusmerjajo iz eksperimentalnih študij v zgodnjo komercializacijo. V letu 2025 je svetovni trg za kvantne zaščitene komunikacije ocenjen na nizke stotine milijonov ameriških dolarjev, pri čemer rešitve na osnovi zapletanja predstavljajo pomemben in rastoč delež zaradi obljubljene brezpogojne varnosti in odpornosti proti prihodnjim napadom kvantnih računalnikov.

Ključni igralci v industriji spodbujajo rast s širokimi pilotnimi projekti in zgodnjimi uvodnimi fazami. Toshiba Corporation je bila pionirka, ki je pokazala QKD na osnovi zapletanja preko metropolitanskih optičnih omrežij in sodeluje s telekomunikacijskimi operaterji pri integraciji kvantne zaščite v obstoječo infrastrukturo. ID Quantique, s sedežem v Švici, je še en vodja, ki dobavlja sisteme QKD na osnovi zapletanja za preizkuse v vladi in finančnem sektorju v Evropi in Aziji. Na Kitajskem sta Kitajsko omrežje znanosti in tehnologije (CSTNET) in njeni partnerji vzpostavili najdaljšo kvantno komunikacijsko hrbtenico na svetu, pri čemer so povezave temelječe na zapletanju povezovale velika mesta.

Trg naj bi rasel s skupno letno stopnjo rasti (CAGR) nad 30 % od leta 2025 do 2030, kar spodbujajo naraščajoče grožnje kibernetski varnosti, regulativne zahteve po kvantno varni šifriranju in stalni napredki v kvantni strojni opremi. Do leta 2030 naj bi industrijske napovedi predvidevale, da bo globalni trg za kvantno zapletanje zaščitene komunikacije presegla 2–3 milijarde dolarjev, saj se komercialna uporaba pospeši v sektorjih, kot so finance, obramba in kritična infrastruktura.

Evropa: Program Evropske unije za kvantno zastavo financira projekte večletnega obsega za uvedbo omrežij QKD na osnovi zapletanja, pri čemer so komercialni izlivi pričakovani do 2027–2028. Podjetja, kot sta ID Quantique in Toshiba Corporation, so ključni dobavitelji za te pobude.
Azija: Kitajska še naprej vodi v obsežnih uvedbah, pri čemer CSTNET in partnerji širijo kvantno zaščitena omrežja na nove mestne in medmestne poti. Japonska in Južna Koreja prav tako vlagata v nacionalno infrastrukturo kvantne komunikacije.
Severna Amerika: Vlada ZDA, preko agencij, kot sta Ministrstvo za energijo in Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo, financira pilotske projekte in razvoj standardov, pri čemer so komercialne uvedbe predvidene v drugi polovici desetletja.

V prihodnosti je napoved trga za komunikacije na osnovi kvantnega zapletanja robustna, s povečanjem javnih in zasebnih naložb, zorenjem tehnologije in rastočim ekosistemom dobaviteljev. Ko se pojavijo standardi za interoperabilnost in se stroški znižujejo, se pričakuje, da bo sprejemanje pospešeno, kar postavlja QKD na osnovi zapletanja kot temelj nove generacije varnih komunikacij.

Ključne tehnologije: Kvantna distribucija ključev in protokoli zapletanja

Komunikacije, ki temeljijo na kvantnem zapletanju, predstavljajo revolucionarni korak naprej v varnosti informacij, saj izkoriščajo temeljne lastnosti kvantne mehanike za omogočanje teoretično nepremagljive šifriranja. V središču te tehnologije je kvantna distribucija ključev (QKD), zlasti protokoli, ki uporabljajo zapletene fotonske pare za ustanovitev varnih kriptografskih ključev med oddaljenimi strankami. V letu 2025 to področje doživlja hitre napredke, pri čemer več ključnih igralcev in nacionalne pobude preizkušajo meje tehnološko izvedljivega.

Najbolj razširjen protokol QKD, ki temelji na zapletanju, je Ekertov protokol (E91), ki uporablja zapletene fotonske pare za odkrivanje prisluškovanja skozi kršitve Bellovih neenačb. Ta pristop zagotavlja, da vsaka poskus prestrezanja moti kvantno stanje, kar uporabnike opozarja na morebitne varnostne kršitve. V zadnjih letih smo zaznali pomemben napredek pri generiranju, prenosu in zaznavi zapletenih fotonov na vedno daljših razdaljah, tako v optičnih vlaknih kot tudi v prostorskem kanalu.

Kitajska ostaja svetovni vodja na področju kvantne komunikacije, pri čemer sta QuantumCTek in Univerza za znanost in tehnologijo Kitajske (USTC) na čelu. Satelit Micius, ki ga je izstrelila USTC, je pokazal QKD na osnovi zapletanja na razdaljah, ki presegajo 1.200 kilometrov, in postavil svetovne rekorde ter potrdil izvedljivost globalnih kvantnih omrežij. V letu 2025 Kitajska nadaljuje z širjenjem svoje kvantne hrbtenice, integracijo satelitskih in terestričnih povezav QKD za oblikovanje robustne hibridne infrastrukture kvantne komunikacije.

V Evropi je ID Quantique (Švica) ugledni dobavitelj komercialnih sistemov QKD, vključno z rešitvami na osnovi zapletanja. Podjetje sodeluje z nacionalnimi in panevropskimi pobudami, kot je EuroQCI (Evropska kvantna komunikacijska infrastruktura), katerih cilj je uvajanje varnih kvantnih omrežij po celotnem kontinentu. Projekt EuroQCI, ki ga podpira Evropska komisija, naj bi v naslednjih letih videl svoje prve delujoče povezave QKD na osnovi zapletanja, povezovanje vladnih in kritičnih infrastrukturnih lokacij.

Toshiba Corporation iz Japonske je prav tako dosegla opazne napredke, saj je dosegla rekordno distribucijo zapletanja preko optičnih vlaken in razvila integrirane fotonske čipe za skalabilno uvajanje QKD. Kvantni komunikacijski sistemi Toshibine se preizkušajo v metropolitanskih omrežjih in se pričakuje širitev komercialne uporabe do leta 2026.

V prihodnjih letih se bo pozornost usmerila na izboljšanje hitrosti generacije zapletanja, zmanjšanje izgube fotonov pri prenosu in integracijo kvantnih repetitorjev za podaljšanje dosega QKD na osnovi zapletanja. Pri naporih po standardizaciji, ki jih vodijo organizacije, kot je Evropski inštitut za telekomunikacijske standarde (ETSI), se pričakuje, da bodo zagotovili interoperabilnost in varnostno potrjevanje za nove kvantne komunikacijske izdelke. Ko se te osnovne tehnologije izpopolnjujejo, se pričakuje, da bodo komunikacije na osnovi zapletanja postale temeljni del globalne infrastrukture kibernetske varnosti.

Ključni igralci v industriji in strateška partnerstva

Sektor komunikacij na osnovi kvantnega zapletanja se hitro razvija, ključni igralci v industriji in strateška partnerstva pa oblikujejo to področje v letu 2025. Ta sodelovanja so odločilna za napredovanje omrežij kvantne distribucije ključev (QKD), satelitskih kvantnih povezav in integracijo kvantnih tehnologij v obstoječe komunikacijske infrastrukture.

Med svetovnimi voditelji ID Quantique (IDQ), ki se nahaja v Švici, ostaja pionir v komercialnih QKD sistemih. IDQ je vzpostavila partnerstva z večjimi telekomunikacijskimi operaterji in ponudniki infrastrukture, vključno s sodelovanjem z Telefónica in Deutsche Telekom, za preizkušanje in uvajanje kvantno zaščitenih metropolitanskih omrežij. V letih 2024 in 2025 IDQ širi svoje delovanje v Evropi in Aziji, osredotoča se na integracijo QKD na osnovi zapletanja v kritične infrastrukture in finančna omrežja.

V Aziji sta Kitajsko omrežje znanosti in tehnologije (CSTNET) in China Telecom na čelu obsežnih uvajanj kvantne komunikacije. Kitajska “Beijing-Shanghai Quantum Communication Backbone” in projekt satelita Micius sta dokazala zapletene varne povezave na razdaljah tisočev kilometrov, pri čemer so v letu 2025 nadaljne prizadevanja usmerjena k razširitvi teh omrežij na mednarodni ravni preko partnerstev z evropskimi in azijskimi raziskovalnimi institucijami.

V Severni Ameriki Toshiba in BT Group sodelujeta pri kvantno zaščitenih metro omrežjih v Veliki Britaniji, pri čemer izkoriščata tehnologijo QKD na osnovi zapletanja podjetja Toshiba. Partnerstvo je del Nacionalnega programa kvantnih tehnologij v Združenem kraljestvu, ki spodbuja robusten ekosistem zagonskih podjetij in uveljavljenih igralcev. Medtem je Quantinuum—združitev Honeywell Quantum Solutions in Cambridge Quantum—postala pomembna sila, ki se osredotoča na celovite rešitve kvantne varnosti in oblikuje partnerstva z globalnimi finančnimi institucijami in ponudniki oblakov.

Prav tako so strateška partnerstva očitna na področju satelitske kvantne komunikacije. SES, vodilni satelitski operater, sodeluje z evropskimi in azijskimi partnerji pri preizkušanju QKD na osnovi zapletanja preko satelitskih konstelacij, kar pomeni prva komercialna uvajanja do leta 2026. Podobno Airbus vlaga v kvantne komunikacijske obremenitve za varne vladne in obrambne komunikacije.

V prihodnosti se pričakuje celo večje sodelovanje med telekomunikacijskimi operaterji, podjetji kvantnih tehnologij in vladnimi agencijami. Ta partnerstva naj bi pospešila komercializacijo varnih komunikacij na osnovi zapletanja, s pilotnimi projekti v finančnih storitvah, kritičnih infrastrukturah ter zaščiti podatkov prek meja. Pot sektorskega razvoja je opredeljena z združevanjem tehnoloških novosti in strateških zavezništev, kar postavlja varnost na osnovi kvantnega zapletanja kot temelj nove generacije komunikacij.

Kraj uvajanja: Telekomunikacije, obramba in finančni sektorji

Komunikacije na osnovi kvantnega zapletanja se hitro preusmerjajo iz laboratorijskega raziskovanja v konkretne uvedbe, z pomembnim trenutkom v sektorju telekomunikacij, obrambe in financ v letu 2025. Ta tehnologija izkorišča edinstvene lastnosti zapletenih fotonov za omogočanje kvantne distribucije ključev (QKD), ki nudi teoretično nepremagljivo šifriranje in močno zaščito pred napadi tako klasičnih kot kvantnih računalnikov.

V sektorju telekomunikacij večji operaterji aktivno izvajajo in uvajajo kvantno zaščitena omrežja. Telefónica je bila prepoznana kot voditeljica v Evropi, saj sodeluje s ponudniki kvantnih tehnologij pri integraciji QKD na osnovi zapletanja v metropolitanska optična omrežja. Podobno China Telecom in China Mobile širita kvantne komunikacijske hrbtenice, pri čemer vlada Kitajske podpira uvedbo nacionalne infrastrukture kvantnih omrežij. Te napore podpirajo proizvajalci strojne opreme, kot je ID Quantique, ki nudi sisteme QKD na osnovi zapletanja telekomunikacijskim operaterjem po vsem svetu.

Sektor obrabe je zgodnji sprejemnik, kar je povzročeno z nujno potrebo po ultravarnih komunikacijah. Leonardo, glavni evropski obrambni izvajalec, je napovedal, da poteka več projektov za vključitev kvantno zaščitenih povezav v vojaške komunikacijske sisteme, s poudarkom tako na terestričnih kot tudi satelitskih distribucijah zapletanja. V Združenjenih državah se Ministrstvo za obrambo sodeluje s podjetji kvantnih tehnologij in nacionalnimi laboratoriji za testiranje QKD na osnovi zapletanja za varne ukaze in nadzorne mreže, pričakuje se, da se bodo pilotne uvedbe razširile do leta 2026.

Finančne institucije prav tako prepoznavajo strateški pomen kvantno zaščitenih komunikacij. JPMorgan Chase je sklenil partnerstvo s ponudniki kvantnih tehnologij za preizkus QKD na osnovi zapletanja za medbančne podatkovne povezave, s ciljem, da zaščiti občutljive transakcije pred kvantnimi grožnjami. V Aziji velike banke sodelujejo z Centrom za kvantne tehnologije in regionalnimi telekomunikacijami, da zavarujejo prenose visokovrednih finančnih podatkov z uporabo rešitev na osnovi zapletanja.

V prihodnosti se pričakuje, da se bo kraj uvajanja pospešil, saj standardi dozorevajo in interoperabilnost se izboljšuje. Mednarodno telekomunikacijsko unijo in druge industrijske organizacije delujejo na okvirov, ki olajšajo integracijo kvantnih omrežij med različnimi ponudniki. Do leta 2027 naj bi bile komunikacije na osnovi zapletanja zaščitene osnova kritične infrastrukture v več državah, pri čemer bodo stalne naložbe iz javnih in zasebnih sektorjev spodbujale širšo uporabo in tehnično izpopolnitev.

Regulativno okolje in mednarodni standardi (npr. ieee.org, itu.int)

Regulativno okolje in mednarodni standardi za komunikacije на osnovi kvantnega zapletanja se hitro razvijajo, saj vlade in deležniki industrije prepoznavajo preoblikovalni potencial in edinstvene varnostne izzive kvantnih tehnologij. V letu 2025 se osredotoča na vzpostavitev interoperabilnih okvirov, tehničnih standardov in čezmejnih sporazumov za olajšanje uvedbe kvantno zaščitenih omrežij, ob zagotavljanju globalne združljivosti in zaupanja.

Mednarodna telekomunikacijska unija (ITU) je prevzela vodilno vlogo pri usklajevanju globalnih prizadevanj za standardizacijo. Njena raziskovalna skupina za standardizacijo telekomunikacij (ITU-T) in skupina za študije 17 aktivno razvijata priporočila za omrežja kvantne distribucije ključev (QKD), vključno s tistimi, ki izkoriščajo kvantno zapletanje. Ta priporočila obravnavajo arhitekturo omrežja, varnostne zahteve in interoperabilnost, pri čemer si prizadevajo uskladiti pristope med državami članicami. V letih 2024 in 2025 se pričakuje, da bo ITU izdala dodatne tehnične specifikacije in najboljše prakse za infrastrukturo kvantne komunikacije, s posebnim poudarkom na čezmejni varni izmenjavi podatkov in integraciji s klasičnimi omrežji.

Inštitut električnih in elektronika inženirjev (IEEE) prav tako napreduje pri standardih za kvantne komunikacije. Pobuda IEEE za kvantno področje preko delovnih skupin, kot je P1913 (Kvantna komunikacija, opredeljena s programsko opremo), razvija protokole in referenčne modele za varne komunikacije na osnovi zapletanja. Ta prizadevanja so zasnovana tako, da zagotovijo, da kvantne naprave in omrežja različnih proizvajalcev lahko učinkovito in varno interoperirajo. V letu 2025 se pričakuje, da bodo novi standardi IEEE obravnavali distribucijo zapletanja, upravljanje kvantnega omrežja in mehanizme overjanja, prilagojene kvantno zaščitenim okoljem.

Nacionalne in regionalne regulativne institucije se vse bolj usklajujejo s temi mednarodnimi prizadevanji. Na primer, pobuda EuroQCI Evropske unije si prizadeva vzpostaviti panevropsko kvantno komunikacijsko infrastrukturo s regulativnimi okviri, ki odražajo standarde ITU in IEEE. Podobno Ministrstvo za industrijo in informacijsko tehnologijo Kitajske sodeluje s domačimi in mednarodnimi partnerji za opredelitev tehničnih in varnostnih standardov za svoja širijoče se kvantna omrežja.

V prihodnosti se pričakuje, da se bosta v naslednjih letih še okrepili sodelovanja med organizacijami za standardizacijo, vladami in voditelji industrije, da bi se naslovila vprašanja, kot so potrditev, skladnost in kontrole izvoza za kvantne komunikacijske tehnologije. Ustanovitev globalno priznanih standardov naj bi pospešila komercialno uvedbo, spodbudila inovacije in zagotovila, da se lahko komunikacije na osnovi kvantnega zapletanja uporabljajo za kritične aplikacije po vsem svetu.

Nedavni preboji in mejniki komercializacije

Komunikacije, ki temeljijo na kvantnem zapletanju, so prešle iz laboratorijskih demonstracij v konkretne uvedbe, pri čemer so v letu 2025 dosegli pomembne preboje in mejnike komercializacije. Osnovno načelo—izkoriščanje zapletenih fotonskih parov za omogočanje kvantne distribucije ključev (QKD), ki je imuna na prisluškovanje—je doživelo hitro tehnološko zorenje, pri čemer več globalnih igralcev napreduje tako v terestričnih kot v satelitskih rešitvah.

Zgodovinski dosežek v zadnjih letih je bila uspešna integracija QKD na osnovi zapletanja v metropolitanska optična omrežja. Toshiba Corporation je pokazala QKD na osnovi zapletanja preko več kot 100 kilometrov standardne optične vlaken, dosegla stabilne hitrosti ključev, primernih za komercialno uporabo. Njihovi kvantni komunikacijski sistemi se sedaj preizkušajo v finančnem in vladnem sektorju na Japonskem in v Veliki Britaniji, pri čemer načrtujejo širšo uvedbo v letu 2025 in dlje.

Na področju satelitov je Kitajska akademija znanosti (CAS) še naprej v ospredju s svojim satelitom Micius, ki omogoča medcelinske kvantno zaščitene videoklice in distribucijo zapletanja na razdaljah, ki presegajo 1.200 kilometrov. Na podlagi tega Kitajska širi svojo kvantno satelitsko konstelacijo, s ciljem doseči globalno pokritost do poznih 2020-ih. V Evropi Airbus in Leonardo S.p.A. sodelujeta v pobudi EuroQCI (Kvantna komunikacijska infrastruktura), ki se osredotoča na varne vladne in kritične infrastrukturne komunikacije po vsej EU, z uporabo QKD, ki temelji na zapletanju.

Komerci najdejo hitrost, podjetja in start-upi vstopajo na trg. ID Quantique (Švica) je lansiral module QKD, temelječe na zapletanju, za integracijo v obstoječo telekomunikacijsko infrastrukturo in sodeluje s telekomunikacijskimi operaterji v Evropi in Aziji pri uvajanju pilotnih omrežij. QuantumCTek (Kitajska) je dobavil sisteme QKD na osnovi zapletanja za nacionalno kvantno hrbtenico Kitajske, ki sedaj zajema tisoče kilometrov in povezuje velika mesta.

V prihodnje se pričakuje, da bo v naslednjih letih prišlo do nastanka prvih komercialnih kvantnih omrežij, ki povezujejo več mest in celo celine, saj se standardi interoperabilnosti razvijajo in stroški zmanjšujejo. Konvergenca kvantnih repetitorjev, integrirane fotonike in satelitskih relajev bo še razširila doseg in zanesljivost komunikacij na osnovi zapletanja. Ko bodo vlade in kritične industrije prioritizirale infrastrukturo kvantne zaščite, je sektor pripravljen na robustno rast in globalni vpliv do leta 2025 in še dlje.

Izivi: Skalabilnost, infrastruktura in stroškovne ovire

Komunikacije, ki temeljijo na kvantnem zapletanju, zlasti kvantna distribucija ključev (QKD), se hitro razvijajo, vendar pa ostajajo pomembni izzivi v širitvi teh tehnologij za široko sprejetje. V letu 2025 so primarne ovire skalabilnost, infrastrukturne zahteve in visoki stroški, ki vplivajo na izvedljivost uvajanja sistemov na osnovi zapletanja izven nišnih ali eksperimentalnih omrežij.

Eden največjih izzivov je skalabilnost distribucije zapletanja na dolge razdalje. Zapleteni fotoni so močno občutljivi na izgubo in dekohereco, ko se prenašajo preko optičnih vlaken ali proste površine, kar omejuje praktične razdalje za komunikacijo. Medtem ko so metropolitanska omrežja QKD bila že pokazana—na primer tista podjetij Toshiba Corporation in ID Quantique—podaljšanje teh omrežij na medmestne ali globalne ravni zahteva kvantne repetitorje, ki so še vedno v zgodnjih fazah razvoja in še niso komercialno izvedljivi.

Infrastrukturne zahteve prav tako predstavljajo pomembno oviro. Kvantne komunikacijske sisteme je potrebno podpirati s specializirano strojno opremo, vključno z generatorji enofotonov, generatorji zapletenih fotonskih parov in ultraobčutljivimi detektorji. Te komponente je treba integrirati z obstoječimi optičnimi vlakni ali podpirati z namenskimi kvantnimi kanali. Podjetja, kot sta Quantinuum in Anhui Quantum Computing Engineering Research Center, delujejo na rešitvah strojne opreme, vendar bi širša uvedba zahtevala znatne nadgradnje trenutne telekomunikacijske infrastrukture, kar je drago in logistično zahtevno.

Stroški ostajajo kritičen problem. Proizvodnja in vzdrževanje kvantne komunikacijske opreme sta draga, pri čemer so detektorji enofotonov in viri zapletanja predstavljajo znatne kapitalske naložbe. Poleg tega potreba po visoko nadzorovanih okoljih za zmanjšanje hrupa in izgub dodatno povečuje operativne stroške. Medtem ko nekateri vladni organi in velike podjetja vlagajo v pilotske projekte—kot so kvantna omrežja na Kitajskem in pobuda evropske kvantne komunikacijske infrastrukture (EuroQCI)—pa široka komercialna uporaba ovirajo te finančne ovire.

Glede na napovedi za naslednja leta se pričakuje, da bo prišlo do postopnega napredka, saj raziskovalne organizacije in voditelji industrije še naprej naslavljajo te izzive. Potekajo prizadevanja za razvoj robustnejših virov zapletanja, stroškovno učinkovitih detektorjev in prototipov kvantnih repetitorjev. Vendar, dokler ti tehnološki in ekonomski izzivi ne bodo premagani, bodo komunikacije на osnovi kvantnega zapletanja verjetno ostale omejene na specializirane aplikacije v vladnih, obrambnih in kritičnih infrastrukturnih sektorjih, namesto da bi se širše tržno uvedle.

Trendi naložb in aktivnosti financiranja

Komunikacije na osnovi kvantnega zapletanja, temelj kvantne informacijske znanosti, doživljajo porast naložb in aktivnosti financiranja, saj vlade in podjetja v zasebnem sektorju prepoznavajo njihov potencial za revolucijo v kibernetski varnosti. V letu 2025 je sektor označen z združevanjem javnega financiranja, strateških korporativnih naložb in nastankom specializiranih start-upov, ki si prizadevajo pospešiti komercializacijo in uvedbo kvantno zaščitenih omrežij.

Javno financiranje ostaja primarni motor. Glavne nacionalne pobude, kot je program Evropske unije za kvantno zastavo, še naprej dodeljujejo znatna sredstva za infrastrukturo kvantne komunikacije, pri čemer se osredotočajo na omrežja kvantne distribucije ključev (QKD) na osnovi zapletanja. Več milijard evrov Evropske unije podpira tako raziskave kot pilotne uvedbe v državah članicah, kar spodbuja sodelovanje med akademskim in industrijskim sektorjem. Podobno kitajska vladna podprta projekti, vključno s širitvijo kvantne komunikacijske hrbtenice med Pekingom in Šanghajem, usmerjajo pomemben kapital v tehnologije na osnovi zapletanja in postavljajo to državo za globalnega voditelja na področju kvantno zaščitenih komunikacij.

V zasebnem sektorju uveljavljena tehnološka podjetja in telekomunikacijski operaterji povečujejo svoje naložbe. Toshiba Corporation je ena od vodilnih, saj je njen Oddelek za kvantne tehnologije zavaroval nova sredstva za povečanje sistemov QKD na osnovi zapletanja za metropolitanska in medmestna omrežja. Telefónica in BT Group aktivno sodelujeta v preizkušnjah kvantnih omrežij, pogosto v partnerstvu s start-upi, ki razvijajo kvantno strojno opremo, da zaščitijo svojo infrastrukturo proti grožnjam, ki jih omogočajo kvantni računalniki.

Aktivnosti tveganega kapitala se prav tako krepijo. Start-upi, kot je Quantinuum—združitev Honeywell Quantum Solutions in Cambridge Quantum—so pritegnili znatna sredstva za razvoj integriranih platform kvantne komunikacije, ki izkoriščajo zapletanje. ID Quantique, švicarski pionir v kvantni kryptografiji, še naprej pridobiva naložbe za širitev svojih linij izdelkov na osnovi zapletanja in globalne prisotnosti. Ta podjetja ne le napredujejo s tehnologijo, ampak tudi znižujejo stroške, kar omogoča lažji dostop do kvantno zaščitenih komunikacij za podjetja.

V prihodnosti se pričakuje nadaljnja rast tako javnega kot zasebnega financiranja, zlasti ko preizkusni projekti prehajajo v komercialne uvedbe. Konvergenca vladne podpore, podjetniških partnerstev in tveganega kapitala bo verjetno pospešila uvedbo omrežij, ki temeljijo na varnih komunikacijah, pri čemer bosta Evropa in Azija prevladovali pri tej rast. Ker postajajo kvantne grožnje za klasične šifre vse bolj aktualne, se pričakuje, da bo financiranje sektorja še naprej širilo in strateško se preusmerjalo.

Prihodnji obris: Načrt za mainstream kvantno zaščitene omrežja

Komunikacije na osnovi kvantnega zapletanja so pripravljene na prehod iz eksperimentalnih demonstracij v zgodnje komercialne uvedbe do leta 2025, z jasnim načrtom za mainstream sprejem v naslednjih letih. Osnovna obljuba te tehnologije—izkoriščanje temeljnih lastnosti kvantnega zapletanja za omogočanje ultrazvočne varne prenose podatkov—je pritegnila pomembne naložbe in sodelovanje med vodilnimi tehnološkimi podjetji, telekomunikacijskimi operaterji in nacionalnimi raziskovalnimi agencijami.

V letu 2025 se pričakuje, da bodo ključni igralci napredovali na tem področju. Toshiba Corporation še naprej vodi na področju sistemov kvantne distribucije ključev (QKD), potem ko so pokazali QKD na osnovi zapletanja preko metropolitanskih optičnih omrežij in aktivno delajo na integraciji teh sistemov z obstoječo telekomunikacijsko infrastrukturo. ID Quantique, švicarski pionir v kvantno zaščiteni kryptografiji, širi svoje rešitve QKD na osnovi zapletanja, pri čemer se osredotoča na vladne in podjetniške sektorje. Medtem China Telecom in China Telecom Global sodelujeta z nacionalnimi raziskovalnimi inštituti za širitev največje kvantne komunikacijske hrbtenice na svetu, Beijing-Shanghai Quantum Communication Line, s povezavami QKD na osnovi zapletanja in satelitskimi povezavami.

Pobuda Evropske unije za kvantno zastavo pospešuje uvajanje omrežij, temelječih na zapletanju, s projekti, kot je Kvantna internetna zavezništvo, ki si prizadeva povezati glavna mesta preko kvantno zaščitenih povezav do poznih 2020-ih. Deutsche Telekom AG in Orange S.A. sta med telekomunikacijskimi operaterji, ki preizkušajo kvantno zaščitena metropolitanska omrežja, pri čemer se osredotočajo na interoperabilnost in skalabilnost.

Na področju strojne opreme podjetja, kot je Quantinuum (združitev Honeywell Quantum Solutions in Cambridge Quantum), razvijajo vire zapletanja in kvantne repetitorje za premagovanje razdalj, kar je ključni korak za globalna kvantna omrežja. Nokia Corporation prav tako vlaga v infrastrukturo kvantne zaščite omrežij in sodeluje z raziskovalnimi partnerji pri integraciji kvantnih tehnologij v 5G in prihodnje 6G omrežja.

V prihodnje se pričakuje, da bodo pilotne uvedbe prešle v zgodnje komercialne storitve, zlasti za visoko varne aplikacije v financah, vladi in kritični infrastrukturi. Prizadevanja po standardizaciji, ki jih vodijo organizacije, kot je Evropski inštitut za telekomunikacijske standarde (ETSI), bodo ključna za interoperabilnost in široko sprejetje. Ko se kvantna strojna oprema izpopolni in stroški zmanjšajo, se pričakuje, da bodo komunikacije na osnovi zapletanja postale temeljni sloj globalne digitalne infrastrukture do zgodnjih 2030-ih.