量子通信技术专利布局及发展趋势研究

刘丹 何理

(国家知识产权局专利审查协作北京中心，北京 100160)

0 引言

量子通信是利用微观粒子的量子态或量子纠缠效应等进行密钥或信息传递的新型通信方式，其典型应用形式涵盖量子密钥分发、量子隐形传态。其中，量子密钥分发是利用量子态来加载信息，借助相关的协议在通信双方共享密钥；量子隐形传态是利用量子纠缠来直接传输微观粒子的量子状态，但不传输微观粒子自身。相对于传统通信方式而言，量子通信的安全性是传统通信无法比拟的，在军事、政务、国防、证券、税务等诸多领域具有重大的应用价值和光辉的前景，近年来受到人们的广泛关注。

本文利用德温特世界专利索引(Derwent World Patents Index，DWPI)数据库从各国申请量、专利合作条约(Patent Cooperation Treaty，PCT)数量、国际专利分类(International Patent Classification，IPC)号以及申请人分布等角度对全球量子通信领域的专利数据进行分析，有助于业界明确量子通信领域的专利布局和发展趋势，为企业确定研发领域和重点研发方向提供借鉴。

1 量子通信领域专利申请量及PCT数量

在DWPI数据库中利用检索式“(quantum communication) or (quantum key) or (quantum channel?) or (quantum entangl+) or (quantum and (kd or qt)) or (entangled photon) or (photon entanglement) or (quantum and teleportation) or (quantum cryptography) or (quantum and (key distribution)) or (quantum and teleport+) or (quantum network) or (quantum satellite?) or (quantum gateway) or (quantum relay) or (quantum random number) or (quantum random switch) or (quantum switch) or (quantum and (single photon)) or (quantum encryption)”进行检索可知，截至2021年5月27日，量子通信领域专利申请量为4232件。从图1可以看出，单纯从量子通信领域各国公开的专利申请量看，中国公开的专利申请量大幅领先，排在中国之后的是美国、日本、韩国，且中国公开的专利申请量超过美国、日本、韩国公开的专利申请量之和，英国、澳大利亚、印度、德国、加拿大、俄罗斯等国公开的专利申请量依次小于韩国公开的专利申请量。……