从进口液氦到掌心芯片:量子手机背后的17年“追光”路

发布时间:2026-03-03 20:15  浏览量:2

3月财经新势力

每周等待进口液氦的“黄金周”,唐世彪过了整整3年。17年后,他参与研制的量子手机,即将走进普通人口袋。

2026年3月,合肥“量子大道”的实验室里,44岁的唐世彪正在调试一台银灰色设备。他的手指轻触精密电路板,目光专注——这个动作,他已重复了17年。

就在几天前,他参与研制的REED ONE GK5量子通信手机样品正式对外展示。这款由中国电信与国盾量子联合打造的设备,预计将在今年年底或明年初推向民用市场。

从依赖进口液氦的“打游击”时代,到即将走进普通人口袋的量子手机,这条国产化之路,唐世彪走了整整17年。

2009年,27岁的唐世彪博士毕业,转身走进国盾量子不足百平米的实验室。当时,国内量子通信领域基础薄弱,单光子探测器等核心器件完全依赖进口。

更棘手的是制冷问题。进口设备必须依赖液氦维持零下120摄氏度低温,而液氦需从国外进口,一周就得补充一次。“那时我们像‘打游击’,”唐世彪回忆,“液氦一到,全员连轴转,吃住都在实验室旁,必须在这‘黄金周’内完成关键测试。”

这种受制于人的滋味,让年轻的唐世彪暗下决心,核心技术,必须握在自己手里。

两年后,当团队终于研制出第一台国产单光子探测器时,测试结果给了他们沉重打击,信号死活不出来。

“当时很崩溃,不只是我们崩溃,合作伙伴也很崩溃。”唐世彪说。

苦苦摸索中,他萌生了一个想法,给探测器加一个能够聚光的“小漏斗”,将极易散失的光子信号牢牢汇聚。筛选了十几种材料后,他们终于找到一种特殊金属材质,探测效率达到进口产品的五倍多。

2017年,这款国产探测器成功应用于全球首条量子保密通信“京沪干线”,助力中国量子通信技术实现从跟跑到领跑的跨越。

但这只是开始。唐世彪又给自己提出更高难度课题,把探测器做到芯片上。3年时间,20多版设计方案,每一版都要完成材料配比、结构设计、器件封装等30多道工序。

最终,他创新提出“分腔隔离”结构,如同为单光子探测器搭了个“隔音小房间”,在指甲盖大小的空间实现了可靠运行。体积比初代产品缩小了200多倍。

如今,这项“板砖磨成指甲盖”的技术,终于走进了手机终端。

REED ONE GK5并非概念产品,而是基于现有品牌手机深度改造,核心采用三层安全架构。

第一层,芯片级防护。搭载紫光展锐T9100芯片和双SPU加密单元,从硬件底层开始筑墙。所有零部件均实现中国制造,确保密码技术自主可控。

第二层,量子安全SIM卡。预置量子密钥的安全SIM卡,集成量子随机数芯片,生成真随机加密密钥。与普通手机的伪随机数不同,真随机数从物理世界提取,无规律可循,无法预测。

第三层,安全沙箱系统。自主研发的安全沙箱,为用户构建完全封闭的保密移动空间,实现“一次一密”,每次通话生成全新密钥,用一次即作废。

技术原理通俗解释,普通光通信每个脉冲包含上亿个光子,如同“洒水车洒水”,被偷接也难发现;量子通信则用单个光子,其“不可克隆”特性决定了任何窃听都会改变光子状态,当场触发警报。

目前,这款手机主要面向政务、金融、能源、边防等高安全需求领域。但普通用户无需等待太久,预计2026年底或2027年初,将正式推向民用市场。

使用方式可能比想象中简单,无需更换手机,只需将普通SIM卡替换为量子安全SIM卡,一键切换加密模式,即可实现军工级安全通话。

成本方面,参考韩国三星Galaxy Quantum系列定价,约2900至3300元人民币,以及国内量子密话业务的发展态势,业内预测换卡成本可能在几十元级别,具体以运营商公布为准。

如果换卡真能几十元实现“军工级”加密,你会第一时间升级吗?还是觉得普通通话没必要这么“隆重”?

值得注意的是,中国电信量子通信用户规模已突破600万,服务超过3000家行业客户。随着产业化规模扩大,量子加密成本将持续下降。

更值得关注的是北斗量子手机的融合创新。2022年,全球首款成熟商用的北斗量子手机已由北方雷科安徽科技有限公司发布。

这款设备将北斗短报文通信与量子加密技术结合,在地面信号无法覆盖的深山、海洋、沙漠,或地震、洪水导致基站损毁的极端环境下,仍能通过北斗卫星进行加密通信。

对于应急救援、边防巡逻、远洋运输等场景来说,这意味着从“失联”到“安全在线”的质变。

2025年9月,唐世彪荣获“大国工匠”称号。但他更愿意称自己为“追光的工程师”,“光,是单光子的光,也是科技报国的那一束光。”

从2009年踏入“无人区”,到如今量子手机即将民用化,他带领团队拥有授权专利100余项,其中国外专利3项,多次荣获安徽省专利金奖。

“最重要的是坐得住冷板凳,也叫守住初心。”唐世彪说。

这初心,17年未改。而那个曾经依赖进口液氦的“黄金周”,已成为中国量子通信自主可控的注脚。

2026年底,当普通用户第一次按下量子加密通话键时,或许不会知道,这声“喂”的背后,是一位“追光者”17年的坚守。

量子手机民用化后,你觉得哪些场景最需要?是商务机密通话、个人隐私保护,还是觉得普通人用不上?如果资费比普通SIM卡贵20元每月,你会换吗?评论区聊聊。

信源

1. 中国电信、国盾量子官方展示信息,2026年3月

2. 唐世彪公开采访及“大国工匠”事迹报道

3. 韩国三星Galaxy Quantum系列公开市场数据

4. 中新网、央视新闻对量子安全手机的报道配图,非AI合成,为官方展会实拍