國內(nèi)外量子信息領域標準化工作情況淺析

BriefAnalysis on Standardization Work for Quantum Information in China and Abroad

HUA Xiaofang CHEN Yu* FU Guoxin （The Fifth Electronic Research Institute of MIIT）

Abstract： Inrecent years，quantum informationhasemerged asa disruptive technology entering anewphase of development. Standardizationsafoundationalandstrategicforttofosterinovationinatuminformationtechnologyhasgaed significantatentionbothdomesticallyandinternationally.Thisarticleprovidesanoverviewofthestandardizationefortson quantuminformationacross theglobe，andofers insightsintothefutureofquantuminformationstandardizationinChina，with the aim of supporting the advancement of quantum science and technology in the country.

Keywords：quantum technology;standardization;industrialization

0 引言

準化工作已受到全球各國的重視。為跟蹤國內(nèi)外量子信息領域的標準化工作的最新情況，我們收集梳理相關的進展并進行系統(tǒng)性的分析。

量子信息作為顛覆性技術，正在成為推動新一輪科技革命的重要力量，有望催生新產(chǎn)業(yè)新生態(tài)，是當前全球各國搶占的戰(zhàn)略制高點。標準化工作是推動技術產(chǎn)業(yè)化、保障產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)，對降低技術應用門檻、提升國際競爭力具有重要的戰(zhàn)略意義。近年來，美國發(fā)布量子信息技術在內(nèi)的新興技術國家標準化戰(zhàn)略，歐盟出臺全球首個量子技術標準化路線圖，日本也提出推進量子技術相關的知識產(chǎn)權戰(zhàn)略和標準化進程，量子信息領域的標

1 量子信息國際標準化工作現(xiàn)狀

1.1量子信息國際標準組織情況

當前，國際上開展量子信息標準化工作的機構為國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）、國際電信聯(lián)盟（ITU）國際三大標準化組織下設的工作組，主要以ISO/IECJTC1/SC27（信息安全，網(wǎng)絡安全和隱私保護分技術委員會）、ISO/IECJTC3（量子技術聯(lián)合技術委員會）、ITU-T（國際電信聯(lián)盟）SG11和SG17研究組等為主，其中，ISO/IEC量子信息標準化工作始于2018年，在2020年由英國發(fā)起成立量子信息工作組并擔任秘書處[2，2024年ISO/IEC在日內(nèi)瓦成立量子技術聯(lián)合技術委員會，重點負責量子技術領域的標準化工作，我國作為主要成員國也深度參與。

綜合來看，當前國際三大標準化組織開展的量子信息標準化工作各有側(cè)重。ITU在量子信息領域標準化集中在量子通信密鑰分發(fā)、密鑰分發(fā)網(wǎng)絡等領域，并注重開展量子信息需求收集及前期標準建議書編制；而ISO/IEC量子技術聯(lián)合技術委員會，是專門為量子信息成立的標準化分委會，主要涵蓋量子信息技術、量子計量、量子源、量子探測器、量子通信和基礎量子技術，注重開展各領域技術標準的研制。

1.2量子信息國際標準情況

全球量子信息領域標準化工作正式起步于2018年，相對量子技術出現(xiàn)的時間較短，各領域標準化發(fā)展階段也不盡相同，其中量子通信領域成熟度最高，標準化成果最多，見表1。量子通信方面，目前共發(fā)布41項國際標準，其中以ITU為主發(fā)布39項，已發(fā)布的標準主要集中在量子密鑰，包括量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡、量子密鑰分發(fā)節(jié)點等，另外ISO/IEC也發(fā)布2項量子密鑰測試及方式標準，標準發(fā)布時間集中在2022—2024年，這也標志著近兩年量子通信技術的成熟。量子計算方面，由于量子計算中提升量子比特的穩(wěn)固性依然存在困難[3]，技術正處于探索及反復迭代創(chuàng)新時期，標準化尚處于初期，標準化工作主要集中在術語、平臺功能架構等基礎方面，其中ISO/IEC發(fā)布1項量子計算術語，量子計算服務平臺等國際標準尚在制定中。量子精密測量方面，涉及的應用領域較多，技術領域較為分散，已發(fā)布的標準化成果不多4

2 我國量子信息標準化工作現(xiàn)狀

2.1我國量子信息標準化工作歷程

結合我國現(xiàn)行量子信息領域的標準規(guī)范，以及參與量子信息領域的標準化組織等情況，將我國量子信息標準化工作分為3個時期：即起步期、發(fā)展期、提速期，見表2。

起步期（2015年以前）：2007年，我國半導體設備標委會、納米標委會、稀土標委會等開始啟動量子點、量子效率等方面的標準化項目，探索性推動量子技術在半導體、測量等領域的應用，量子信息標準化工作開始啟動，但進展較為緩慢。實際上，我國量子信息領域的標準化工作正式啟動在2015年左右，此時國家信息安全標委會、國家通信標委會等標準化組織著手開展量子信息領域的標準研制，立項量子密鑰分發(fā)、量子保密通信等標準化項目，拉開我國量子信息標準化工作序幕，但尚未發(fā)布相關的標準規(guī)范。

發(fā)展期（2016—2020年）：“十三五”以來，我國量子科技納入到國家有關的戰(zhàn)略，設立“量子通信與量子計算機”重大科技項目，加快推進量子計算等技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)應用，量子科技取得新成果。量子科技創(chuàng)新為量子信息標準化工作奠定基礎，該時期標準化工作進展明顯。2019年初成立我國量子計算與測量標準化技術委員會，專門負責量子計算與測量領域的標準化工作；開始有相關的標準規(guī)范發(fā)布，相繼發(fā)布《電力量子保密通信系統(tǒng)第2部分：VPN網(wǎng)關設備》等2項電力行業(yè)團體標準。

提速期（2021年一至今）：2021年來，我國量子信息取得突破性進展，量子信息領域的大多科技創(chuàng)新成果已進人實驗階段，在量子通信居全球領先地位，量子計算處于國際第一方陣，量子精密測量領域部分方向處于國際領先或先進水平[8，并建成超過1萬公里的量子通信骨干網(wǎng)絡，量子信息處于商業(yè)化導人期，為標準化工作奠定堅實基礎，我國量子信息標準工作明顯提速。該時期發(fā)布國家標準12項，行業(yè)標準24項，其中主要集中在量子通信領域與國際標準的主要領域保持一致，標志著我國量子通信進人產(chǎn)業(yè)化實施期。

2.2我國量子信息領域標準制修訂現(xiàn)狀

我國量子信息領域現(xiàn)行的國家標準12項（采納國際標準2項）、行業(yè)標準24項、地方標準1項，其中近兩年是標準發(fā)布的密集期，2023年以來發(fā)布了29項，發(fā)布數(shù)量明顯增多，幾乎是此前發(fā)布的數(shù)量總和。如2024年3月，中國計量科學研究院牽頭一次性就編制5項量子精密測量領域的國家標準并發(fā)布[1；12月，工信部發(fā)布6項量子通信領域的行業(yè)標準。概括來看，我國量子信息領域的標準主要以國家標準、行業(yè)標準為主，地方標準為補充。

對比國際來看，我國量子信息領域的標準制定情況與國際幾乎保持同步，發(fā)布時間也集中在最近兩年，重點領域同樣聚焦在量子通信，但在量子精密測量領域方面，我國標準則走在國際前列，國際標準中量子精密測量的標準尚在制定中，我國已率先發(fā)布了一批國家標準，如圖1所示。

2.3我國量子信息領域標準化組織現(xiàn)狀

目前，我國量子信息的標準化工作分布在各標準化組織，包括國家量子計算與測量標委會、通信標委會、網(wǎng)絡安全標委會、超導標委會、人工晶體標委會、密碼行業(yè)委員會等多個組織[1]，其中量子計算與測量標委會是我國唯一專注在量子計算和測量領域的標準化組織，承擔量子計算與量子測量領域的標準體系編制、國家標準制修訂及標準宣貫實施等工作，目前已構建量子計算與量子測量標準體系框架，并開展多項標準研制。

與此同時，國內(nèi)的中國通信標準化協(xié)會、量子信息產(chǎn)學研創(chuàng)新聯(lián)盟、量子信息網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國電機工程協(xié)會等眾多團體組織[12]，也積極參與到量子信息領域標準化相關工作中，推進標準體系研制、標準編制等，成為我國量子信息領域標準化的重要力量。

另外，我國標準化組織也積極與全球量子信息標準化組織對接，相繼參與了ISO/IECJTC1/WG14、ITUFG-QIT4N等組織的標準化工作，在IEC/ISOJTC3成立后，我國標準化專家作為JTC3與ISO/IECJTC1雙向聯(lián)絡代表參與到國際標準化工作中，在2024年10月組織召開的IEC/ISOJTC3第二次全會中，中國電子技術標準化研究院、華為技術有限公司等多家單位參與，并匯報我國參與的有關國際標準研制情況，搶占量子信息國家標準話語權。

3進一步推進我國量子信息標準化工作的思考

3.1加強標準化資源統(tǒng)籌

當前我國量子信息領域各標委會相關工作存在交叉，如全國通信標準化技術委員會、全國信息技術標準化技術委員會、密碼行業(yè)委員會等多個標委會[13]，均有開展量子通信領域的標準研制。雖然量子信息的復雜性使其技術分散在三大領域，在量子信息處于探索時期，各標委會分頭推進可以提升標準研制速度，短期內(nèi)也可通過協(xié)調(diào)保持其相互一致性，但長期來看，標準化資源分散不利于量子信息標準化戰(zhàn)略推進。對比國際來看，ITU作為量子通信領域的主要標準化機構，已發(fā)布32項國際標準，在當前量子信息產(chǎn)業(yè)化提速時，迫切需要整合各參與量子信息標準化的機構資源，成立國家級量子信息標準化技術委員會，系統(tǒng)梳理量子信息產(chǎn)業(yè)化的標準需求，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)推進量子信息各領域標準化工作，加快標準研制。

3.2加快輸出國際標準

目前國際標準化組織正在積極推進量子信息標準化工作，歐美日等國家較為積極，鑒于量子信息已成為大國科技角逐的新戰(zhàn)場，如美國發(fā)布《關鍵和新興技術國家標準化戰(zhàn)略》，呼呼社會各方積極參與量子信息等關鍵技術和新興技術的標準化。目前，我國已發(fā)布了一批量子信息領域的國家標準，在三大領域均有分布，其中量子測量領域已發(fā)布多項，但參與的國際標準數(shù)量不足。需要國家層面加快制定量子信息標準國際化戰(zhàn)略，支持并鼓勵各標準化組織將現(xiàn)行的量子信息國家標準向國際輸出，尤其是將量子精密測量領域國家標準向國際標準轉(zhuǎn)化，填補量子精密測量領域國際標準的空白，搶占量子精密測量領域標準的國際話語權。

4結語

本文從標準化角度出發(fā)，梳理總結當前國內(nèi)外量子信息領域的標準化工作情況，以期為我國量子科技發(fā)展提供參考，也希望更多學者專家關注量子信息標準化工作，共同提速量子信息標準化進程將更多的國家標準轉(zhuǎn)化為國際標準，搶占量子科技的國際話語權。

參考文獻

[1]中國通信標準化協(xié)會.中國通信標準化協(xié)會發(fā)布《量子保密通信技術白皮書》[J].電信工程技術與標準化，2019（2）：40-41.

[2]楊宏，張弛，蘇靜茹.量子技術國際標準化發(fā)展研究與啟示[J].中國標準化，2024，（21）：276-281.

[3]王鳳梅.標準化視域下量子計算存在的問題分析與改進策略研究[J].大眾標準化，2024，（21）：7-9.

[4]量子信息技術發(fā)展與應用研究報告（2024）[R].中國信通院.2024，12.

[5]楊宏，汪晶晶.量子信息技術標準化研究[J].信息技術與標準化，2023（Z1）：6-12.

[6]王延斌.首個量子信息技術國家標準正式發(fā)布[N].科技日報，2023-06-02（002）

[7]楊宏，張弛，郭雄，等.量子信息技術綜合標準化研究[J].信息技術與標準化，2023（7）：70-76.

[8]王敏.潘建偉：對我國量子信息科技發(fā)展有了更大信心[N].中國科學報，2024-12-20（001）.

[9]李唐寧.5G-A與量子產(chǎn)業(yè)2025將按下“加速鍵”[N].經(jīng)濟參考報，2025-01-17（007）.

[10]王延斌.首批量子測量領域國家標準發(fā)布[N].科技日報，2024-03-27（002）.

[11]安潔，杜健，趙星宇，等.量子信息標準化發(fā)展路徑初探[J].中國標準化，2025（3）：68-71.

[12]量子信息技術國內(nèi)外標準化進展報告（2024）[R].量子科技產(chǎn)學研創(chuàng)新聯(lián)盟.2025，1.

[13]陳衛(wèi)，杜健，安潔，等.量子信息法規(guī)政策及標準現(xiàn)狀淺析[J].中國標準化，2025（4）：55-59.

作者簡介

華小方，碩士研究生，高級工程師，研究方向為量子科技、科技創(chuàng)新等。

陳宇，通信作者，碩士研究生，工程師，研究方向為新型工業(yè)化、低空經(jīng)濟。

傅郭鑫，碩士研究生，工程師，研究方向為工業(yè)質(zhì)量、質(zhì)量可靠性、科技創(chuàng)新。

（責任編輯：張佩玉）