摘 要:本文從政策和標準化的角度,詳細介紹了美國、英國、德國、日本、俄羅斯等發達國家和國內量子信息相關的法規政策現狀,ISO/IEC JTC 1/WG 14(量子信息工作組)、ISO/IEC JTC 1/SC 27(信息安全、網絡安全和隱私保護分技術委員會)、ISO/IEC JTC 3、國際電信聯盟ITU-T、歐洲電信標準研究院(ETSI)等國際標準組織和國內量子信息標準化現狀,從制度、組織、標準供給等層面分析我國量子信息政策及標準化方面存在的問題,提出我國量子信息政策及標準化工作建議。
關鍵詞:量子信息,法規,政策,標準
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2025.04.007
0 引 言
量子力學是人類探究微觀世界規律的重大成果,自20世紀20年代量子力學理論發展成熟以來,直接催生了半導體、激光、核聚變等重大技術發展,極大地改變了人類的生產生活方式,也改變了軍隊作戰模式,被稱為“第一次量子革命”。近年來,隨著量子調控技術的巨大進步,以量子通信技術、量子計算技術、量子測量技術為代表的量子信息科技迅速發展,為傳統技術體系帶來顛覆性、重構性技術創新沖擊,世界各國競相探索量子科技在經濟和軍事領域的實踐應用,拉開了“第二次量子革命”的序幕。量子信息科技是下一代信息技術發展的戰略方向,已列為我國事關國家安全和發展全局的“國家戰略科技力量”。
本文調研分析了量子信息相關的國內外法規政策、標準化現狀,以及我國量子信息政策及標準化方面存在的問題,對其進行展望,給出了量子信息政策及標準化工作建議,為我國量子信息政策及標準制定工作提供參考。
1 量子信息政策法規現狀
1.1 國際量子信息政策法規現狀
國際量子信息政策法規主要包括美國、英國、德國、日本、俄羅斯等發達國家量子信息相關法律法規情況,具體包括:
(1)美國在量子科技領域采取了一系列政策措施,主要包括:《國家量子法案》(National QuantumInitiative Act, NQI)、《國家量子倡議再授權法案》《美國的量子政策方針》《國家量子信息安全法案》《量子信息科技人才培養國家戰略規劃》《芯片和科學法案》等。
(2)英國政府高度重視量子科技的發展,并已制定了一系列政策和戰略來推動該領域,具體包括:投資5億英鎊以上全力推進量子技術商業化進度,發布《國家量子戰略》,提出了5項長期任務,旨在激勵英國量子技術的發展,計劃到2035年大規模部署世界上最先進的量子網絡,開創未來的量子互聯網。
(3)德國政府在量子科技領域制定了一系列政策和計劃,主要包括:德國聯邦教育和研究部(BMBF)宣布了量子系統研究計劃,德國聯邦教研部資助的“光子集成量子計算機”項目,德國經濟部和科學部共同宣布斥資20億歐元支持量子計算的研發,德國聯邦政府通過了BMBF提出的《量子技術行動計劃》。
(4)日本政府高度重視量子技術的發展,制定了一系列戰略和規劃來推動該領域的進步,主要包括《量子技術創新戰略》《量子未來社會愿景》《量子技術創新戰略路線圖》和《量子未來產業創造戰略》。
(5)俄羅斯在量子科技領域政策規劃主要包括出臺《國家量子行動計劃》《2030年前俄羅斯量子通信行業監管構想》,同時在2024年啟動建設一個長達7000公里的量子網絡。
1.2 國內量子信息政策法規現狀
國家把量子信息科技作為面向未來的戰略布局對待,在多個文件中對量子信息技術發展進行了布局,包括《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》《擴大內需戰略規劃綱要(2022-2035年)》《“十四五”國家信息化規劃》《“十四五”數字經濟發展規劃》《國家標準化發展綱要》《關于推動未來產業創新發展的實施意見》等。地方層面,山東省出臺了《山東省量子技術創新發展規劃(2018—2025年)》量子專項規劃。
2 量子信息標準化現狀
2.1 量子信息國際標準化現狀
國際上開展量子信息標準化工作的機構主要包括ISO/IEC JTC 1/WG 14(量子信息工作組)、ISO/IEC JTC 1/SC 27(信息安全、網絡安全和隱私保護分技術委員會)、ISO/IEC JTC 3、國際電信聯盟ITU-T、歐洲電信標準研究院(ETSI)、IEEE等[1-4],具體包括:
(1)ISO/IEC JTC 1
ISO/IEC JTC 1開展量子技術標準化機構主要包括ISO/IEC JTC 1/WG 14(量子信息工作組)、ISO/IEC JTC 1/SC 27(信息安全、網絡安全和隱私保護分技術委員會)。
WG 14制定并發布了量子計算相關的術語和詞匯標準ISO/IEC 4879。SC 27下屬WG 3制定了量子密鑰分發兩項標準ISO/IEC 23837-1《量子密鑰分發的安全要求、測試和評估方法 第1部分:要求》、ISO/IEC 23837-2《量子密鑰分發的安全要求、測試和評估方法 第2部分:測試和評估方法》。
(2)ISO/IEC JTC 3
2 0 2 4年1月11日,I SO和I EC正式宣布成立量子科技聯合技術委員會(ISO/IEC JTC 3 QuantumTechnologies),負責制定量子技術領域的標準,特別是量子計算、量子模擬、量子源、量子計量、量子探測器、量子通信領域的國際標準。
2024年5月28—30日,IEC/ISO JTC 3第一次全會在韓國首爾召開。全會討論了下設組織方案、工作計劃、聯絡關系等內容,審議通過12項會議決議,重點包括JTC 3批準設立戰略規劃咨詢組,并設立量子術語和度量等6個特設組、1個項目組,任命JTC 3到IEC/TC 46等6個標準化組織的聯絡代表,并建立與ISO/IEC JTC 1/SC 27等2個標準化組織的聯絡關系。
(3)ITU-T
國際電信聯盟(I T U)從2 018年7月開始編制QKD網絡及安全標準近20項,并于2019年9月成立QIT4N(面向網絡的量子信息技術)焦點組。國際電信聯盟ITU-T的網絡量子信息技術焦點組(FGQIT4N)完成了盲量子計算和分布式量子計算等應用案例研究討論。
(4)ETSI
E T SI于2 0 0 8年成立了了特別小組QK D I S G開展量子保密通信的核心——量子密鑰分發的標準化。2010年起,陸續發布了與QKD(quantumkey dist r ibution, QK D)量子通信系統與網絡相關的6 項規范建議,涉及應用案例(G S 0 0 2)、物理接口(G S 0 0 3)、應用接口(G S 0 0 4)、安全驗證(G S 0 0 5)、模塊安規(G S 0 0 8)、組件描述(GS011)等內容。
(5)IEEE
電子與電氣工程師協會I E E E立項了多個量子相關標準項目,涉及術語定義、性能基準、功能架構、算法開發和能效測試等多個方面,主要包括IEEE P1913- Software-Defined QuantumCommunication、IEEE STD.2013.6577600 SmartGrid Research: Communications-IEEE Vision forSmart Grid Communications: 2030 and Beyond。
2.2 量子信息國內標準化現狀
國內量子信息相關標準化組織主要包括全國量子計算與測量標準化技術委員會(SAC / T C578)、全國信息標準化技術委員會量子信息標準工作組(SAC/TC 28/WG 34)、全國網絡安全標準化技術委員會(SAC/ TC 260)、中國通信標準化協會(CCSA)/全國通信標準化技術委員會、全國密碼行業標準化技術委員會等[1-4],具體開展工作如下:
(1)SAC/TC 578
該標委會主要職責是負責全國量子計算與測量領域標準化技術歸口工作,主要涉及量子計算與測量術語和分類、量子計算與測量硬件、量子計算與測量軟件、體系結構、應用平臺等技術領域的標準化工作。TC 578組織制定的標準主要包括:發布GB/T 42565—2023《量子計算 術語和定義》等量子計算機量子測量相關國家標準8項、在研國家標準1項[5]。
(2)全國信息標準化技術委員會量子信息標準工作組(SAC/TC 28/WG 34)
2023年10月,全國信息技術標準化技術委員會成立量子信息標準工作組(SAC/TC 28/WG 34)。工作組主要負責制定和完善量子信息標準體系,開展量子信息技術研究,組織國家、行業、國際標準制修訂工作,開展標準宣貫與實施。目前工作組開展的工作主要包括:承擔行業標準1項《信息技術 量子資源仿真平臺》,國際標準4項。
(3)全國網絡安全標準化技術委員會(SAC/TC 260)
全國網絡安全標準化技術委員會是在網絡安全技術專業領域內,從事網絡安全標準化工作的技術工作組織。全國信息安全標準化技術委員會(T C 2 6 0)開展了《量子安全網絡組網研究》課題,由山東省標準化研究院和山東量子聯合完成的。
(4)中國通信標準化協會量子通信與信息技術特設任務組(CCSA ST 7)/全國通信標準化技術委員會
中國通信標準化協會(C C SA,T C 4 85秘書處)2 017年6月成立了量子通信和量子信息技術特設任務組(ST 7),成果主要包括:發布項GB/ T42829—2023《量子保密通信應用基本要求》等國家標準2項,發布行業標準12項[6]。
(5)全國密碼行業標準化技術委員會
密碼行業標準化技術委員會開展的量子相關行業標準主要包括GM/T 0114—2021《誘騙態BB84量子密鑰分配產品檢測規范》、GM/ T 0108-2021《誘騙態BB84量子密鑰分配產品技術規范》[7-8]。
3 量子信息法規政策及標準工作展望
3.1 存在的問題
3.1 存在的問題當前,我國在量子信息法規及標準領域處于起步階段,開展了部分工作,但也存在一些問題,主要包括:
(1)量子信息相關法規制度缺乏頂層設計。目前尚無針對量子信息相關政策文件,只有部分省市出臺的政策和國家級政策文件中提及量子信息相關內容,由于缺乏法規制度的頂層設計文件,無法有效推動量子信息產業做大做強。
(2)量子信息國內標準化工作有若干組織在開展,但不同組織之間標準協同不夠,缺少對量子信息標準化進行統籌管理的機構和組織,統籌協調我國量子信息標準化工作。
(3)量子信息標準供給不足。目前,國內量子通信、量子測量、量子計算等相關基礎通用標準不足,僅制定完成十余項國家標準,標準供給不足,未能對量子信息相關規劃落地形成有效支撐。
3.2 展望及建議
針對我國量子信息領域法規及標準存在的問題,提出如下建議:
(1)加快制定出臺量子信息相關制度規劃。結合量子信息產業發展及其面臨的風險,加快制定出臺量子信息相關制度規劃,為量子信息產業做大做強提供政策依據。
(2)建立量子信息標準化協調機構,統籌協調量子通信、量子測量、量子計算等量子信息相關標準化工作,形成量子信息標準化工作全國一盤棋格局。
(3)加快推動量子信息相關國家、行業標準立項、編制及發布工作,同時加強標準試點示范工作,在標準發布后,在行業及地方加大量子信息標準宣貫力度,真正推動量子信息標準能夠落地實施,支撐量子信息產業做大做強。
4 結 語
本文調研分析了量子信息相關的國內外法規政策、標準化現狀,提出我國量子信息政策及標準化方面存在的問題,并對其進行展望,給出了量子信息政策及標準化工作建議,為我國量子信息政策及標準制定工作提供參考。下一步將重點研究量子信息標準體系及標準化路線圖,指導量子信息標準建設,以標準化促進量子產業高質量發展。
參考文獻
[1]程廣明,郭邦紅.量子保密通信標準體系建設[J].信息安全與通信保密,2021(2):54-62
[2]劉璐,王妮娜,賴俊森等.量子保密通信應用與標準化進展[J].信息通信技術與政策,2019(10):33-36.
[3]賴俊森,吳冰冰,湯瑞,等.量子保密通信測評與標準化發展分析[J].電信科學,2018,34(9):2-9.
[4]中國通信標準化協會.中國通信標準化協會發布《量子保密通信技術白皮書》[J].電信工程技術與標準化,2019,32(2):42.
[5]量子計算 術語和定義:GB/T 42565—2023[S].
[6]量子保密通信應用基本要求: GB/T 42829—2023[S].
[7]誘騙態BB84量子密鑰分配產品技術規范:GM/T 0108—2021[S].
[8]誘騙態BB84量子密鑰分配產品檢測規范:GM/T 0114—2021[S].
作者簡介
陳衛,本科,經濟師,研究方向為標準化研究與標準評審。
杜健,碩士,工程師,研究方向為化學工程與技術。
安潔,通信作者,碩士,正高級工程師,研究方向為標準化研究與標準評審。
陳珂,碩士,助理工程師,研究方向為標準評審。
公偉,碩士,高級工程師,研究方向為數字技術及網絡安全標準化。
(責任編輯:袁文靜)