量子信息技术标准化图景（2022）

QuantumfntemetJndustryAJliance 量子信息技术标准化图景 (2022) 量子信息网络产业联盟 2023年5月 声明 本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、现点、建设等：均不构成投资或法律建议，也不应替代律师意见： 本报告所有材料或内容的知识产权归量子信息网络产业联盟所有 （注明走可自其他方的内容除外）、并受法律保护。如转载联系本联盟并获得授权许可：未经授权许可，任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转、汇编、转让、出售等方式使川，不得将报否的个部或部分内容通过网络方式传播：不得在任何公开场合使川报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任： 量子信息网络产业联盟 联系电话：010-62.300.592 邮箱：qiia(caict.ac.cn 编制说明 以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术作为量子科技领域重要红成部分，将为推动基础科究探索、信息技术进和数字经济产业发展注入新动能，技术发展、标准先行。当前国际和国内多个标准化组织均布局开展相关工作，有必要对量子信息技术标准化工作进展进行个景梳理，给出标准化路线图分析和相关上作建设。为此，量子信息网络产业联盟组织研究编写了《量子信息技术标准化图景报告》，供业界参考。 报告编写单莅：国科量了通信网络有限公司、中围信息通信列究院、科大围盾量子技术股份有限公司、济量子技术研究院、安问天量了科技股份有限公司、上海态了科技有限公司、国开启科量了技术（北京）有限公司、中移动通信集州有限公司、中围联合网络通信集有限公司、中围电信集有限公司、建信金融科技有限责任公司、北京科技大学、北京邮电大学、中国科学技术大学、山西大学、本源量广计算科技（合肥）股份有限公司 百皮书编写组成员马彭超、赖俊森、武宏宇、王超凡、施红旗、周颖明、吕扬阳、缪亚军、季明瀚、用野、王海军、唐建军、季、孙雷、赵水利、愿胜凯、季水民、赵男杰 前言 近年来，量子信息技术已经成为个球各主要国家在科技领域关注的焦点之一，规划布局和投资支持力度进一步加大：量子计算、量子通信和量子测量三大领域科研探系和技术创新保持活跌，应用场景探索广泛开展，产业生态培育厅兴未艾。标准化作为产业发展的催化剂：围内外标准组织，如ISO、C、ITU、IEEE、正IF、 ETSI、CCSA、CSTC、TC578等，已经纷纷提前布局，加速开展量 子信息标准化工作：量子通信、量子计算和量子信息网络网等技术 方向已成为未来科技产业的标准化新兴热点： 不报告全面梳理了量子信息技术领域的国内外标准化工作情况和已发布成，给出量了信息标准化路线图和标准化工作建设：报告内容共分为四章，相关章书内容安排如下： 第一章：量了信息技术标准化概述。介绍量了信息技术相关围 内外标准组织概况及其标准化工作的总体发展情况： 第二章：量广信息技术国际标准化进展。介绍国外相关标准组 织在量了计算、量了通信、量了测量、量了信息网络方面工作： 第三章：量广信息技术国内标准化进展。介绍我国相关标准组 织在虽子计算、通信与测虽方面开展的标准化工作进展。 第四章：量广信息技术标准化工作总结与展望：介绍当前量了 信息技术标准化面临的难点间题、未来工作展望及初步建议。 当目 一、虽子信息技术标准化摄述1 二、了信息技术国际标准化进展 （一）虽子计克算国际标准化进展4 1.TSO/TFC（国际标准组织/国际电工协会）+ 17, （二）虽子密钥分发国际标准化进展 6 1.TTT-T（国际电信联盟） [~ 2.TSO/TF.C（国际标准组织/国际电工协会） 18 3.FTST（欧洲电信标准化协会） 19 （三）虽子测量国际标准化进展 22 1.TTU-T（国际电信联盟） 22 2.TRTF（国际互联网研究进组） 22 （四）量子信息网络国际标准化进展 2.3 1.TTU-T（国际电信联盟） 23 2.IRTF（国际互联网研究推进组） 24 2.IEEE（国际电了电气T程师协会） 3.IEEE（国际电子电气工程师协会） 三、量子信息技术国内标准化进展 25 2.5 （一）量子通信国内标准化进展26 1.中国通信标准化协会（CCSA-ST7）26 2.密码行业标准化技术委员会（CSTC） 3.应用行业标准化纠织 .33 .34 （二）量子计算与测量围内标准化进展35 四、虽子信息技术标推化总结与展望 （一）量子信息技代标准化当前面临挑战36 （二）量了信息技术标准化工作展望与建议38 图目录 图1量子信息技术领域标准化工作发展历程1 图2围际量了信息技术标准化工作概览3 图3ITU-TSG13QKDN标准化布局8 图4SG17QKDN标准化布局13 图5SG11QKDN标准化布局15 图6FG-QIT4N组织结构17 图7CCSA-ST7工作月标27 图8量子保密迹信标准体系框架27 图9CCSA-ST7量了保密通信标准进展情况29 表目录 表1ISO/IEC量子计算标准化工作项目4 表2TFFF虽子计算标准化工作项目5 表3ITL-TSG13QKDNL价顶目8 表4TTL:-TSG17QKDN工作项目13 表5ITL-TSG11QKDNT作顶日15 表ITL:-TFG-QIT4NQKDN工作项月17 表7ISO/正CQKD标准项19 表8ETSIISGQKD标准项目19 表91'G-QIT4NWG1T作组输出研究报告24 表10QTRG量子互联网标准研究进展25 表11CCSA-ST7QKD标准项目29 表12CSTCQKD标准项日3.3 表13电力行业QKD标准项目34 表14TC578开展的虽子计算与测量研究项片35 一一、、量量子子信信息息技技术术标标准准化化概概述述 以以量量子子计计算算、、量量子子通通信信和和量量子子测测量量为代为表代的表量的子量信子息信技息术技近术年近年来来加加速速发发展展，，是是未未来来全全球球信信息息通通信信技术技演术进演和进产和业产升业级升的级关的注关焦注点焦点之之一一。。标标准准化化作作为为推推动动量量子子技技术术从从理理论实论验实走验向走产向业产化业发化展发的展重的要重要工工具具，，受受到到了了国国内内外外广广泛泛重重视视。。 美美国国国国家家量量子子行行动动（（NNQQI）I）立立法法和欧和盟欧量盟子量旗子舰旗计舰划计等划量等子量信子信息息战战略略规规划划，，均均将将量量子子技技术术标标准准化作化为作其为中其重中要重的要任的务任，务并，成并立成由立由政政府府机机构构、、标标准准组组织织、、科科研研基基金金计计划等划组等成组的成联的合联协合调协机调构机，构已，开已开始始积积极极布布局局推推进进量量子子技技术术标标准准化化。我。国我也国在也围在绕围量绕子量通子信通、信量、子量计子计算算和和量量子子测测量量方方面面积积极极布布局局和和开开展展标标准研准制研工制作工。作。 ●量子通信、量子计算、量子互联网等量子信息技术领 域成为标浩化新兴点 ISO、IEC、ITU、IEEE、IETF、ETSI等EK/X域 准组织龄纷提前布局，加逆开展量子信惠标准工作 中国高度重量子信支术的录准化，成立量子通告 是了计算与测三方面的专业标准组织，在国示示准花 T MIEEE 20082016201720182020 图图11量量子子信信息息技技术术领领域域标标准准化化工工作作发发展展历历程程 国国际际标标准准方方面面，，量量子子信信息息领领域域的的标标准化准工化作工正作在正加在速加开速展开，展如，如图图1所1示所。示量。子量密子✲密分发钥（分Q发K（D)方QK面D，）欧方洲面电，信欧标洲准化电协信会标(E准TS化I）协会（ETSI）早早在在22000088年年成立成Q立KDQ标K准D工标作准组工，作国组际标，国准际化组标织准/国化际组电织工/国协会际电工协会 量量子子信信息息技技术术标标准准化化图图景景 联联合合技技术术委委员会员（会IS（O/IIESCOJ/TICE1C）J于TC2011）7年于启动20Q1K7D年安启全评动测Q国KD安全评测国际际标标准准项项目目，，国国际际电信电联信盟联（盟IT（U-ITT）U自-T2）01自8年2起0编18制年多起项Q编K制D多项QKD网网络络和和安安全全标标准准，，并并于于2022022年2成年立成量立子量密子✲密分发钥网分络发标网准络协标调准组协调组 （（JJCCAA--QQKKDND）N。）量。子量计子算方计面算，I方SO面/IE，CJITSCO1、/I国EC际电JT子C电1气、工国程际电子电气工程师师协协会会（（正IEEEEEE））启启动动了了量量子子计计算术算语术、语性、能性评能价评等标价准等研标制准。研量制子。量子信信息息网网络络方方面面，，国国际互际联互网联研网究研推究进组推（进IR组T（F）IR2T01F8）年2成01立8了年量成子立了量子互互联联网网研研究究组组，，ITITUU-T-在T2在0129年01成9立年面成向立网面络向的网量子络信的息量技子术信焦息点技术焦点组组（（FFGG-Q-QITI4TN4）N开）展开相展关预相研关工预作。研工作。 国国内内标标准准方方面面，，通通信标信准标化准协化会协（会CC（SAC）CS、A密）码、行密业码标行准业化标技准化技术术委委员员会会（（CCSTSCT）C）和全和国全量国子量计子算计和测算量和标测准量化标委员准会化（委T员C5会78（）TC578）等等标标准准化化组组织织，，也也在在积积极极开开展展量量子子保密保通密信通、信量、子量计子算计和算量和子量测子量测量等等技技术术领领域域的的国国家家标标准准、、行行业业标标准准和和团团体标体准标的准研的制研工制作工。作。 本本报报告告分分别别针针对对国国际际和和国国内内相相关关标标准组准织组开织展开的展量的子量信子息信领息域领域技技术术标标准准化化研研究究和和制制定定工工作作的的进进展展情况情进况行进介行绍介。绍各。标各准标化准组化织组的织的工工作作进进展展统统计计截截至2至02230年231月年。1月。 二二、、量量子子信信息息技技术术国国际际标标准准化化进进展展 主主流流国国际标际准标组织准，组包括织ISO，/I包ECJ括TC1I、SIOTU/-ITE、CIEEJTE、CE1T、SII、TU-T、IEEE、ETSI、IIEETTFF//IIRRTTFF等，等正，在正主在动主布动局开布展局量开子展信量息子标准信化息。标我准国化量。子信我息国量子信息学学术术界界与与产产业业界界技技术术团团队队积积极极参参与与相相关工关作工。作2。021071年7我年国我成国员成单员位单位在在ISISOO/IE/ICEJCTCJ1T率C先1推率动先发推起动国发际起首个国量际子首信个息量技子术国信际息标技准术项国际标准项目目。。22001199年年在I在TU-ITT推U动-T成推立“动面成向网立络“面的向量子网信络息的技量术子"焦信点息组技术”焦点组 （（FFGG--QQIITT44NN）），，成成为为全全球球首首个个涵涵盖量盖子量信子息信全息领全域的领标域准的化标预准研化讨预研讨论论平平台台。。201290年19在I年SO在/IECIJSTOC/1I推EC动成JT立C量1子推信息动技成术立工作量组子信息技术工作组 IETF SG2,$C7iSG P713C-713 FG-QIT4N,SG13/Q16 天量了信身义 量子 JCA-QKDN27 IETF tcxo 量子酒 KesearchGrsup JTC1EC I3GGKD SC27WG3 （（WWGG1144））。。22002222年年推推动量动子量密子✲密分发钥联分合发协调联组合（协JC调A-组QK（DNJC）A成-QKDN）成立立，，通通过过积积极极参参与与量量子子信信息息国国际际标标准准化活化动活，动我，国我成国员成单员位单逐位步逐扩步扩展展了了国国际际标标准准化化工工作作空空间间，，牵牵头头开开展了展部了分部标分准标研准制研。制当。前当国前际国量际量子子信信息息技技术术标标