中国信通院：量子信息技术发展与应用研究报告（2019年）

GAT中国信通院 量子信息技术发展与应用 研究报告 (2019年) 中国信息通信研究院 2019年12月

量子信息技术发展与应用 研究报告 （2019 年） 中国信息通信研究院 2019年12月

版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院,并受法律保 护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观 点的,应注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明 者,本院将追究其相关法律责任

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前言 量子信息技术以微观粒子系统为操控对象,借助其中的量子叠 加态和量子纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输 能够在提升运算处理速度、信息安全保障能力、测量精度和灵敏度 等方面带来原理性优势和突破经典技术瓶颈。量子信息技术已经成 为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一,在未来国家科技 发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域,将产生基础共性乃 至颠覆性重大影响。 近年来,以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息 技术的研究与应用在全球范围内加速发展,各国纷纷加大投入力度 和拓宽项目布局。三大领域的技术创新活跃,专利与论文增长较为 迅速,重要研究成果和舆论热点层出不穷。我国量子信息技术研究 和应用探索具备良好的实践基础,加大支持力度,突破瓶颈障碍 聚力加快发展,有望实现与国际先进水平并跑领跑 为推动我国量子信息技术应用探索和产业化健康发展,中国信 息通信研究院在2018年发布研究报告基础上,组织编写了《量子信 息技术发展与应用研究报告》(2019年),深入分析量子信息技术三 大领域的关键技术、热点问题、发展现状、演进趋势,阐述我国面 临的机遇与挑战,以及未来发展态势

前 言 量子信息技术以微观粒子系统为操控对象，借助其中的量子叠 加态和量子纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输， 能够在提升运算处理速度、信息安全保障能力、测量精度和灵敏度 等方面带来原理性优势和突破经典技术瓶颈。量子信息技术已经成 为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一，在未来国家科技 发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域，将产生基础共性乃 至颠覆性重大影响。 近年来，以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息 技术的研究与应用在全球范围内加速发展，各国纷纷加大投入力度 和拓宽项目布局。三大领域的技术创新活跃，专利与论文增长较为 迅速，重要研究成果和舆论热点层出不穷。我国量子信息技术研究 和应用探索具备良好的实践基础，加大支持力度，突破瓶颈障碍， 聚力加快发展，有望实现与国际先进水平并跑领跑。 为推动我国量子信息技术应用探索和产业化健康发展，中国信 息通信研究院在 2018 年发布研究报告基础上，组织编写了《量子信 息技术发展与应用研究报告》（2019 年），深入分析量子信息技术三 大领域的关键技术、热点问题、发展现状、演进趋势，阐述我国面 临的机遇与挑战，以及未来发展态势

目录 、量子信息技术总体发展态势.1 (一)量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之 (二)各国加大量子信息领域的支持投入和布局推动 (三)量子信息技术标准化研究受到重视并加速发展 (四)量子信息技术创新活跃,论文和专利增长迅速 量子计算领域研究与应用进展… (一)物理平合探索发展迅速,技术路线仍未收敛 (二)“量子优越性”突破里程碑,实用化尚有距离 (三)量子计算云平合成为热点,发展方兴未艾 (四)产业发展格局正在形成、生态链不断壮大 2469 (五)应用探索持续深入,“杀手级应用”或可期待 、量子通信领域研究与应用进展 (一)量子通信技术研究和样机研制取得新成果 (二)量子密钥分发技术演进关注提升实用化水平 (三)量子保密通信应用探索和产业化进一步发展2 (四)量子保密通信网络现实安全性成为讨论热点 (五)量子保密通信规模化应用与产业化仍需探索 四、量子测量领域研究与应用进展 (一)量子测量突破经典测量极限,应用领域广泛 旋量子位测量有望实现芯片化和集成应用 (三)量子纠缠测量处于前沿研究,实用尚有距离 (四)超高精度量子时钟同步有望助力未来通信网 (五)量子测量产业初步发展,仍需多方助力合作 40 五、量子信息技术发展与应用展望… 42 (一)理论与关键技术待突破,领域发展前景各异 (二)我国具备良好的实践基础,机遇和挑战并存

目 录 一、量子信息技术总体发展态势 ...............................................................................1 （一）量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之一.....................................1 （二）各国加大量子信息领域的支持投入和布局推动.....................................2 （三）量子信息技术标准化研究受到重视并加速发展.....................................4 （四）量子信息技术创新活跃，论文和专利增长迅速.....................................6 二、量子计算领域研究与应用进展 ......................................................................... 11 （一）物理平台探索发展迅速，技术路线仍未收敛............................................. 11 （二）“量子优越性”突破里程碑，实用化尚有距离.............................................12 （三）量子计算云平台成为热点，发展方兴未艾.................................................14 （四）产业发展格局正在形成、生态链不断壮大.................................................16 （五）应用探索持续深入，“杀手级应用”或可期待.............................................19 三、量子通信领域研究与应用进展 .........................................................................20 （一）量子通信技术研究和样机研制取得新成果.................................................20 （二）量子密钥分发技术演进关注提升实用化水平.............................................23 （三）量子保密通信应用探索和产业化进一步发展.............................................25 （四）量子保密通信网络现实安全性成为讨论热点.............................................27 （五）量子保密通信规模化应用与产业化仍需探索.............................................29 四、量子测量领域研究与应用进展 .........................................................................32 （一）量子测量突破经典测量极限，应用领域广泛.............................................32 （二）自旋量子位测量有望实现芯片化和集成应用.............................................36 （三）量子纠缠测量处于前沿研究，实用尚有距离.............................................37 （四）超高精度量子时钟同步有望助力未来通信网.............................................38 （五）量子测量产业初步发展，仍需多方助力合作.............................................40 五、量子信息技术发展与应用展望 .........................................................................42 （一）理论与关键技术待突破，领域发展前景各异.............................................42 （二）我国具备良好的实践基础，机遇和挑战并存.............................................45

图目录 图1欧盟“量子宣言”旗舰计划首批科研项目 图2量子计算领域专利申请及授权情况 图3量子计算领域发表论文趋势及主要发文机构 图4量子通信领域专利申请和专利授权发展趋势 图5量子通信领域论文发表趋势及主要发文机构. 图6量子测量领域专利申请和论文发表趋势 10 图7 Google Sycamore超导量子计算处理器 图8量子计算云平台通用体系架构 图9美国量子计算研究与应用发展模式 图10量子计算领域科技公司和初创企业分布 18 图11量子计算研发主体与产业应用生 图12量子安全直接通信原理样机实验系统 图13我国QKD领域主要研究机构和设备商 图14量子测量的基本流程和主要步骤 图15外界物理量与量子体系的作用机制 图16量子测量主要应用领域和技术体系 图17高精度时钟同步在通信网络中的应用 图18量子测量科研及产业发展情况 图19量子信息技术发展与应用趋势展望

图 目 录 图 1 欧盟“量子宣言”旗舰计划首批科研项目...................................................3 图 2 量子计算领域专利申请及授权情况...........................................................7 图 3 量子计算领域发表论文趋势及主要发文机构...........................................8 图 4 量子通信领域专利申请和专利授权发展趋势...........................................8 图 5 量子通信领域论文发表趋势及主要发文机构...........................................9 图 6 量子测量领域专利申请和论文发表趋势.................................................10 图 7 Google Sycamore 超导量子计算处理器....................................................13 图 8 量子计算云平台通用体系架构.................................................................15 图 9 美国量子计算研究与应用发展模式.........................................................17 图 10 量子计算领域科技公司和初创企业分布...............................................18 图 11 量子计算研发主体与产业应用生态.......................................................19 图 12 量子安全直接通信原理样机实验系统...................................................22 图 13 我国 QKD 领域主要研究机构和设备商................................................26 图 14 量子测量的基本流程和主要步骤...........................................................33 图 15 外界物理量与量子体系的作用机制.......................................................34 图 16 量子测量主要应用领域和技术体系.......................................................35 图 17 高精度时钟同步在通信网络中的应用...................................................39 图 18 量子测量科研及产业发展情况...............................................................41 图 19 量子信息技术发展与应用趋势展望.......................................................44

量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 、量子信息技术总体发展态势 (一)量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之 随着人类对于量子力学原理的认识、理解和研究不断深入,以及 对于微观物理体系的观测和调控能力不断提升,以微观粒子系统(如 电子、光子和冷原子等)为操控对象,借助其中的量子叠加态和量子 纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输的量子信息技术 应运而生并蓬勃发展。量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和 量子测量三大领域,可以在提升运算处理速度、信息安全保障能力 测量精度和灵敏度等方面突破经典技术的瓶颈。量子信息技术已经成 为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一,在未来国家科技发 展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域,将产生基础共性乃至颠 覆性重大影响。 量子计算以量子比特为基本单元,利用量子叠加和干涉等原理进 行量子并行计算,具有经典计算无法比拟的巨大信息携带和超强并行 处理能力,能够在特定计算困难问题上提供指数级加速。量子计算带 来的算力飞跃,有可能在未来引发改变游戏规则的计算革命,成为推 动科学技术加速发展演进的“触发器”和“催化剂”。未来可能在实现特 定计算问题求解的专用量子计算处理器,用于分子结构和量子体系模 拟的量子模拟机,以及用于机器学习和大数据集优化等应用的量子计 算新算法等方面率先取得突破。 量子通信利用量子叠加态或量子纠缠效应等进行信息或密钥传

量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 1 一、量子信息技术总体发展态势 （一）量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之一 随着人类对于量子力学原理的认识、理解和研究不断深入，以及 对于微观物理体系的观测和调控能力不断提升，以微观粒子系统（如 电子、光子和冷原子等）为操控对象，借助其中的量子叠加态和量子 纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输的量子信息技术 应运而生并蓬勃发展。量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和 量子测量三大领域，可以在提升运算处理速度、信息安全保障能力、 测量精度和灵敏度等方面突破经典技术的瓶颈。量子信息技术已经成 为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一，在未来国家科技发 展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域，将产生基础共性乃至颠 覆性重大影响。 量子计算以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理进 行量子并行计算，具有经典计算无法比拟的巨大信息携带和超强并行 处理能力，能够在特定计算困难问题上提供指数级加速。量子计算带 来的算力飞跃，有可能在未来引发改变游戏规则的计算革命，成为推 动科学技术加速发展演进的“触发器”和“催化剂”。未来可能在实现特 定计算问题求解的专用量子计算处理器，用于分子结构和量子体系模 拟的量子模拟机，以及用于机器学习和大数据集优化等应用的量子计 算新算法等方面率先取得突破。 量子通信利用量子叠加态或量子纠缠效应等进行信息或密钥传

量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 输,基于量子力学原理保证传输安全性,主要分量子隐形传态和量子 密钥分发两类。量子密钥分发基于量子力学原理保证密钥分发的安全 性,是首个从实验室走向实际应用的量子通信技术分支。通过在经典 通信中加入量子密钥分发和信息加密传输,可以提升网络信息安全保 障能力。量子隐形传态在经典通信辅助之下,可以实现任意未知量子 态信息的传输。量子隐形传态与量子计算融合形成量子信息网络,是 未来量子信息技术的重要发展方向之 量子测量基于微观粒子系统及其量子态的精密测量,完成被测系 统物理量的执行变换和信息输出,在测量精度、灵敏度和稳定性等方 面比传统测量技术有明显优势。主要包括时间基准、惯性测量、重力 量、磁场测量和目标识别等方向,广泛应用于基础科研、空间探测、 生物医疗、惯性制导、地质勘测、灾害预防等领域。量子物理常数和 量子测量技术已经成为定义基本物理量单位和计量基准的重要参考, 未来量子测量有望在生物研究、医学检测以及面向航天、国防和商业 等应用的新一代定位、导航和授时系统等方面率先获得应用 (二)各国加大量子信息领域的支持投入和布局推动 以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术已成为 未来国家科技发展的重要领域之一,世界科技强国都对其高度重视 近年来,欧美国家纷纷启动了国家级量子科技战略行动计划,大幅增 加研发投入,同时开展顶层规划及研究应用布局 英囯2015年正式启动“国家量子技术计划”,投资27亿英镑建立 量子通信、传感、成像和计算四大研发中心,开展学术与应用研究

量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 2 输，基于量子力学原理保证传输安全性，主要分量子隐形传态和量子 密钥分发两类。量子密钥分发基于量子力学原理保证密钥分发的安全 性，是首个从实验室走向实际应用的量子通信技术分支。通过在经典 通信中加入量子密钥分发和信息加密传输，可以提升网络信息安全保 障能力。量子隐形传态在经典通信辅助之下，可以实现任意未知量子 态信息的传输。量子隐形传态与量子计算融合形成量子信息网络，是 未来量子信息技术的重要发展方向之一。 量子测量基于微观粒子系统及其量子态的精密测量，完成被测系 统物理量的执行变换和信息输出，在测量精度、灵敏度和稳定性等方 面比传统测量技术有明显优势。主要包括时间基准、惯性测量、重力 测量、磁场测量和目标识别等方向，广泛应用于基础科研、空间探测、 生物医疗、惯性制导、地质勘测、灾害预防等领域。量子物理常数和 量子测量技术已经成为定义基本物理量单位和计量基准的重要参考， 未来量子测量有望在生物研究、医学检测以及面向航天、国防和商业 等应用的新一代定位、导航和授时系统等方面率先获得应用。 （二）各国加大量子信息领域的支持投入和布局推动 以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术已成为 未来国家科技发展的重要领域之一，世界科技强国都对其高度重视。 近年来，欧美国家纷纷启动了国家级量子科技战略行动计划，大幅增 加研发投入，同时开展顶层规划及研究应用布局。 英国 2015 年正式启动“国家量子技术计划”，投资 2.7 亿英镑建立 量子通信、传感、成像和计算四大研发中心，开展学术与应用研究

量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 2018年11月进行了第二阶段2.35亿英镑投资拨款。德国在2018年 9月提出“量子技术——从基础到市场”框架计划,拟于2022年前投资 65亿欧元促进量子技术发展与应用,并可延长资助至2028年。 量子通信方向 ICFO,西班牙基于PC的 CV QKD系统,面向电信运营商的网络部署和应用验证 量子互联网联盟 基于量子中继器的量子隐形传态同络,连接量子计算平台物理比持 量子随机数生成器 QRANGE ,瑞士 集成化CMOS工艺SPAD,随机数产生速率>10Gbp6片化QRNG 实用化量子通信 InP平台量子片上系统,可用于量子隐形传态、单光子QKD和压缩 量子计算+模拟方 离子阱量子计算 AQTIONInnsbruck,奥地利可扩展离子阱量子计算物理平台及多激光器操控系统,全自动运行 开放超导量子计算机 开放式超导量子计算机硬件+软件+优化工具,50-100量子比特 最子模拟 PASQuanSMax-Plane 500位中性原子和离子平台量子模拟器,面向量子退火与优化问题 级联光器频率梳量孑模拟」 consiglio,意大利 光学品格超冷原子量孑拟器。研究载波传输量孑动态效应和传感 量子测量方向 金刚石色心量子测量 ASTERIQS 固态金刚石Nv色心探针,高动态范图多用途量子传感器 集成化量子钟 amsterdan,荷兰 集成化光原子晶格钟,小型化原子钟,超幅射原子钟 微型原子气室量子测量 MACOSIMALCSEM,瑞士 基于MEMS原子蒸汽腔的量子陀螺、量子重力仪和气体传感器 金刚石动态量子多维成像 基于金刚石Nv色心偏振 化磁共振(MR)医学成像 二维量子PC材料与器件 ICFo,西班牙 用于可扩展集成光子电路(PC)的二维量子材料和器件集成 微波驱动离子阱量子计算 TCPA,保加利亚 微波控制微加热技术多比特离子阱逻辑门和量子处理器设计 亚泊松分布光子枪 s,英国集成化高确定性非传统光源,如亚泊松分布光源和多模纠缠光源 基于光子的量子模拟 基于多光子量子超流体和量子满流状态的量子模拟新平台 量子微波计算和传感 he,德国微波频单光子探测,数米距离的量子微波互联分布式量子计算 可扩展二维量子PC Kung,瑞典 型通用化光源和集成光子电路,为量子通信提供信息载体 可扩属稀土离子量子计算 基于稀土离子材料的量子物理比特高密度集成和光学互联 来源:中国信息通信研究院根据公开信息整理 图1欧盟“量子宣言”旗舰计划首批科研项目 欧盟2016年推出为期十年,总投资额超过10亿欧元的“量子宣 言”旗舰计划,并于2018年10月启动首批19个科研类项目,如图1 所示。2019年7月欧盟10国签署量子通信基础设施(QCI)声明, 探讨未来十年在欧洲范围内将量子技术和系统整合到传统通信基础 设施之中,以保护智能能源网络、空中交通管制、银行和医疗保健设 施等加密通信系统免受网络安全威胁。 美国208年12月通过《国家量子行动计划(NQI)立法,计 划在未来四年增加量子信息科学领域投资1275亿美元,以确保美国 在量子技术时代的科技领导力,以及经济安全、信息安全和国家安全 同期发布的《量子信息科学国家战略概述》,规划推动量子计算超大 规模数据集优化处理,量子模拟新材料设计和分子功能研究,基于量

量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 3 2018 年 11 月进行了第二阶段 2.35 亿英镑投资拨款。德国在 2018 年 9 月提出“量子技术——从基础到市场”框架计划，拟于 2022 年前投资 6.5 亿欧元促进量子技术发展与应用，并可延长资助至 2028 年。 来源：中国信息通信研究院根据公开信息整理 图 1 欧盟“量子宣言”旗舰计划首批科研项目 欧盟 2016 年推出为期十年，总投资额超过 10 亿欧元的“量子宣 言”旗舰计划，并于 2018 年 10 月启动首批 19 个科研类项目，如图 1 所示。2019 年 7 月欧盟 10 国签署量子通信基础设施（QCI）声明， 探讨未来十年在欧洲范围内将量子技术和系统整合到传统通信基础 设施之中，以保护智能能源网络、空中交通管制、银行和医疗保健设 施等加密通信系统免受网络安全威胁。 美国 2018 年 12 月通过《国家量子行动计划（NQI）》立法，计 划在未来四年增加量子信息科学领域投资 12.75 亿美元，以确保美国 在量子技术时代的科技领导力，以及经济安全、信息安全和国家安全。 同期发布的《量子信息科学国家战略概述》，规划推动量子计算超大 规模数据集优化处理，量子模拟新材料设计和分子功能研究，基于量

量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 子隐形传态的安全通信以及量子传感与精密测量等领域的研究,同时 设立3~6个量子创新实验室( QILabs),建立全美量子科研网络 ( QRNet),推动量子计算接入计划(QCAP) 我国对量子信息技术发展与应用高度重视。2018年5月,习近 平总书记在两院院士大会上的讲话中指出,“以人工智能、量子信息 移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用 国务院发布巛“十三五”国家科技创新规划》,《十三五”国家战略性新 兴产业发展规划》和《“十三五”国家信息化规划》等文件,指导量子 信息技术研究与应用。科技部和中科院通过自然科学基金、重点研发 计划和战略先导专项等项目对量子信息科研给予支持,同时论证筹备 重大科技项目和国家实验室,进一步推动基础理论与实验研究。发改 委牵头组织实施量子保密通信“京沪干线”技术验证与应用示范项目, 国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程等试点应用项目和网 络建设。工信部开展量子保密通信应用评估与产业研究,大力支持和 引导量子信息技术国际与国内标准化研究 (三)量子信息技术标准化研究受到重视并加速发展 近年来,全球范围内量子信息技术领域的样机研究、试点应用和 产业化迅速发展,随着量子计算、量子通信和量子测量等领域新兴应 用的演进,在术语定义、性能评价、系统模块、接口协议、网络架构 和管理运维等方面的标准化需求也开始逐渐出现。 国际标准化组织纷纷成立量子信息技术相关研究组和标准项目 并开展工作,2018年以来相关布局与研究工作明显提速。欧洲多国

量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 4 子隐形传态的安全通信以及量子传感与精密测量等领域的研究，同时 设立 3~6 个量子创新实验室（QILabs），建立全美量子科研网络 （QRNet），推动量子计算接入计划（QCAP）。 我国对量子信息技术发展与应用高度重视。2018 年 5 月，习近 平总书记在两院院士大会上的讲话中指出，“以人工智能、量子信息、 移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用。” 国务院发布《“十三五”国家科技创新规划》，《“十三五”国家战略性新 兴产业发展规划》和《“十三五”国家信息化规划》等文件，指导量子 信息技术研究与应用。科技部和中科院通过自然科学基金、重点研发 计划和战略先导专项等项目对量子信息科研给予支持，同时论证筹备 重大科技项目和国家实验室，进一步推动基础理论与实验研究。发改 委牵头组织实施量子保密通信“京沪干线”技术验证与应用示范项目， 国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程等试点应用项目和网 络建设。工信部开展量子保密通信应用评估与产业研究，大力支持和 引导量子信息技术国际与国内标准化研究。 （三）量子信息技术标准化研究受到重视并加速发展 近年来，全球范围内量子信息技术领域的样机研究、试点应用和 产业化迅速发展，随着量子计算、量子通信和量子测量等领域新兴应 用的演进，在术语定义、性能评价、系统模块、接口协议、网络架构 和管理运维等方面的标准化需求也开始逐渐出现。 国际标准化组织纷纷成立量子信息技术相关研究组和标准项目 并开展工作，2018 年以来相关布局与研究工作明显提速。欧洲多国

量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 在完成QKD现网实验之后,欧洲电信标准化协会(ETSI)成立 ISG-QKD标准组,已发布包括术语定义、系统器件、应用接口、安 全证明、部署参数等9项技术规范,另有3项在研。国际标准化组织 和国际电工委员会的第一联合技术委员会( ISO/IEC JTC1)成立了有 我国专家参与的量子计算研究组(SG2)和咨询组(AG),发布量子 计算研究报告和技术趋势报告,同时在信息安全分技术委员会(SC27) 立项由我国专家牵头的QKD安全需求与测评方法标准项目。国际电 气和电子工程师协会(IEEE)启动了量子技术术语定义、量子计算 性能指标和软件定义量子通信协议等3个研究项目。国际互联网工程 任务组(IⅣF)成立量子互联网研究组(QIRG)开展量子互联网路 由、资源分配、连接建立、互操作和安全性等方面的初步研究。 国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)对量子信息技术发展演 进及其未来对信息通信网络与产业的影响保持高度关注。未来网络研 究组(SG13)已开展QKD网络的基本框架、功能架构、密钥管理和 软件定义控制等方面研究项目,网络安全研究组(SG17)则在QKD 网络安全要求、密钥管理安全要求、可信节点安全要求、加密功能要 求等方面开展研究,我国部门成员和学术成员担任部分标准编辑人并 做出重要技术贡献。此外,我国还推动在ITUT成立面向网络的量子 信息技术研究焦点组(FG-QT4N),全面开展量子信息技术标准化研 究工作。2019年6月,在上海成功举办了首届ITU量子信息技术国 际研讨会,广泛邀请全球研究机构和科技公司的专家学者,对量子计 算、量子通信、量子测量、量子信息网络(QIN)等议题开展交流和

量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 5 在完成 QKD 现网实验之后，欧洲电信标准化协会（ETSI）成立 ISG-QKD 标准组，已发布包括术语定义、系统器件、应用接口、安 全证明、部署参数等 9 项技术规范，另有 3 项在研。国际标准化组织 和国际电工委员会的第一联合技术委员会（ISO/IEC JTC1）成立了有 我国专家参与的量子计算研究组（SG2）和咨询组（AG），发布量子 计算研究报告和技术趋势报告，同时在信息安全分技术委员会（SC27） 立项由我国专家牵头的 QKD 安全需求与测评方法标准项目。国际电 气和电子工程师协会（IEEE）启动了量子技术术语定义、量子计算 性能指标和软件定义量子通信协议等 3 个研究项目。国际互联网工程 任务组（IETF）成立量子互联网研究组（QIRG）开展量子互联网路 由、资源分配、连接建立、互操作和安全性等方面的初步研究。 国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T）对量子信息技术发展演 进及其未来对信息通信网络与产业的影响保持高度关注。未来网络研 究组（SG13）已开展 QKD 网络的基本框架、功能架构、密钥管理和 软件定义控制等方面研究项目，网络安全研究组（SG17）则在 QKD 网络安全要求、密钥管理安全要求、可信节点安全要求、加密功能要 求等方面开展研究，我国部门成员和学术成员担任部分标准编辑人并 做出重要技术贡献。此外，我国还推动在 ITU-T 成立面向网络的量子 信息技术研究焦点组（FG-QIT4N），全面开展量子信息技术标准化研 究工作。2019 年 6 月，在上海成功举办了首届 ITU 量子信息技术国 际研讨会，广泛邀请全球研究机构和科技公司的专家学者，对量子计 算、量子通信、量子测量、量子信息网络（QIN）等议题开展交流和