移动通信网 程然
国家市场监督管理总局近期完成了总价值942万元的量子服务采购项目招标工作,涵盖量子密码基础设施检测、量子信息产业核心部件计量检测以及量子技术标准认证三大关键领域。此次采购规模和覆盖面均创下政府量子技术服务采购的新高,反映出国家层面对量子技术标准化建设的重视程度显著提升。三个项目的预算金额分别为160万元、360万元和422万元,实际中标金额分别为155万元、360万元和422万元,中标率达到99.5%。合肥国家实验室、中国计量科学研究院、北京量子信息科学研究院等十余家权威科研院所参与了项目承接,标志着我国量子技术产业化进程中的标准制定工作正式进入实施阶段。当前全球量子技术竞争日趋激烈,美国、欧盟、日本等发达国家和地区均将量子技术标准化作为战略重点,此次大规模采购彰显了中国在量子技术标准制定方面的决心和实力。
【关键数据】
[1] 942万元(三个量子服务采购项目总金额)
[2] 2000公里("京沪干线"量子保密通信工程总长度)
[3] 10Mbps(量子密钥分发系统密钥生成速率)
[4] 176个("悟源"超导量子处理器量子比特数)
[5] 500亿元(预计2025年量子通信市场规模)

量子密码基础设施检测技术规范研制项目由合肥国家实验室以155万元中标,主要聚焦于量子密钥分发(QKD)系统的技术规范制定。该项目涵盖量子密码基础设施密钥管理系统应用接口研究、QKD中继设备技术要求研究等五大核心技术方向,将建立覆盖量子通信全链条的检测标准体系。量子密钥分发技术作为量子通信的核心应用,其安全性基于量子力学基本原理,理论上可实现信息传输的无条件安全。目前全球QKD系统的传输距离已突破1000公里,密钥生成速率达到10Mbps以上,但缺乏统一的检测标准一直是制约产业化发展的关键瓶颈。合肥国家实验室在量子通信领域拥有深厚技术积累,其承担的"京沪干线"量子保密通信工程全长2000多公里,连接北京、上海等32个节点,是目前世界上最长的量子保密通信骨干网络。此次标准制定工作将为我国量子通信产业的规模化应用奠定重要基础,预计将形成20余项行业技术规范。
量子信息产业核心部件计量检测装置与规范研制项目金额达360万元,由中国计量科学研究院和北京量子信息科学研究院联合承接。该项目将建立七大类量子计量检测装置,包括光子统计分布计量装置、光学微腔关键参数计量装置、微波磁场量子计量装置等,覆盖量子信息技术的核心器件检测需求。量子计量技术是量子信息产业的基础支撑,其精度要求极高,如光子统计分布测量需要达到单光子级别,光学微腔的品质因子Q值需要达到10^6以上。当前国际主流的量子计量装置主要由德国物理技术研究院(PTB)、美国国家标准与技术研究院(NIST)等机构掌握核心技术,设备价格动辄数百万美元。中国计量科学研究院作为国家最高计量技术机构,在原子钟、激光干涉等精密测量领域具备国际先进水平,其研制的铯原子喷泉钟准确度达到2×10^-16。此次项目实施将打破国外技术垄断,为我国量子信息产业提供自主可控的计量检测能力,预计可降低相关设备采购成本30%以上。
量子技术标准认证项目以422万元的最高预算金额,由中国标准化研究院等四家机构联合承接,重点开展量子随机数、量子通信、量子计算等领域的国际和国内标准研制工作。该项目将制定双光子偏振纠缠光源性能测试方法、颗粒物光量子雷达等多项国家标准,同时建立量子信息产业化认证体系。量子随机数发生器是量子技术的重要应用之一,其随机性基于量子力学的内在随机性,可产生真正意义上的随机数,在密码学、仿真计算等领域具有重要价值。目前商用量子随机数发生器的生成速率已达到Gbps级别,但缺乏统一的性能评估标准。中国标准化研究院在国际标准化组织ISO/IEC JTC1/SC27信息安全分技术委员会中担任重要职务,主导制定了多项信息安全国际标准。量子计算领域的标准化工作更为紧迫,当前IBM、谷歌等公司的量子处理器量子比特数已超过100个,量子优势逐步显现,建立统一的量子计算性能评估标准对于产业发展至关重要。此次标准制定工作将为中国在量子技术国际标准竞争中占据有利地位提供支撑。
三大项目的成功招标反映出我国量子产业链日趋完善,从基础研究到产业应用的全链条布局基本形成。合肥国家实验室作为量子信息领域的国家战略科技力量,在量子通信、量子计算、量子精密测量等方向均有重大突破,其研制的量子卫星"墨子号"在轨运行超过7年,累计分发密钥超过300万组。北京量子信息科学研究院聚焦量子计算和量子网络,其超导量子处理器"悟源"系统量子比特数达到176个,在特定问题上实现了量子优势。产业化方面,国盾量子、科大国创等公司在量子通信设备市场占据重要地位,2023年量子通信市场规模约为150亿元,预计2025年将超过500亿元。量子计算领域,本源量子、启科量子等公司正在加快产业化步伐,其中本源量子的超导量子计算机"悟空"已实现商业化运营。标准化建设的推进将进一步规范市场秩序,提升产品质量,为量子技术的大规模产业化应用铺平道路。
从全球量子技术发展态势看,标准化竞争已成为各国抢占技术制高点的重要手段。美国国家标准与技术研究院发布了量子网络标准路线图,欧盟启动了量子技术旗舰计划,投入10亿欧元支持量子技术标准化工作。日本经济产业省制定了量子技术国际标准化战略,力争在2030年前制定50项量子技术国际标准。此次市场监管总局的大规模采购显示出中国在量子技术标准制定方面的积极态度和充足准备,三个项目预计将产生60余项技术标准和规范,覆盖量子信息产业的核心环节。中标机构的技术实力和项目经验为标准制定工作的顺利实施提供了有力保障,预计相关标准将在2024年底前完成制定并发布实施。这些标准的出台将为我国量子技术产业化发展提供重要支撑,同时在国际量子技术标准竞争中为中国争取更大话语权。随着标准体系的不断完善,我国量子技术产业有望在全球竞争中占据更加有利的地位,为经济社会发展注入新的动力。


