移动通信网 程然
国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）量子技术联合技术委员会（JTC3）第五次全体会议近日在山东济南召开，中国牵头的《量子熵源随机性质量和测试方法学的概述和分析》国际标准提案获批正式立项。这一标准面向量子随机数发生器的核心器件——量子熵源，填补了该领域统一检测依据的空白。市场监管总局披露的数据显示，截至目前，ISO和IEC已发布的量子技术国际标准共3项，全部由中国牵头制定；中国还正在牵头研制5项国际标准，牵头数量与立项数量均位居全球首位。量子技术被广泛视为下一代信息技术的战略性方向，全球主要经济体均在加速布局，而标准制定权直接决定产业竞争的制高点。此次济南会议期间，中国一口气在量子核心器件、量子计算、量子经典融合三大方向同时获得标准立项或预研课题通过，表明中国量子科技正在从科研领先向标准引领的关键阶段切换。
【关键数据】
[1] ISO/IEC已发布的3项量子技术国际标准全部由中国牵头制定
[2] 中国正在牵头研制5项量子技术国际标准
[3] IEC/ISO JTC3第五次全体会议在济南召开
[4] 中国在此次会议中获1项标准正式立项、1项联合立项及2项预研课题通过
[5] 欧盟量子旗舰计划投资超70亿欧元
[6] 量子熵源检测标准落地后整机一致性测试周期有望缩短30%至50%
量子熵源是量子随机数发生器区别于经典随机数发生器的本质特征所在。随机数广泛应用于密码学、金融模拟、科学计算、人工智能和量子通信等领域，而量子随机数发生器基于量子物理基本原理产生随机数，其随机性由量子力学内在不确定性所保证，具备不可预测性、不可重复性与无偏性三项核心特征。量子熵源作为产生随机数量子过程的物理实现部分，其质量直接决定整个随机数发生器输出序列的安全上限。当前量子随机数发生器产业化已趋于成熟，但熵源的随机性质量评估缺乏统一的测试方法和评判基准，导致不同厂商的产品性能无法横向比较，下游用户采购时缺乏可依据的客观标准，行业规范化发展受到明显制约。此次获批立项的标准将为量子熵源提供一套系统化的评估指南，统一检测评判依据，使业界能够科学评价量子随机数发生器的性能指标。同时，中国与美国、加拿大联合牵头的《单光子器件表征的度量标准调查及潜在推荐测量实践》也获批立项，该标准将系统梳理单光子探测器领域的标准研制优先级，为后续国际标准化工作提供路线图。
从全球竞争格局看，量子技术国际标准之争已成为大国科技博弈的前沿阵地。JTC3是ISO与IEC联合设立的首个面向量子技术的专门技术委员会，其标准制定牵动着全球量子产业生态的未来走向。中国目前已发布3项量子技术国际标准并主导5项在研标准，覆盖量子计算概述、量子计算术语、量子随机数发生器概述、绝对量子重力仪性能评估、量子通信传输介质影响等多个细分领域。相比之下，欧盟通过“量子旗舰”计划投入超70亿欧元推进量子研发与标准化协同布局，美国则通过国家标准与技术研究院（NIST）主导后量子密码标准迁移，但单纯就量子技术通用基础标准的国际标准立项数量而言，中国已形成先发优势。此次济南会议上，中国牵头的《量子经典融合计算》《量子计算 控制与测量系统的技术要求及测试方法》两项预研课题同时通过立项，直接切入量子计算工程化的两个核心痛点——经典-量子算力协同架构与控制测量系统规范化，这两项预研一旦转入正式标准制定，将显著增强中国在量子计算国际规则中的话语权。
从产业链视角观察，量子科技正处于从实验室样品向工程化产品跨越的关键窗口期，而核心器件的标准化程度直接决定产业化的速度与成本结构。以量子随机数发生器为例，其上游涉及光源、探测器、熵源芯片、后处理算法等环节，中游为整机集成商，下游覆盖密码安全、金融交易、云计算、区块链等应用场景。量子熵源缺乏统一标准，直接导致上游器件供应商各自为政，不同批次的熵源模块随机性质量波动无法量化评估，整机厂商不得不针对每一批次重新调试适配，大幅推高研发时间与物料成本。业内测算显示，若量子熵源检测标准能够落地执行，量子随机数发生器整机的一致性测试周期有望缩短约30%至50%，量产良率与供应链协同效率将得到明显改善。与此同时，单光子探测器标准预研的推进也指向同一逻辑——单光子探测器是量子通信、量子计算和量子精密测量共用的核心底层器件，其效率、暗计数、时间抖动等关键指标的度量基准一旦统一，将直接降低下游系统集成商的选型与验证成本，为量子技术从实验室走向规模商用扫清关键障碍。
在商业化落地层面，量子随机数发生器产业已经率先展现出对标准的迫切需求。密码学是量子随机数最成熟的应用领域之一，金融机构的密钥生成、身份认证、交易签名等环节对随机数的真随机性要求极高，传统伪随机数生成器在算力提升面前存在被破解的风险，量子随机数发生器则能从物理层面提供不可预测的真随机数。目前国内已有国盾量子、问天量子等企业推出商用级量子随机数发生器产品，输出速率从Mbps级到Gbps级不等，并在政务云、电力调度、数据中心密钥管理、人工智能模型训练等场景中实现部署。然而，由于熵源检测标准长期缺位，用户单位在采购时缺乏量化比对依据，部分项目只能参照企业自测报告或第三方实验室的临时评测方案，制约了规模化采购节奏。此次量子熵源国际标准正式立项，意味着量子随机数发生器的核心指标评测即将获得国际通行的技术标尺。值得注意的是，量子精密测量领域的绝对量子重力仪性能评估标准也在在研之列，该仪器可广泛应用于地质勘探、地震预报、惯性导航和基础物理研究，其测量灵敏度的标准化评估将有助于推动国产量子重力仪进入工程化应用。随着后续标准的逐步发布实施，量子通信网络建设、量子计算云平台服务等产业环节均将获益于标准化带来的互操作性与供应链便利。
从标准体系演进方向观察，中国在JTC3的布局呈现出从“单点突破”向“体系化构建”升级的清晰轨迹。已发布的3项国际标准集中于量子计算与量子随机数的基础术语和概述层面，属于底层通用框架；此次新立项的量子熵源检测标准与单光子器件度量标准则深入核心器件层面；而量子计算控制与测量系统、量子经典融合计算两项预研课题进一步延伸到系统工程与融合架构层面。三层标准体系相互衔接，逐步覆盖了量子科技从物理机理、核心器件到系统集成、融合应用的完整链条。值得注意的是，美国、加拿大此次与中国联合牵头单光子器件标准研制，反映出即便在地缘科技竞争加剧的背景下，量子技术基础标准的国际合作仍然可行且具有现实需求。从全球量子产业发展周期看，2024年至2027年被视为量子技术从实验室走向产业化的决定性窗口期，标准缺失造成的互操作障碍和重复验证成本正成为各国共同面临的瓶颈。中国通过主导国际标准制定，不仅能够将自身在量子通信、量子精密测量领域的工程经验和技术路线转化为国际规则，也有助于降低量子产品跨境贸易和协同研发的壁垒。标准体系的每一分完善，都在为量子技术的规模化商用铺设更具确定性的基础设施轨道。
