2025图灵奖|从实践到标准:国科量子以产业经验筑牢量子密码标准底座
产业动态 | 发布时间:2026-03-24 | 阅读:174 次3月18日,美国计算机协会(ACM)宣布,加拿大学者吉勒斯·布拉萨德(Gilles Brassard)和美国学者查尔斯·本内特(Charles Bennett)获得2025年度图灵奖,这标志着量子信息理论首次获得计算机科学界的最高认可。国科量子公司作为量子通信行业领军企业与国家重大量子基础设施的建设运营主体,在量子通信网络建设运营、产品研发、标准研制等方面取得了积极成果。借此机会,从设施、产品、标准等方面,将相关工作进展与实践成果分三期分享给大家。
第三期 从实践到标准:国科量子以产业经验筑牢量子密码标准底座
一、BB84协议与量子密码领域标准
BB84协议是由Charles Bennett与Gilles Brassard于1984年提出的世界上首个量子密钥分发(QKD)协议,其安全性建立在量子力学基本原理——不可克隆定理与海森堡不确定性原理之上,从根本上区别于依赖计算复杂度假设的经典密码体系。作为量子密码领域的奠基性成果,BB84协议不仅开创了利用量子态编码与传输密钥的新技术范式,也为后续诸多QKD协议(如B92、诱骗态协议等)的设计与演进提供了核心思想框架,被公认为量子密码学从理论走向工程实践的起点。
当前,量子密码技术创新与产业落地齐头并进,标准化建设作为保障系统安全互通、促进产业发展的核心,重要性日益凸显。目前以BB84协议为核心的量子密码相关标准研制工作正全面加速推进,为规模化应用、跨领域融合、全球化协同奠定坚实基础。
二、总体态势
随着以量子密码为代表的量子信息成为新一轮科技革命与产业变革前沿,量子密码已成为标准化热点,国际电信联盟(ITU)、国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、欧洲电信标准协会(ETSI)、中国通信标准化协会(CCSA)等纷纷开展并加速布局量子密码标准化工作,总体呈现全球加速、多点开花、纵深推进的态势,共同构建起量子信息技术的规范底座。

国际/区域量子密码标准化工作时间线
特别是,随着量子通信基础设施建设和应用推广进程加速,量子密码标准重心从术语、设备等转向组网和应用。国际量子密码标准始于2008年,彼时量子密码刚进入技术验证阶段,规模化网络建设和应用尚未开始,标准研制更多聚焦QKD设备及内部接口等。随着量子密码技术实用化进程提速,全球量子通信网络规划与建设加速落地,各类场景化应用蓬勃发展,标准研制重心从底层设备规范向组网、应用等方向发展,逐步形成覆盖设备、接口、组网、应用全链条的量子密码标准体系。

2018年—2025年ITU-T发布的QKD相关标准情况
得益于在量子密码技术、工程、应用等方面的领先优势,我国量子密码标准化坚持“通信+密码”双轮驱动,为量子密码产业的规模化部署与跨域协同提供了关键指引。通信方面,在中国科学院支持、工信部指导下,中国通信标准化协会(CCSA)于2017年成立量子通信与信息技术特设任务组(ST7),聚焦量子通信与量子通信网络技术以及通用量子信息关键器件的相关标准化工作;密码方面,密码行业标准化技术委员会(CSTC)聚焦QKD设备技术要求和测评体系,筑牢设备安全根基,探索量子密码基础设施(QCI)标准体系。特别是,合肥国家实验室牵头,联合30多家量子、通信、密码等领域单位共同发起“量子密码基础设施标准化技术联盟”,探索构建量子密码基础设施标准体系,推动量子密码从“可用”“好用”迈向“规模化应用”。

量子密码基础设施标准化技术联盟成立
三、国科量子引领量子密码国内国际标准化实践
国科量子作为国家广域量子骨干网的建设运营主体,持续深耕国内外量子密码领域标准化工作,不仅努力将工程建设、应用推广等成功经验上升成为国内标准,促进整个产业的培育发展,更积极参与国际标准化工作,为加快量子密码国际标准化进程贡献中国经验、中国标准。
1、国内层面:引领产业,为国立标
国科量子作为量子密码行业领军企业,在国内量子通信标准化工作中主动作为、勇于担当,相关人员在国内权威标准组织中扛起重任。如总裁戚巍博士担任CCSA ST7主席、全国通信标准化技术委员会(TC485)委员、全国量子技术标准化技术委员会(TC578)委员,标准化专家马彰超博士担任CCSA ST7量子信息处理工作组副组长等,全力支持国内量子通信标准化工作。
同时,公司主动对接各级标准化管理部门,深度参与标准化组织建设,积极联动行业优势力量搭建标准化协作平台,为我国量子密码产业标准化、规范化发展提供支撑。
· 在工信部中国通信标准化协会,公司充分发挥参与标准化组织建设的优势,成功推动构建量子保密通信领域标准体系架构,以产业需求为牵引,明确应用、网络、安全三大标准化目标,涵盖业务和系统类、网络技术类、量子通用器件类、量子安全类、量子信息处理类等6大类标准。
· 在上海市,承担“上海市标准化创新中心(量子网络)”建设任务,整合产业资源,推进“量子保密通信网络技术与应用标准化”试点项目,聚焦QKD网络技术,开展相关技术标准的预研、攻关与落地实施,加强量子网络技术创新与标准协作转化。
· 在“量子密码基础设施标准化技术联盟”,牵头搭建标准化协作平台,持续推动量子技术与密码应用的深度有机融合,为构建自主可控的量子密码标准体系提供有力支撑。
2、国际层面:标准平台“抢滩登陆”,助力量子标准出海
根植于我国量子通信技术与产业优势,国科量子积极、主动联动各方力量,在国际标准体系构建、平台搭建、技术转化和影响力构筑中发挥核心引领作用。为有效搭建国际标准建设的沟通桥梁,助力我国实现从参与到主导的跨越,公司坚持开展国际标准高层技术交流,ITU-T主任尾上诚藏先生、IEC副秘书长吉勒·索内特先生先后到访,围绕量子密码技术及国际标准制定工作深入沟通、凝聚共识,为我国引领量子密码领域科技制高点创造条件和基础。

IEC副秘书长吉勒·索内特先生等一行调研
依托国家广域量子骨干网积累的经验,公司联合政产学研各方力量,积极推动在ITU设立“面向服务网络的量子信息技术焦点组”。在焦点组设立的推进过程中,受到来自美西方国家以及有关标准化组织设置的重重阻碍。国科量子主动协调各方诉求、化解分歧,成功凝聚国际共识,最终推动焦点组成立,由公司董事张强教授担任主席,公司标准化专家马彰超博士担任量子密钥分发网络工作组主席,公司标准化专家李明翰博士担任“量子信息网络术语组”负责人。这是国际首个专门面向量子技术领域的标准化工作组,为国际量子领域专家提供量子密码标准建设与交流的载体,推动量子密码标准化工作高效、有序开展。

IEC/ISO宣布正式成立JTC3
2024年ISO、IEC成立量子技术联合技术委员会(IEC/ISO JTC 3),负责量子通信、计算、计量等领域的全口径量子标准化建设工作。JTC3成立后,公司专家积极参与其各项工作,特别是深度参与量子通信领域标准研制,如牵头成立量子随机数产生器工作组WG13并担任召集人职务,推动成立量子通信工作组WG16,确保我国在核心领域的标准制定主动权,为将我国经验与实践上升为国际标准奠定了坚实基础。

IEC/ISO JTC3第一次会议暨成立大会
3、标准成果丰硕,筑牢发展根基
在标准化工作中,国科量子牢牢立足量子通信规模化组网络工程与应用实践,坚持将经验和积累转化为标准成果,在国际、国内量子密码标准制定工作中均取得显著成果。
国内层面,公司以产业实际需求为牵引,推动构建量子密码领域标准体系架构,牵头及参与发布标准22项,包括国家标准《量子保密通信应用基本要求》、行业标准《量子保密通信网络架构》等一批具有代表性、引领性的核心标准,为行业规范化、规模化发展提供重要依据。同时,公司牵头承担多项量子密码基础设施(QCI)关键标准研制,推动量子技术与密码应用深度融合,引领我国量子密码产业标准化、规范化高质量发展。
国际层面,公司推动我国量子通信技术与产业实践走向世界,与日、韩、欧、美等国相关力量深度合作,围绕QKD网络技术、安全要求、未来演进等核心领域,主导和参与《量子密钥分发节点保护的安全要求》《量子密钥分发网络—功能架构》《量子密钥分发网络—密钥管理》等20余项国际标准的制定和发布,为全球量子通信国际标准制定提供中国方案、贡献中国力量,助力我国巩固量子通信领域国际引领地位。
四、量子密码领域标准化展望
展望未来,量子密码领域的标准化工作将在深度与广度上持续拓展升级。全球主要标准化组织将进一步加快QKD相关标准制定步伐,推动技术方案向工程化和规模化落地加速迈进。与此同时,量子密钥分发网络正与量子时频同步、量子计量、量子计算等技术进一步融合,特别是构建通感算一体化的量子网络已成为各国竞相布局的战略方向,这对网络架构、多业务协同承载接口、安全要求、综合测评等方面的标准制定提出了全新要求。中国凭借在工程部署、技术研发、应用场景、标准研制等方面的先发积累,有望在新一轮全球量子信息技术的标准体系构建中持续扮演重要角色、发挥引领作用。国科量子也将积极践行企业使命,为推动形成开放、统一、可信的量子密码、量子信息标准生态贡献关键力量。