赛迪智库｜欧盟加快推进量子技术标准化的实践及启示

标准化是量子技术从实验室走向产业化规模应用的必然途径，欧盟将量子技术标准化作为增强欧洲量子产业国际竞争力的首要任务和有效工具。2023年3月22日，欧盟出台全球首个《量子技术标准化路线图》，加快推进量子技术标准化进程。当前，中国虽然在量子技术标准化领域取得部分进展，但仍面临标准化路线不清、参与技术发展早期标准起草的高校数量不多、部分领域国际标准参与度不够等多重挑战，工信部赛迪研究院提出应加强技术研发、明确标准化路线图等建议。 

一、欧盟在加快推进量子技术标准化的实践中呈现目标清晰、需求明确、活跃度高、协调性强四大特点

欧盟将量子技术标准化作为增强欧洲量子产业国际竞争力的首要任务和有效工具。欧盟将标准化作为量子技术从实验室转移到产业界的关键节点，通过出台《欧盟标准化战略》《战略研究和行业议程》《量子技术标准化路线图》等文件，明确标准化路线，围绕产业需求，积极参与国际标准制定组织（Standards Development Organization, SDO）的活动，实现覆盖量子技术全生命周期的标准化工作，旨在树立其在量子技术标准化方面的全球领导地位，避免被动采用他国量子技术标准所造成的损失，从而加速欧洲量子产业化进程，提升全球市场占有率。

特点一：欧盟量子技术标准化研究具有清晰的目标及路线图引领。为支持欧洲量子技术标准制定，欧盟已出台明确的量子技术标准化目标及路线图。欧盟量子旗舰计划于2022年11月发布初步的《战略研究和行业议程》，概述了欧盟为抢占全球量子技术标准化制高点所须采取的必要行动及目标。2023年3月，由CEN-CENELEC（欧洲标准化委员会与欧洲电工标准化委员会的联合机构）成立的量子技术焦点小组（Focus Group on Quantum Technologies, FGQT，成立于2020年6月，旨在支持欧盟委员会的量子旗舰计划）发布了全球首个面向量子技术领域的标准化路线图《量子技术标准化路线图》，明确了欧洲量子使能技术、量子通信、量子计算和模拟以及量子计量、传感和成像的标准化布局及时间节点。

图1  FGQT用于制定量子技术标准化路线的基础“希腊神庙”框架图
数据来源：《量子技术标准化路线图》，CEN-CENELEC FGQT  2023，3

特点二：欧盟量子技术标准化研究具有明确的产业需求导向性。欧盟量子技术的标准化研究与产业界互动密切，围绕产业需求推动量子技术标准化。一方面，欧盟建议相关部门向量子产业界提供全球量子技术标准化最新进展，及时公布对量子产业生态有影响的现有或即将发布的标准，例如，欧盟鼓励开发简单、交互式且易于导航的实时文档，方便量子产业界获知全球标准化进展。另一方面，欧盟广泛征集欧洲量子产业界的标准化需求，通过建立量子技术产业界与标准化机构之间的沟通渠道，紧密结合量子产业需求开展标准化研究。例如，欧洲量子产业联盟的标准化工作组未来将通过产业调查的形式支持欧洲量子技术标准化。

特点三：欧盟量子技术标准化研究强调提高在国际SDO的活跃度。欧盟鼓励标准化组织、行业协会、专家代表等多主体参与国际SDO的量子技术标准化活动。欧盟已于2022年10月成立CEN-CENELEC量子技术联合技术委员会JTC 22 QT，鼓励JTC 22 QT与欧洲或国际SDO进行协调和联络，如ETSI、ITU、ISO、IEC、IEEE（分别为欧洲电信标准化协会、国际电信联盟、国际标准化组织、国际电工委员会、美国电气与电子工程师协会的简称）等，开展量子通信、量子计算和模拟以及量子计量、传感和成像等方面的标准化活动。欧盟《战略研究和行业议程》指出，将制定充分的激励措施，鼓励量子技术专家代表、行业协会积极参与国际SDO的活动。

特点四：欧盟量子技术标准化研究与技术发展之间的协调性强。标准化研究与技术发展阶段的高度协同可以促进科研成果及时转化，增大本国标准提升为国际标准的可能性。成熟技术的标准化通常由产业界代表主导，而量子技术仍处于早期发展阶段。欧盟量子技术的标准化研究贯穿了基础研究、技术开发、产业化的全过程，尤其注重在量子技术发展的早期阶段开展标准化研究，符合量子技术发展的阶段特点。例如，FGQT的110多名成员代表涵盖量子技术发展全生命周期，其中51%的成员来自学术界，30%来自产业界，11%来自标准化机构，学术界代表占比过半，这反映出FGQT的标准化研究工作与量子技术发展阶段高度协调。

图2  FGQT成员代表分布图
数据来源：《迈向量子技术的欧洲标准》，CEN-CENELEC FGQT  2022，11

二、中国已主导制定多项全球领先的量子技术国际标准，但仍面临标准化路线不清、参与技术发展早期标准起草的高校数量不多、部分领域国际标准参与度不够三大挑战

中国已初步确立在量子计算和量子通信技术领域的国际标准话语权和主导地位。量子计算方面，全球首个量子计算国际标准《信息技术量子计算术语和词汇》ISO/IEC4879于2020年正式立项，该提案由中国提出，得到了美国、英国、日本等14个国家的支持，截至2023年3月已进入询问阶段。量子通信方面，中国正在主导制定全球首个系统性地规范量子密钥分发安全检测技术的国际标准《量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法 第1部分：要求》ISO/IEC 23837-1和《量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法 第2部分：测试和评估方法》ISO/IEC 23837-2，目前该提案已进入国际标准发布阶段。

与此同时，我们也认识到中国量子技术标准化研究仍然面临的三大挑战，需要引起重点关注。

挑战一：尚未出台清晰的量子技术标准化行动目标和路线图。中国缺少国家层面的量子技术标准化行动目标，量子技术标准化的时间节点和实施路径尚不明确；中国量子技术标准化体系缺乏整体性和系统性，量子通信、量子计算、量子精密测量三大技术的标准化工作隶属于不同的标准化委员会，缺少针对量子技术的标准化委员会。例如，量子计算和量子精密测量技术的标准化工作归口单位为全国量子计算与测量标准化技术委员会，而量子通信的归口单位则为全国通信标准化技术委员会。

挑战二：高校参与量子技术发展早期的标准化研究的数量占比较低。在量子技术成熟度（Technology Readiness Level, TRL，根据技术准备水平从低到高分为9个级别，分别为TRL1-TRL9）较低的早期阶段，高校是中国量子科技研究的重要力量，而中国高校参与量子技术早期标准化的数量占比较低，这不利于通过技术标准推动高校科研成果的及时转化。例如，根据全国标准信息公共服务平台公开信息，在中国目前仅有的2项量子通信国家标准计划《量子通信术语和定义》和《量子保密通信应用基本要求》中，企业占起草单位总数量的76.9%，科研院所占19.2%，而高校仅占3.9%，其中，《量子通信术语和定义》面向术语和定义制定标准，仍处于TRL1或TRL2基础研究阶段，但在该计划中企业占起草单位总数量的62.5%，科研院所占37.5%，没有高校参与。

挑战三：参与量子精密测量技术国际标准化工作的深度不够。中国已深度参与量子计算和量子通信技术的国际标准化工作，但是在量子精密测量领域国际标准化活动的参与度不及量子计算和量子通信。例如，中国相关单位积极参与ISO/IEC量子计算工作组JTC 1/WG 14并主导制定相关标准，中国专家担任ITU-T面向网络的量子信息技术焦点组FG-QIT4N的主席这一关键职务，但是中国尚未主导制定量子精密测量技术的国际标准，中国量子精密测量领域专家也未在国际标准化工作组担任关键职务。

三、启示与建议

一是加强技术研发，夯实主导国际量子技术标准的技术基础。雄厚的量子技术研发实力是主导和参与国际标准制定的前提。一方面，要面向量子产业元器件、基础材料等核心技术开展攻关，实现关键核心技术的自主可控，为中国抢占量子技术国际标准话语权夯实技术基础；另一方面，要构建量子技术研发和标准研制联动的创新机制，通过加大研发投入，实现更多原创性、引领性的量子技术突破，促进量子技术转化为国际标准。

二是明确发展目标，统筹制定量子技术领域标准化路线图。一方面，面向细分领域成立由行业代表、技术专家等组成的标准化工作组，支撑相关部门出台国家层面的量子技术标准化政策文件，构建涵盖量子产业链的量子技术标准化行动目标，明确行动路线和时间节点；另一方面，统筹考虑量子技术三大领域的标准化工作，成立量子技术标准化委员会，避免标准化研究交叉重叠。

三是加强需求调研，鼓励高校参与量子技术发展前期的标准化研究。一方面，加强标准制定机构对量子产业标准化需求的调研，畅通量子产业标准化需求方与标准制定组织的沟通渠道，鼓励行业代表、技术专家等提出量子技术标准化需求；另一方面，根据量子技术发展前期的阶段特点，鼓励高校积极参与量子技术发展前期的标准制定，通过标准促进量子技术成果有效转化，同时密切追踪量子技术成熟度，开展相应阶段的标准制定。

四是丰富沟通渠道，提升量子精密测量技术国际标准化活动的参与度。一方面，根据不同国际SDO的技术侧重点，鼓励三大技术领域相关的标准化组织、行业协会、研究机构、企业等参与国际SDO的标准制定活动，丰富与国际SDO的沟通渠道；另一方面，支持中国专家担任国际标准化工作组的关键职位，鼓励中国相关单位主动牵头国际标准项目，提升中国在量子精密测量领域国际标准的参与深度。