GBT 43692-2024 量子通信术语和定义标准立项发展报告

量子通信术语和定义标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:QuantumCommunicationTerminologyandDefinitions摘要随着量子信息技术的迅猛发展，量子通信作为信息领域的前沿方向，已成为全球科技竞争的战略制高点。然而，量子通信领域涉及的概念繁多、术语混乱，缺乏统一规范的定义体系，严重制约了技术研发、产业应用和国际交流的深入开展。在此背景下，国家标准GB/T43692-2024《量子通信术语和定义》于2024年3月15日正式发布，并于2024年10月1日起实施。该标准隶属于信息技术、办公机械设备（词汇）分类，由全国量子计算与测量标准化技术委员会组织起草，系统定义了量子通信领域的基础术语、关键技术术语和应用术语。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制依据、主要内容、关键术语分类体系及其对产业发展和国际标准对接的重要价值，旨在为相关科研人员、工程技术人员和标准化工作者提供系统性的标准解读与参考。关键词：量子通信；术语标准；GB/T43692-2024；标准化；量子密钥分发Keywords:QuantumCommunication;TerminologyStandard;GB/T43692-2024;Standardization;QuantumKeyDistribution一、引言量子通信是以量子力学基本原理为理论基础，利用量子态进行信息传输和处理的新型通信技术。近年来，随着量子密钥分发（QKD）、量子隐形传态、量子安全直接通信等技术的持续突破，量子通信已从实验室研究逐步走向工程化应用和产业化部署。我国在量子通信领域取得了举世瞩目的成就，建成了世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”，并成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，标志着我国在量子通信技术的实用化和产业化方面走在了世界前列。然而，随着量子通信技术体系的不断丰富和应用场景的持续拓展，该领域的术语使用呈现出多元化、碎片化的趋势。不同科研团队、企业和标准化机构在使用同一个术语时含义不尽相同，甚至出现同词异义、异词同义等现象。术语的不统一不仅增加了技术交流的成本，也为相关标准体系的建设、产品的检测认证以及工程项目的实施带来了障碍。因此，制定统一的量子通信术语和定义国家标准，具有重要的现实意义和战略价值。二、编制背景与必要性2.1技术发展驱动术语规范量子通信技术涵盖量子密钥分发、量子隐形传态、量子纠缠交换、量子安全直接通信、量子卫星通信等多个技术方向。各方向的研究进展迅速，新概念、新技术名词层出不穷。例如，诱骗态（DecoyState）方案、测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）、双场量子密钥分发（TF-QKD）等新技术的提出，迫切需要规范的术语体系予以定义和统一。技术发展的碎片化特征使得术语规范工作具有紧迫性和现实必要性。2.2产业应用需求迫切随着量子通信网络从试验性部署向规模化商用推进，相关的设备研发、系统集成、工程建设、运行维护等环节都需要一个统一的术语体系来支撑标准化设计、规范化施工和标准化验收。术语标准是产业发展的“通用语言”和基础性技术支撑。同时，量子通信产品的测试认证也需要统一的术语定义以确保测试结果的权威性和可比性。2.3国际标准竞争的需要在国际标准化层面，国际电信联盟（ITU）、国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）等机构已启动量子通信标准化工作。ISO/IECJTC1已成立量子信息技术标准化工作组，ITU-T也发布了多个量子通信相关建议书。作为量子通信技术的引领者，我国亟需出台自主的术语标准，以支撑国际标准的制定和对接，增强在国际标准竞争中的话语权和主导权。通过制定并推广中国的术语标准，能够有效促进中国技术方案在国际标准体系中的融入与应用。三、标准编制原则与方法3.1编制原则GB/T43692-2024《量子通信术语和定义》的编制工作遵循了以下基本原则：（1）科学性。术语的定义必须严格基于量子力学的基本原理和量子通信的技术实质，确保定义的科学性和准确性。对于存在学术争议的概念，本标准采取了严谨周延的表述方式。（2）系统性。本标准的术语框架依照量子通信的技术逻辑和应用体系进行搭建。从量子力学基础到量子通信协议，从关键器件到系统组网，从安全评估到典型应用，各层次各环节形成了逻辑严密、结构清晰的术语体系。（3）实用性。在保证科学性的前提下，充分考虑行业内已有的使用习惯，对于那些已经广泛应用但定义不够严谨的术语，采取“尊重惯用、逐步规范”的处理策略，兼顾标准的可操作性和实际推广效果。（4）兼容性。标准的术语定义注重与已有的国内外相关标准保持协调一致，对于ISO、ITU等国际组织已发布的标准术语，在充分研究的基础上予以吸收和对接。3.2编制方法标准的编制工作遵循了规范的标准化工作流程，包括前期研究、草案起草、征求意见、技术审查和报批发布等阶段。在前期研究阶段，编制组系统收集和分析了国内外量子通信领域的重要文献、标准文件和产业报告，梳理了术语使用的现状和存在的问题。在草案起草阶段，对每一个术语的定义进行了反复斟酌和讨论，确保概念界定清晰、表述精准。在征求意见阶段，广泛听取了来自高校、科研院所、企业和标准化机构的意见和建议，经逐条处理和充分协调后形成送审稿。四、标准主要内容GB/T43692-2024《量子通信术语和定义》按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写。标准界定了量子通信领域中基础术语、量子密钥分发术语、量子网络术语、量子通信安全术语以及量子通信应用术语等五个方面的术语和定义，涵盖量子通信领域的核心概念和关键技术术语。4.1基础术语该部分界定了量子通信领域最基础、最通用的概念，包括量子比特（Qubit）、量子态（QuantumState）、量子叠加（QuantumSuperposition）、量子纠缠（QuantumEntanglement）、量子退相干（QuantumDecoherence）、量子测量（QuantumMeasurement）等。这些基础术语是整个量子通信技术体系的基石，其定义的准确性和权威性直接影响整个标准体系的实施效果。以“量子纠缠”为例，标准中将其定义为两个或多个量子系统之间存在的一种非经典的、非定域的强关联特性。该定义既反映了量子纠缠的物理学本质，也为量子通信中纠缠分发、纠缠交换等应用提供了概念基础。4.2量子密钥分发术语量子密钥分发是量子通信中发展最为成熟、应用最为广泛的技术方向。该部分术语涵盖了QKD协议、QKD系统和QKD实现等关键技术环节。在QKD协议层面，标准涵盖了BB84协议、E91协议、B92协议、测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）、双场量子密钥分发（TF-QKD）等术语。在QKD系统层面，定义了发射端、接收端、量子信道、经典后处理等术语。在QKD实现层面，定义了单光子源、弱相干光源、诱骗态方案、单光子探测器、暗计数、量子比特错误率等术语。4.3量子网络术语随着量子通信从点对点向网络化方向发展，量子网络领域的术语也日益重要。该部分定义了量子节点、量子中继、量子交换机、量子路由器、可信中继、量子纠缠交换、量子纠缠纯化、量子存储器等术语。这些术语为量子通信网络的规划设计、建设和运行提供了统一的语言基础。4.4量子通信安全术语安全是量子通信的核心优势和核心关切。该部分术语包括信息论安全、无条件安全、窃听检测、隐私放大、认证、量子黑客攻击等术语。这些安全术语的明确定义为量子通信系统安全性的评估、检测和认证提供了依据。4.5量子通信应用术语该部分界定了量子通信在具体应用场景中的相关术语，包括量子保密通信、量子安全直接通信、量子卫星通信、量子隐形传态、量子数字签名、量子随机数发生器（QRNG）、量子时间同步等术语。这些术语反映了量子通信技术与实际应用需求的深度融合。五、标准关键内容解析5.1量子比特量子比特（Qubit）是量子信息的基本单元。与经典比特只能处于0或1两种状态不同，量子比特可以处于|0⟩和|1⟩的任意叠加态。标准中对量子比特的定义强调了其作为量子信息基本载体的地位，并明确了其与经典比特的本质区别。5.2量子密钥分发量子密钥分发（QKD）是量子通信的核心技术。标准将其定义为利用量子态的特性，在通信双方之间安全地分配密钥的机制和方法。该定义突出了QKD的两大核心要素：一是基于量子力学原理确保安全性，二是实现密钥的安全分配而非信息本身的传输。5.3量子隐形传态量子隐形传态（QuantumTeleportation）是量子通信中最具代表性的技术之一。标准将其定义为利用量子纠缠特性，在没有物理载体传输的情况下，将量子态信息从一个地点传递到另一个地点的过程。该定义准确抓住了量子隐形传态“传态不传物”的本质特征。六、主要起草单位介绍GB/T43692-2024《量子通信术语和定义》由全国量子计算与测量标准化技术委员会提出并归口，多家在量子通信领域具有深厚积累的高校、科研院所和企业参与了起草工作。其中，科大国盾量子技术股份有限公司作为核心起草单位之一，在标准的制定过程中发挥了重要作用。科大国盾量子成立于2009年，是中国率先从事量子信息技术产业化的企业之一，也是全球少数能够提供全系列量子通信产品和解决方案的企业之一。科大国盾量子起源于中国科学技术大学量子信息研究团队，依托中国科学院量子信息与量子科技创新研究院的科研力量，在量子通信核心技术研发、产品化和工程化方面积累了丰富的经验。公司参与了“京沪干线”量子通信骨干网的建设，推出了系列化的量子密钥分发设备、量子网络管理设备和量子安全应用产品，产品已应用于政务、金融、能源、电信等多个行业领域。在标准编制过程中，科大国盾量子充分发挥其在量子通信工程实践和产品研发方面的经验优势，为标准中涉及的量子密钥分发设备、量子网络节点、量子通信系统集成等术语的定义提供了大量实践层面的专业意见。同时，公司还积极参与了多项量子通信国际标准的制定工作，为标准体系的国际化对接贡献了中国智慧和中国方案。七、标准实施意义与展望7.1标准实施意义GB/T43692-2024《量子通信术语和定义》的发布和实施具有多重重要意义。第一，该标准填补了我国量子通信领域术语类国家标准的空白，为量子通信技术研发、产品研制、系统集成、网络建设和运行维护提供了统一的术语基础。第二，该标准为量子通信领域的其他标准制定提供了重要的基础性支撑。术语标准是标准体系的基石，后续的量子通信技术规范、测试方法、安全要求等标准都需以本标准定义的术语为基础。第三，该标准有利于促进我国量子通信产业生态的健康发展。统一、规范的术语体系为产业链各环节的协作与对接提供了“共同语言”，有助于降低沟通成本，提高协作效率。第四，该标准为我国参与量子通信国际标准化工作提供了有力支撑。在ISO/IEC、ITU等国际标准组织中，我国已有多名专家参与量子通信相关标准的制定。本标准的发布为国际标准的对接与协调奠定了坚实的国内基础。7.2未来展望随着量子通信技术的持续演进，术语标准也需要不断完善和更新。未来，该标准的修订工作应重点关注以下几个方面：一是密切跟踪量子通信技术前沿的发展动态，及时纳入新技术术语。例如，量子云计算、量子物联网、量子区块链等新兴交叉领域的概念应适时研究和纳入。二是深化与国际标准的对接和协调。随着ISO/IECJTC1/WG14（量子信息技术工作组）和ITU-TSG13等国际标准组织相关工作的推进，应适时开展国内外术语标准的比对研究，推动我国术语标准与国际标准接轨。三是推动标准在产业中的广泛应用。通过标准宣贯、培训和技术服务等多种方式，促进量子通信产业链上下游相关单位全面理解和正确使用该术语标准，充分发挥标准的引领和规范作用。八、结论GB/T43692-2024《量子通信术语和定义》作为我国量子通信领域的重要基础性标准，系统构建了量子通信术语体系，科学界定了该领域的基础术语、量子密钥分发术语、量子网络术语、安全术语和应用术语。该标准的发布实施，为量子通信的技术研发、产业发展和国际合作提供了统一的语言基础和规范支撑。参考文献[1]GB/T43692-2024,量子通信术语和定义[S].北京:中国标准出版社,2024.[2]GB/T1.1-2020,标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则[S].北京:中国标准出版社