聯(lián)合國將2025年定為“國際量子科學(xué)與技術(shù)年”，這無疑是全球量子技術(shù)邁向規(guī)模化應(yīng)用的重要轉(zhuǎn)折點。4月14日，澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（Standards Australia）重磅發(fā)布《全球和澳大利亞的量子技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化》研究報告，并同步推出《量子技術(shù)——量子計算參考指南》（AS 5405）草案。這一舉措不僅是澳大利亞在量子領(lǐng)域的重要發(fā)聲，更標(biāo)志著全球量子競賽已從技術(shù)層面的激烈角逐，逐步轉(zhuǎn)向標(biāo)準(zhǔn)制定的戰(zhàn)略博弈。
報告發(fā)布背景：量子技術(shù)步入“標(biāo)準(zhǔn)決勝階段”報告回顧了過去30年，量子技術(shù)的發(fā)展歷程經(jīng)歷了四次關(guān)鍵階段：
1994-2000年
理論突破萌芽期：1994年，數(shù)學(xué)家彼得?肖爾（Peter Shor）提出了Shor算法，這一算法在密碼學(xué)領(lǐng)域引發(fā)了重大變革。它能夠在量子計算機上高效地進行大數(shù)分解，這對當(dāng)前廣泛使用的基于RSA加密算法的安全體系構(gòu)成了潛在威脅。此后，全球各地實驗室紛紛投身于量子比特（qubit）的研究。量子比特是量子計算的基本信息單元，與傳統(tǒng)計算機使用的二進制比特不同，量子比特不僅可以表示0或1，還能以二者的疊加態(tài)存在，這使得量子計算機具備并行處理信息的能力，理論上能大幅提升計算速度。澳大利亞憑借量子計算與通信技術(shù)卓越中心（Centre for Quantum Computation and Communication Technology，簡稱CQC2T），在早期量子研究中占據(jù)重要地位。不過，此時量子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作尚未啟動，一切都處于探索階段。
2000-2013年
技術(shù)多元裂變期：在這一時期，量子技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。超導(dǎo)、光子、離子阱等多種量子技術(shù)不斷涌現(xiàn)。超導(dǎo)技術(shù)利用某些材料在低溫下電阻消失的特性，實現(xiàn)低能耗、高速度的量子比特運算，為量子計算提供了一種穩(wěn)定且高效的實現(xiàn)方式。光子技術(shù)則借助光子的量子特性來編碼和傳輸量子信息。離子阱技術(shù)通過電場或磁場將單個離子囚禁在特定空間內(nèi)，利用離子的量子態(tài)來存儲和處理信息。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)成功實現(xiàn)百公里級量子通信，ITU也開啟量子通信標(biāo)準(zhǔn)研究，但進展緩慢。由于不同技術(shù)平臺缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)協(xié)同發(fā)展面臨阻礙。
2013-2021年
資本大規(guī)模涌入期：英國在2013年發(fā)布《英國國家量子技術(shù)戰(zhàn)略》，美國在2018年簽署《國家量子倡議法案》，中國在2020年將量子技術(shù)納入“十四五”規(guī)劃。同時，日本、德國、法國、荷蘭等國也積極行動。這一時期，全球形成“量子淘金熱”，跨國科技公司、私募股權(quán)和風(fēng)險投資機構(gòu)紛紛入局，眾多量子初創(chuàng)企業(yè)涌現(xiàn)，部分已成功上市。但繁榮背后，也暴露出了嚴(yán)重問題，量子設(shè)備接口呈現(xiàn)出極度混亂的狀態(tài)，不同廠商的設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)各異。這使得企業(yè)在適配這些設(shè)備時，不僅需要投入大量的人力、物力進行接口調(diào)試與兼容，還面臨著技術(shù)難題與高昂的時間成本，極大地阻礙了企業(yè)在量子領(lǐng)域的發(fā)展進程，也因此，標(biāo)準(zhǔn)化的需求愈發(fā)迫切。
2021年至今
標(biāo)準(zhǔn)制定白熱化期：步入2021年，全球量子技術(shù)領(lǐng)域的競爭態(tài)勢愈發(fā)激烈，各國紛紛加大投入，美國、德國、中國等國家更是豪擲百億級資金，全力推動量子技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。這一時期，ISO/IEC JTC 3（量子技術(shù)）正式成立，為全球量子標(biāo)準(zhǔn)制定搭建起至關(guān)重要的統(tǒng)籌平臺，吸引全球目光聚焦。各國對量子標(biāo)準(zhǔn)的重視程度達到前所未有的高度，將其視為維護自身技術(shù)優(yōu)勢的“關(guān)鍵防線”。德國借助政府采購手段，強硬要求國內(nèi)采購的量子設(shè)備必須嚴(yán)格符合本國標(biāo)準(zhǔn)，以此穩(wěn)固其在量子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的話語權(quán)；美國則憑借自身技術(shù)實力與行業(yè)影響力，主導(dǎo)后量子密碼標(biāo)準(zhǔn)制定工作，試圖在未來網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵領(lǐng)域，為全球量子技術(shù)應(yīng)用立下 “美式規(guī)則”。一時間，全球量子技術(shù)領(lǐng)域的競爭焦點，已從單純的技術(shù)研發(fā)，全面升級為“規(guī)則制定權(quán)大戰(zhàn)”，各國在標(biāo)準(zhǔn)制定的賽道上你追我趕，互不相讓。
標(biāo)準(zhǔn)化正在從量子技術(shù)的“配角”轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)略“核心”
全球量子產(chǎn)業(yè)在技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，正面臨著一個棘手的問題。從技術(shù)層面看，硬件平臺技術(shù)迭代日新月異，IBM成功推出433量子比特處理器，中國光量子計算原型機也在不斷挑戰(zhàn)算力極限。然而，在這一片繁榮背后，跨平臺兼容性欠佳、性能評估缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等問題逐漸凸顯，進而導(dǎo)致了“標(biāo)準(zhǔn)真空”現(xiàn)象的出現(xiàn)。
據(jù)報告數(shù)據(jù)顯示，由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，全球每年約20%的研發(fā)資源被浪費在重復(fù)適配以及兼容性調(diào)試上。這不僅是資源的浪費，更是量子產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展道路上的關(guān)鍵阻礙。由此可見，在量子產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的大背景下，標(biāo)準(zhǔn)化已從技術(shù)發(fā)展中的“配角”，悄然轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q定產(chǎn)業(yè)未來走向的戰(zhàn)略“核心”，亟待解決。
量子標(biāo)準(zhǔn)化的六大核心原則：技術(shù)發(fā)展的“精準(zhǔn)導(dǎo)航儀”
為更有效地借助標(biāo)準(zhǔn)化力量推動量子技術(shù)進步，報告歸納出六大原則，為量子技術(shù)的發(fā)展明晰了方向：
原則1
專家驅(qū)動——讓“量子領(lǐng)域?qū)＜摇敝贫ㄒ?guī)則
核心要點：標(biāo)準(zhǔn)制定需由量子技術(shù)專家主導(dǎo)，國際標(biāo)準(zhǔn)制定委員會中50%以上成員應(yīng)具備量子技術(shù)研發(fā)背景，確保標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)性。如制定量子硬件測試標(biāo)準(zhǔn)時，需集合超導(dǎo)、光子、離子阱等不同技術(shù)路線專家，保障標(biāo)準(zhǔn)適用性。
建議措施：建立“專家?guī)靹討B(tài)更新機制”，每兩年重新認(rèn)證委員技術(shù)背景；設(shè)立“產(chǎn)業(yè)-學(xué)術(shù)交流通道”，鼓勵企業(yè)工程師和高校學(xué)者參與標(biāo)準(zhǔn)制定，促進產(chǎn)學(xué)研融合。
原則2
集中協(xié)調(diào)——打破“各自為政的碎片化” 局面
核心要點：當(dāng)前ISO、IEEE、ITU等機構(gòu)在量子標(biāo)準(zhǔn)制定上各自為政，難以形成統(tǒng)一體系。需依托JTC 3構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制定框架，整合分散的標(biāo)準(zhǔn)工作組。
建議措施：JTC 3設(shè)立“技術(shù)路線圖協(xié)調(diào)辦公室”，每季度召開全球標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)席會議；建立“標(biāo)準(zhǔn)沖突仲裁機制”，解決如“歐盟量子通信協(xié)議與美國云平臺接口標(biāo)準(zhǔn)”的兼容性爭議。
原則3
“動態(tài)規(guī)劃”—— 量子標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)必須具有戰(zhàn)略性、敏捷性和適應(yīng)性
核心要點：將標(biāo)準(zhǔn)制定項目按緊急程度和技術(shù)成熟度分為“現(xiàn)在（Now）”“下一步（Next）”“未來（Later）”三類，避免“一刀切”，合理分配資源。
建議措施：量子標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)謹(jǐn)慎適度推進，制定支持創(chuàng)新、保障新市場進入者公平競爭的標(biāo)準(zhǔn)；要系統(tǒng)全面規(guī)劃格局，明確戰(zhàn)略優(yōu)先級以實現(xiàn)最佳效益；在戰(zhàn)略規(guī)劃與協(xié)調(diào)中融入靈活性，應(yīng)對技術(shù)發(fā)展的不確定性；優(yōu)先聚焦商業(yè)利益且不干擾或更廣泛利益和公共利益，提升近期標(biāo)準(zhǔn)化活動影響；還需靈活創(chuàng)新運用正式標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)流程，實現(xiàn)量子標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的快速響應(yīng)與推進。
原則4
廣泛采用——讓標(biāo)準(zhǔn)成為全球通用的“技術(shù)語言”
核心要點：標(biāo)準(zhǔn)的價值在于廣泛應(yīng)用。需通過區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)（如AUKUS框架）和政策手段（如政府采購強制標(biāo)準(zhǔn)），推動標(biāo)準(zhǔn)全球落地，避免成為“抽屜文件”。
建議措施：在WT框架下設(shè)立“量子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)協(xié)議”，降低跨境技術(shù)貿(mào)易成本；各國政府量子采購文件明確“符合ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)”條款，如澳大利亞PsiQuantum投資計劃要求設(shè)備供應(yīng)商通過AS 5405認(rèn)證。
原則5
破解“量子神秘主義”——讓標(biāo)準(zhǔn)成為科普的“橋梁”
核心要點：量子技術(shù)專業(yè)性強，易形成交流壁壘。標(biāo)準(zhǔn)制定應(yīng)兼顧專業(yè)與通俗，成為技術(shù)與產(chǎn)業(yè)間的“溝通橋梁”。
建議措施：為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)配套“通俗解讀手冊”，用“量子密鑰分發(fā)保障信息安全”解釋安全協(xié)議；在中小學(xué)科學(xué)課程引入“標(biāo)準(zhǔn)小實驗”，通過量子組件拼接活動，幫助學(xué)生理解統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)意義。
原則6
國家戰(zhàn)略卡位——讓標(biāo)準(zhǔn)成為提升競爭力的“強大引擎”
核心要點：在全球量子技術(shù)競賽中，標(biāo)準(zhǔn)是提升國家競爭力的“戰(zhàn)略武器”。各國需投入資源參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定，提升國際話語權(quán)。
建議措施：設(shè)立“量子標(biāo)準(zhǔn)專項基金”，資助本國專家參加國際會議；將標(biāo)準(zhǔn)條款納入雙邊貿(mào)易協(xié)定，如澳新自貿(mào)協(xié)定新增“量子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)附件”，形成區(qū)域技術(shù)聯(lián)盟。
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)成為“技術(shù)領(lǐng)域的憲法”：澳大利亞帶來的啟示報告認(rèn)為：量子技術(shù)規(guī)?；l(fā)展，關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)對技術(shù)突破的整合能力。在這一過程中，標(biāo)準(zhǔn)就如同“技術(shù)領(lǐng)域的憲法”，規(guī)范著量子技術(shù)從研發(fā)到應(yīng)用的每一個環(huán)節(jié)，引導(dǎo)著全球量子產(chǎn)業(yè)朝著有序、高效的方向發(fā)展。
正如報告所說：“當(dāng)量子芯片的晶體管密度突破百量子比特級別，當(dāng)量子通信開始連接起洲際節(jié)點，決定技術(shù)真正價值的，不再僅僅是個別技術(shù)突破，而是哪一套標(biāo)準(zhǔn)能夠讓這些技術(shù)突破實現(xiàn)有序整合與互聯(lián)互通。”在量子技術(shù)格局尚未定型之際，通過標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建“技術(shù)共同體”，是降低創(chuàng)新風(fēng)險、加速產(chǎn)業(yè)落地的有效策略。這是一場所有技術(shù)強國都必須參與的“標(biāo)準(zhǔn)大考”。因為在量子時代，掌握標(biāo)準(zhǔn)，就意味著掌握了技術(shù)價值的“定價權(quán)”。
來源 | 中華標(biāo)局
