器件無關量子隨機數(shù)產生器要求 編制說明

1第一批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》（國標委發(fā)〔2023〕10號），下達了《器件無關量子隨機數(shù)產生器通用要求》推薦性國家標準的制定任務，計劃號：20230192-T-469，任務周期18個月。本文件由全國量子計算與測量標準化技術委員會（SAC/TC578）提出并歸口管理，由濟南量子技術研究院、國科量子通信網絡有限公司、山東國科量子通信網絡有限公司、安徽問天量子科技股份有限公司、科大國盾量子技術股份有限公司、深圳市國信量子科技有限公司、中國長城科技集團股份有限公司、北京中科國光量子科技有限公司、山西大學、上海交通大學、清華大學交叉信息研究院、中國信息安全測評中心、中國科學技術大學、中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、中國科學院軟件研究所、中國計量科學研究院等單位共同負責標準起草。其中，濟次集體學習時強調，要充分認識推動量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，統(tǒng)籌基礎研究、前沿技術、工程技術研發(fā)，培育量子通信等戰(zhàn)略性新興2在國家頂層布局和相關部委的大力支持下，我國量子信息技術整體處于國際領先地位，其中量子密鑰分發(fā)和量子隨機數(shù)技術在實用化方面發(fā)展最為突出，正處于從技術領先向產業(yè)綜合領先發(fā)展的關鍵時期，急需標準化工作的指導。特別在中共中央、國務院于2021年10月印發(fā)的五大任務之首，提出要加強關鍵技術領域標準研究，以科技創(chuàng)新提升標準水平，健全科技成果轉化為標準的機制?！毒V要》明確指出，要“在人工智能、量子信息、生物技術等領域，開展標準化研究……部分領域關鍵標準適度領先于產業(yè)發(fā)展平均水平。”器件無關量子隨機數(shù)產生器具備物理原理保障的隨機性和與器件無關的特性，滿足了隨機數(shù)應用中對不可預測性和安全性的最高要求，具有廣泛的應用需求。本文件對器件無關量子隨機數(shù)產生器提出通用性要求，同時也給出器件無關量子隨機數(shù)產生器的相關指標要求，對器件無關量子隨機數(shù)的生產及使用提供指導和規(guī)范，促進該領域產業(yè)化應用的公司成立前期工作組，啟動《器件無關量子隨機數(shù)產生器通用要求》標3）；單位濟南量子技術研究院，面向領域內相關科研院所、企事業(yè)單位、社會團體等，廣泛開展了標準編寫工作組成員單準編寫工作組正式成立。起草工作組由來自濟南量子技術研究院、國科中國信息安全測評中心、山東國科量子通信網絡有限公司、安徽問天量子科技股份有限公司、中國長城科技集團股份有限公司、山西大學、中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、中國科學院軟件研究所、中國計量科學研究院、深圳市國信量子科技有限公司、北京中科國光量子科明翰、江揚帆、王明磊、劉洋、趙洪濤、劉婧婧、王一曲、陳柳平、于春霖、趙義博、申恒、張凱羿、石竑松、黃溢智、聶友奇、張偉君、曹為“線上線下結合”的會議方式。會議由第一起草人國科量子通信4有限公司李明翰博士主持，濟南量子技術研究院、國科量子通信網絡有限公司、清華大學、中國科學技術大學、上海交通大學、中國信息安全測評中心、山東國科量子通信網絡有限公司、安徽問天量子科技股份有限公司、中國長城科技集團股份有限公司、山西大學、中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、中國科學院軟件研究所、中國計量科學研究院、深圳市國信量子科技有限公司、北京中科15家單位的21位專家出席。會議進行了編寫工作任務分工，制定了編寫工作計劃，并要求各單位對標準草案進行意見反饋。會議共收到國科中國科學技術大學、中國科學院軟件研究所、安徽問天量子科技股份有限公司、清華大學、濟南量子技術研究院、微系統(tǒng)所、中國長城科技集團股份有限公司、山西大學、深圳市國信量子科技有限公司等單位提出的修改，形成討論稿（第二稿），并將討論稿（第二會議由第一起草人國科量子通信網絡有限公司李明翰博士主持，濟南量子技術研究院、國科量子通信網絡有限公司、清華大學、中國科學技術大學、上海交通大學、安徽問天量子科技股份有限公司、中國長城科技集團股份有限公司、山西大學、中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、中國科學院軟件研究所、中國計量科學研究院、北京中科國光量子5會議聽取了國科量子通信網絡有限公司針對征求意見的逐條回應和相應的修改結果，隨后針對討論稿（第二稿）的內容再次逐條討論，征詢意會議由第一起草人國科量子通信網絡有限公司李明翰博士主持，濟南量子技術研究院、國科量子通信網絡有限公司、清華大學、中國科學技術大學、上海交通大學、中國信息安全測評中心、山東國科量子通信網絡有限公司、科大國盾量子技術股份有限公司、安徽問天量子科技股份有限公司、山西大學、中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、中國科學院軟件研究所、中國計量科學研究院、北京中科國光量子科技有限公公司針對征求意見的逐條回應和相應的修改結果，隨后針對討論稿（第過騰訊會議投票功能進行投票表決，投票結果同意對工作組討論稿（第（四）國家標準主要起草人及其所做的工作6本文件由濟南量子技術研究院作為牽頭單位，國科量子通信網絡有限公司、山東國科量子通信網絡有限公司、安徽問天量子科技股份有限中國長城科技集團股份有限公司、北京中科國光量子科技有限公司、山西大學、上海交通大學、清華大學交叉信息研究院、中國信息安全測評中心、中國科學技術大學、中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草，在標準技術要求的確定上，遵循以本文件的主要技術內容包括：1范圍、2規(guī)范性引用文件、3術語和定義、4符號、5器件無關量子隨機數(shù)產生器結構組成、6安全性要7（三）標準中主要技術內容確定的依據和過程范或標準。為便于不同領域的研究人員能夠準確地了解、使用本文件，本文件重點對器件無關量子隨機數(shù)產生器通用要求的結構和功能進行介紹。在測試方法的步驟上，本文件方法建立過程中，綜合考慮了當前國內外各課題組的技術路線以及各商業(yè)化公司的產品，對器件無關性檢驗本文件使用的方法，經過國內外器件無關量子隨機數(shù)產生器的重復使用，其有效性得到了充分的驗證，基本可以統(tǒng)一器件無關量子隨機數(shù)基于上述驗證試驗數(shù)據的結果，可以得出結論：本文件在國內可以8經查，本文件與現(xiàn)有標準及制定中的標準無交叉重復，不涉及國內七、制修訂過程中是否存在重大分歧意見，以及重大分歧意見的處理過程鑒于本文件規(guī)定內容不涉及人身健康和生命財產安全、國家安全、生態(tài)環(huán)境安全等內容，屬于基礎性標準。根據標準化法及有關規(guī)定，建本文件的實施，為我國器件無關量子隨機數(shù)產生器通用要求提供了規(guī)范，不僅有助于明確系統(tǒng)術語定義、結構組成、功能要求、性能檢驗要求等通用要求，同時也給出器件無關量子隨機數(shù)產生器的相關指標要求，對器件無關量子隨機數(shù)的生產及使用提供指導和規(guī)范，促進該領域9對于標準使用過程中容易出現(xiàn)的疑問，工作組做好必要、及時的解釋工作。針對不同的使用對象，有側重點地進行標準培訓和宣貫，以保證標基于極化周期為46.1816um的II型周期性極化磷酸氧鈦鉀晶自發(fā)參量下轉換過程，產生雙光子對；設計Sagnac環(huán)結構，制備糾纏態(tài)。裝置如 H，經PPKTP晶體進行自發(fā)參量下轉換過程產生雙光子對|H?1和V2。下轉換光子采用最大似然法進行量子態(tài)層析，對糾纏光子對的量子態(tài)進行重構，最終獲得設置泵浦光周期為500kHz，平均每脈沖