器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器要求 編制說(shuō)明

1第一批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃的通知》（國(guó)標(biāo)委發(fā)〔2023〕10號(hào)），下達(dá)了《器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器通用要求》推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定任務(wù)，計(jì)劃號(hào)：20230192-T-469，任務(wù)周期18個(gè)月。本文件由全國(guó)量子計(jì)算與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC578）提出并歸口管理，由濟(jì)南量子技術(shù)研究院、國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、山東國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、安徽問(wèn)天量子科技股份有限公司、科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司、深圳市國(guó)信量子科技有限公司、中國(guó)長(zhǎng)城科技集團(tuán)股份有限公司、北京中科國(guó)光量子科技有限公司、山西大學(xué)、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)交叉信息研究院、中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院軟件研究所、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院等單位共同負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)起草。其中，濟(jì)次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，要充分認(rèn)識(shí)推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，統(tǒng)籌基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)、工程技術(shù)研發(fā)，培育量子通信等戰(zhàn)略性新興2在國(guó)家頂層布局和相關(guān)部委的大力支持下，我國(guó)量子信息技術(shù)整體處于國(guó)際領(lǐng)先地位，其中量子密鑰分發(fā)和量子隨機(jī)數(shù)技術(shù)在實(shí)用化方面發(fā)展最為突出，正處于從技術(shù)領(lǐng)先向產(chǎn)業(yè)綜合領(lǐng)先發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，急需標(biāo)準(zhǔn)化工作的指導(dǎo)。特別在中共中央、國(guó)務(wù)院于2021年10月印發(fā)的五大任務(wù)之首，提出要加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研究，以科技創(chuàng)新提升標(biāo)準(zhǔn)水平，健全科技成果轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)制?！毒V要》明確指出，要“在人工智能、量子信息、生物技術(shù)等領(lǐng)域，開展標(biāo)準(zhǔn)化研究……部分領(lǐng)域關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)適度領(lǐng)先于產(chǎn)業(yè)發(fā)展平均水平?！逼骷o(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器具備物理原理保障的隨機(jī)性和與器件無(wú)關(guān)的特性，滿足了隨機(jī)數(shù)應(yīng)用中對(duì)不可預(yù)測(cè)性和安全性的最高要求，具有廣泛的應(yīng)用需求。本文件對(duì)器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器提出通用性要求，同時(shí)也給出器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的相關(guān)指標(biāo)要求，對(duì)器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)的生產(chǎn)及使用提供指導(dǎo)和規(guī)范，促進(jìn)該領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的公司成立前期工作組，啟動(dòng)《器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器通用要求》標(biāo)3）；單位濟(jì)南量子技術(shù)研究院，面向領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)科研院所、企事業(yè)單位、社會(huì)團(tuán)體等，廣泛開展了標(biāo)準(zhǔn)編寫工作組成員單準(zhǔn)編寫工作組正式成立。起草工作組由來(lái)自濟(jì)南量子技術(shù)研究院、國(guó)科中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心、山東國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、安徽問(wèn)天量子科技股份有限公司、中國(guó)長(zhǎng)城科技集團(tuán)股份有限公司、山西大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院軟件研究所、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、深圳市國(guó)信量子科技有限公司、北京中科國(guó)光量子科明翰、江揚(yáng)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(jié)合”的會(huì)議方式。會(huì)議由第一起草人國(guó)科量子通信4有限公司李明翰博士主持，濟(jì)南量子技術(shù)研究院、國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心、山東國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、安徽問(wèn)天量子科技股份有限公司、中國(guó)長(zhǎng)城科技集團(tuán)股份有限公司、山西大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院軟件研究所、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、深圳市國(guó)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(huì)議進(jìn)行了編寫工作任務(wù)分工，制定了編寫工作計(jì)劃，并要求各單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行意見反饋。會(huì)議共收到國(guó)科中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院軟件研究所、安徽問(wèn)天量子科技股份有限公司、清華大學(xué)、濟(jì)南量子技術(shù)研究院、微系統(tǒng)所、中國(guó)長(zhǎng)城科技集團(tuán)股份有限公司、山西大學(xué)、深圳市國(guó)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(huì)議由第一起草人國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司李明翰博士主持，濟(jì)南量子技術(shù)研究院、國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)、安徽問(wèn)天量子科技股份有限公司、中國(guó)長(zhǎng)城科技集團(tuán)股份有限公司、山西大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院軟件研究所、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、北京中科國(guó)光量子5會(huì)議聽取了國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司針對(duì)征求意見的逐條回應(yīng)和相應(yīng)的修改結(jié)果，隨后針對(duì)討論稿（第二稿）的內(nèi)容再次逐條討論，征詢意會(huì)議由第一起草人國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司李明翰博士主持，濟(jì)南量子技術(shù)研究院、國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心、山東國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司、安徽問(wèn)天量子科技股份有限公司、山西大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院軟件研究所、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、北京中科國(guó)光量子科技有限公公司針對(duì)征求意見的逐條回應(yīng)和相應(yīng)的修改結(jié)果，隨后針對(duì)討論稿（第過(guò)騰訊會(huì)議投票功能進(jìn)行投票表決，投票結(jié)果同意對(duì)工作組討論稿（第（四）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作6本文件由濟(jì)南量子技術(shù)研究院作為牽頭單位，國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、山東國(guó)科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司、安徽問(wèn)天量子科技股份有限中國(guó)長(zhǎng)城科技集團(tuán)股份有限公司、北京中科國(guó)光量子科技有限公司、山西大學(xué)、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)交叉信息研究院、中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草，在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求的確定上，遵循以本文件的主要技術(shù)內(nèi)容包括：1范圍、2規(guī)范性引用文件、3術(shù)語(yǔ)和定義、4符號(hào)、5器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器結(jié)構(gòu)組成、6安全性要7（三）標(biāo)準(zhǔn)中主要技術(shù)內(nèi)容確定的依據(jù)和過(guò)程范或標(biāo)準(zhǔn)。為便于不同領(lǐng)域的研究人員能夠準(zhǔn)確地了解、使用本文件，本文件重點(diǎn)對(duì)器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器通用要求的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行介紹。在測(cè)試方法的步驟上，本文件方法建立過(guò)程中，綜合考慮了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外各課題組的技術(shù)路線以及各商業(yè)化公司的產(chǎn)品，對(duì)器件無(wú)關(guān)性檢驗(yàn)本文件使用的方法，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的重復(fù)使用，其有效性得到了充分的驗(yàn)證，基本可以統(tǒng)一器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)基于上述驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果，可以得出結(jié)論：本文件在國(guó)內(nèi)可以8經(jīng)查，本文件與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及制定中的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)交叉重復(fù)，不涉及國(guó)內(nèi)七、制修訂過(guò)程中是否存在重大分歧意見，以及重大分歧意見的處理過(guò)程鑒于本文件規(guī)定內(nèi)容不涉及人身健康和生命財(cái)產(chǎn)安全、國(guó)家安全、生態(tài)環(huán)境安全等內(nèi)容，屬于基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化法及有關(guān)規(guī)定，建本文件的實(shí)施，為我國(guó)器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器通用要求提供了規(guī)范，不僅有助于明確系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)定義、結(jié)構(gòu)組成、功能要求、性能檢驗(yàn)要求等通用要求，同時(shí)也給出器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的相關(guān)指標(biāo)要求，對(duì)器件無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)的生產(chǎn)及使用提供指導(dǎo)和規(guī)范，促進(jìn)該領(lǐng)域9對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)使用過(guò)程中容易出現(xiàn)的疑問(wèn)，工作組做好必要、及時(shí)的解釋工作。針對(duì)不同的使用對(duì)象，有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)和宣貫，以保證標(biāo)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(zhuǎn)換過(guò)程，產(chǎn)生雙光子對(duì)；設(shè)計(jì)Sagnac環(huán)結(jié)構(gòu)，制備糾纏態(tài)。裝置如 H，經(jīng)PPKTP晶體進(jìn)行自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過(guò)程產(chǎn)生雙光子對(duì)|H?1和V2。下轉(zhuǎn)換光子采用最大似然法進(jìn)行量子態(tài)層析，對(duì)糾纏光子對(duì)的量子態(tài)進(jìn)行重構(gòu)，最終獲得設(shè)置泵浦光周期為500kHz，平均每脈沖