GCRI · 量子技术

量子技术

量子科学与技术的融合、机遇、局限和转型风险。量子技术是全球风险与创新中心(Global Centre for Risk and Innovation,GCRI)的既有平台。

STEM 方法
5
该领域应用的规范方法
主题
8
该领域的主题页面
对口方
5
网络中共享领域的各平台
报告系列
2
它参与的 Reports 系列
02问题所在

一项被不确定性和炒作包裹的真实技术。

量子技术利用叠加、纠缠和干涉这些物质在最小尺度上的性质,以经典设备无法做到的方式进行计算、测量和通信。科学已经成熟;工程尚未成熟。量子态很脆弱,误差积累很快,制造能够可靠控制大量量子比特的机器,仍是正在进行的最困难的工程问题之一。

That combination creates two opposite risks. One is overstatement: claims about imminent breakthroughs can distort research funding, investment and policy. The other is understatement of a specific, well-understood threat. A sufficiently large, error-corrected quantum computer could run known algorithms that break the public-key cryptography securing much of today’s communications, payments and identity 系统的公钥密码。今天被截获并存储的数据可能在日后被解密,因此风险在这类机器出现之前就已开始。

这一转型具有系统性,因为密码技术无处不在:嵌入浏览器、支付网络、工业控制器、卫星以及寿命长达数十年的设备中。迁移到后量子算法是一项历时多年的计划,需要在整个供应链中进行清点、测试和替换,而最薄弱的环节决定暴露程度。

03监测

后量子迁移追踪器。

团队用来跟踪这一领域的界面:其指标、状态和决定。名称为示例,数值为示意。

后量子迁移跟踪器

密码资产清单 · 第 2 轮

面临风险的长期数据GCRI · 量子技术

移民

  1. 清单所有加密算法
  2. 确定优先次序数据寿命
  3. 选择标准算法
  4. 混合部署经典算法与后量子密码
  5. 检验互操作性
  6. 切换退役

按优先级排列的系统

存档签名RSA-204830ML-DSA 混合试点
VPN 网关ECDH7ML-KEM 混合方案已计划
支付 HSMRSA-307210供应商路线图已阻止
Web TLSECDHE3混合密钥交换已完成

进度

已清点,%需要 100 中的 80已部署混合方案,%必需的 50 项中已有 31 项退役,%已有 6 / 需要 25
Post-quantum migration tracker: the screen’s structure, terms and states for Crypto inventory.示例名称和示意数值;是设计方案,并非记录或实时系统。
05模拟器

在相互依存的网络中的一次级联。

A 危害足迹 会摧毁每一层中位于同处的资产;随后,碎片化、层间依赖和幸存资产的过载使失效扩散开来。3D 视图按深度分开各层。这是带有说明性取值的教学模型,不是预测。

控制措施

每个图层的资产
18
危害足迹
占面积的 8%
依赖其他图层的资产
60%
备用容量(容差)
30%

读数

受危害冲击的资产
4%
仍在运行的资产
20%
初始损害的放大
21.5 倍
结算步数
3
数字、方法与来源
步骤运行中的数据中心(%)运行中的网络(%)电力运行(%)
09494100
1445083
2221739
322633

方法

  1. 相互依存网络 Buldyrev 等(2010),Catastrophic cascade of failures in interdependent networks,Nature 464
  2. 过载级联 Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
  3. 介数负载 Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
  4. 多层网络 Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
  5. 基础设施相互依赖 Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
  6. 不确定性扇形图(参数蒙特卡罗) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  7. 单因素敏感性(龙卷风图) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

数据

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • 主要道路 Natural Earth
  • 铁路 Natural Earth
  • 海港 Natural Earth
  • 机场 Natural Earth
  • 城市范围 Natural Earth
  • 今晚的夜间灯光、停电(VIIRS 昼夜波段) NASA/NOAA VIIRS(Suomi NPP)· 登记 nasa.gibs.context-live-layers
  • 自然事件(NASA EONET) NASA EONET · 登记 nasa.eonet.events
级联在相互依存的网络中传播。示意性教学模型:它依据控件设定的数值运行,而非实测数据。方法:Interdependent networks (Buldyrev and others (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464);Overload cascades (Motter and Lai (2002), Physical Review E 66);Betweenness load (Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25)。
06覆盖范围

本平台涉及的量子领域。

量子技术研究利用叠加、纠缠和其他量子效应的设备的科学与工程:量子计算机、传感器和通信网络,因它们而必须改变的密码学,它们所依赖的材料,以及将塑造其使用的人才、产业和治理。其页面把已证实的结果与声明和预测区分开来,按证据标注每个数值,并说明每项局限。它准备证据;由研究机构、政府部门和各国政府作出决定。

区域

量子计算

量子比特、纠错,以及量子计算机可能胜过经典计算机的问题。

区域

量子传感

利用量子效应进行精密测量的原子钟、磁力计、重力仪和其他传感器。

区域

量子通信

量子密钥分发、纠缠分发,以及为承载它们而正在建设的网络。

区域

后量子密码

抵御量子攻击的经典算法,以及向这些算法的迁移。

区域

量子与材料

用于量子比特和器件的材料,以及分子和材料的量子模拟。

区域

量子人才队伍

面向融合物理、工程和计算的领域的技能、培训和职业路径。

区域

量子产业

企业、供应链、投资,以及研究原型与产品之间的差距。

区域

负责任的量子创新

治理、两用、出口管制、获取公平和声明纪律。

07方法与证据

量子技术如何建模、测量和检验。

模型、其假设、数据和不确定性,以科学家或工程师会核查的形式呈现。结构遵循已发表的方法。所取数值仅为示意,不是研究发现。

系统模型

量子技术中各系统之间的耦合:影响的正负、一个增强回路和一个平衡回路,以及压力跨越传导的交叉链接。

++−+量子网络社区经济R 增强B 平衡
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.

模型、方程与假设

用于量子技术的模型结构、其所作的假设以及每项假设的检验方式。

要素 i 的风险Ri = f(Hi, Ei, Vi, Ci)危害、风险暴露、脆弱性和应对能力
预期年度损失EAL = ∑k pk · Lk对年概率为 pk
耦合系统xt+1 = A xt + B ut + εtA carries the couplings, u the shock, ε the error
假设为何制作如何检验
在一次事件中,危害与暴露相互独立使损失积分保持可计算与基于联合记录拟合的 copula 进行比较
耦合在工作点附近是线性的让冲击通过 A 传播在线性范围之外施加扰动并比较
脆弱性曲线可以在不同地点之间迁移使用很少有本地曲线可用在有观测损失的地方据此进行验证
输入
带溯源信息的版本化数据集
成果
分布,绝不是单一数字
代码
连同模型卡和测试一起发布
复现
相同的数据、代码、环境和随机种子
标准的风险与状态空间表述;所列假设是该方法的典型假设,供审查之用,并非结果。
FAIR 指导原则 · GO FAIR 和 FORCE11W3C PROV · 万维网联盟关于一致处理不确定性的指南 · IPCCCEOS 分析就绪数据 · 地球观测卫星委员会
08概览

量子技术的工作。

量子技术是利用叠加和纠缠等量子效应进行计算、传感和通信的设备和 系统 。量子技术平台涵盖计算、传感、通信、后量子密码、材料、人才、产业和负责任创新,并把已证实的结果与预测区分开来。由研究机构、政府部门和各国政府作出决定。

服务对象

它的社区

量子物理学家;安全工程师;研究型大学;政策科学分析师。

运作方式

它的方法

量子计算证据;量子传感;后量子安全。

产出什么

其产出

量子就绪入门;研究展望报告;技术比较。

09职责与边界

量子技术研究什么,并把结果与声明区分开来。

Quantum Technologies 研究量子计算、传感和通信,因它们而必须改变的密码学,以及围绕它们的产业和劳动力。其第一条规则是把已证实的结果与路线图和预测区分开来。它不评估任何供应商,也不提供投资观点。

此处显示的时间线均标注为预测并注明来源;不会把 具有密码学意义的量子计算机 出现的日期表述为已知。

11报告、标准与贡献

量子证据的去向。

现状评估为 指数级技术系列 设计,迁移规划则为 Foresight Outlook 系列设计。主张依据拟议的 Nexus Standards.

  • 物理学家可以贡献附有来源的现状综述。
  • 安全团队可以分享迁移经验。
  • 教育者可以提出劳动力发展路径。
12平台的工作

关于成熟度、局限和转型的证据。

每项输出旨在区分三类主张:经同行评审实验证明的结果、开发者报告但尚未经独立验证的结果,以及预测。读者可以看到所读内容属于哪一类、来自何处,以及哪些新证据会改变评估。工作旨在利用 Foundry 系统 NXS-LAB(研究、实验与模拟), NXS-NSF(信任、授权与保证) 与 NXS-COR(算力、节点与运行时),并为指数级技术和 Foresight Outlook 报告系列作出贡献。

方法

证据与比较

量子计算证据、量子传感和后量子安全,依据已发表的技术成果进行评估。

成果

入门读物与前瞻报告

经审查后的量子就绪入门、研究展望报告和技术比较。

社群

面向谁

量子物理学家、安全工程师、研究型大学和政策科学分析人员。

GCRI 不进行监管、认证、许可或批准。该平台不为供应商背书,不对产品评级,也不提供投资建议。

13基础与对应平台

STEM 公共资源中物理学与量子技术的管理者。

量子技术平台负责 物理与量子科学 以及量子计算、传感和通信的规范描述。它还应用 网络安全与密码学、材料科学与化学以及概率与统计。请参见 STEM 基础页面.

在 GCRI 内部, 网络安全与数字韧性 涵盖更广泛的安全图景,包括后量子迁移。在全球风险论坛(Global Risks Forum,GRF), 人工智能与数字治理 召集各机构讨论数字技术治理。在全球风险联盟(Global Risks Alliance,GRA), 支付与市场基础设施、金融网络与运营韧性以及 Fintech Nexus 建立业界对密码转型对金融 系统意味着什么的共同理解。请参见 联合体中的对应平台 以及网络与数字韧性领域入口。

14依据

建立在指定的科学、技术、工程和数学之上。

量子技术上的每一项主张都基于在 STEM 公共资源中拥有规范页面的方法,读者因此可以看到一项结论依赖什么、其局限在哪里。

物理学与量子科学量子计算、传感与通信网络安全与密码学材料科学与化学概率与统计

查看量子技术的 STEM 基础

15周期

本领域的工作如何推进。

一个问题依次成为证据、受治理的构建、有组织的社区、受控测试、经审查的出版物,最终成为主管当局依其自身规则作出的决定。

  1. 问题 宇宙 国家、区域或机构优先事项。 在量子技术中提出问题
  2. 证据 Foundry 平台的 STEM 基础。 量子技术中的证据
  3. 构建 Foundry Foundry。 在量子技术中构建
  4. 组织 宇宙 Nexus 生态系统. 在量子技术中组织
  5. 检验 宇宙 Universe(独立站点)。 在量子技术中检验
  6. 发布 报告 Reports。 在量子技术中发布
  7. 决定 主管当局 主管当局和机构,通过 NXS-RLS. 在量子技术中决定
  8. 续期 宇宙 更正与下一年度议程。 在量子技术中续期

周期的每一步都在其所属的支柱中运行;决定权仍属主管当局,不在本计划之内。

16六大支柱

这在六大支柱中如何运作。

量子技术通过一个年度计划的六大支柱开展工作,由 Nexus Consortium 牵头,GCRI、GRF 和 GRA 各自发挥作用:在 实验室中探索、实验和原型开发,在 Foundry 中构建、模拟和准备,在 Universe 中召集和检验,在 Nexus Standards中编纂、更正和应用,在 Reports 中以各种形式发布,在 Risk Academy 中公开教学。

选择支柱 · 悬停连线18 / 18 次移交

路径

整个计划

Every pillar hands its work to another; together they close the year’s feedback loops.

L · F · U · S · R · A

支柱
6 共 6
交接
18 共 18
回路
17 已关闭

进行中的交接

  • F01Universe → Foundry · 已准入的任务成为附决策案例的周期项目就绪准备
  • F02Foundry → Universe · 核心构建报告以及通过或不通过的证据受控构建
  • F03Foundry → Reports · 概况背后的已封存观测和指标序列结项
  • F04Universe → Reports · 第 10 章和第 13 章的事后复盘和情景研究发现事后复盘

另有 14 个

F01 至 F14 是计划年度中有记录的交接,每项都附有传递的成果物及其阶段;R1、R2、R3 和 R4 沿环传递工作。当一个回路上的每个支柱都被选中时,该回路才计入。每个支柱都由 Nexus Consortium 牵头。
  1. 实验室问题在此变为实验和原型:新的方法、数据和工具在 Foundry 构建之前公开试用,并记录其局限,由 Nexus Consortium 主持。实验室
  2. Foundry方法、数据和模型在此成为可复现的构建,每次运行都记录其输入、版本和局限。Foundry 中的量子技术Foundry
  3. 宇宙Where a build is tested under controlled conditions with independent evaluators, so a method’s skill is measured, not assumed.Universe 中的量子技术universe.nexus
  4. Nexus Standards方法、标识符和数据模式在此公开编纂,并在测试发现错误时予以更正。Standards 中的数字、网络与人工智能nexustandards.com
  5. 报告研究发现在此连同其方法、不确定性和证据等级一并发布,并以新版本形式更正。Reports 中的量子技术报告
  6. Risk Academy在 Risk Academy 上,方法和 系统 通过处理案例,在真实数据和真实地点上教授。Academy 中的技术与数字系统学院risksacademy.com
17框架

这项工作参照什么来解读。

本平台不制定标准。它依据主管机构已采纳的框架来解读其证据,使研究发现能够放在决策者已经在使用的位置上。

框架或标准机构它规定了什么
后量子密码标准 FIPS 203、204 和 205美国国家标准与技术研究院可抵御量子攻击的密钥建立和数字签名标准算法
ISO/IEC JTC 3 量子技术ISO 和 IEC 标准组织为量子技术制定术语和标准的联合技术委员会
ETSI 量子密钥分发行业规范组欧洲电信标准协会QKD 组件、接口和安全评估规范
ITU-T Y.3800 系列国际电信联盟关于支持量子密钥分发的网络的建议
CEN-CENELEC JTC 22 量子技术CEN 和 CENELEC欧洲量子技术标准化路线图
欧洲量子战略与量子旗舰计划欧洲联盟欧洲量子研究、基础设施与产业战略
国家量子战略国家政府关于量子技术的公共投资、研究重点与安全立场
量子物项的出口管制多国政府,部分协同行动对出口特定量子计算机、组件和技术诀窍的限制
18联合体

同一领域,三种视角。

GCRI 将一个领域作为科学来研究,GRF 对其进行治理,GRA 则建立对它的共同金融理解。量子技术与其对应平台相互链接,使一方的工作在其他各方都可见。

21问题

问题与解答。

谁发布量子技术?
全球风险与创新中心(Global Centre for Risk and Innovation,GCRI)发布量子技术,并对其发布的内容负责。GCRI 是一家研究、开发与政策机构。它不是监管机构,也不进行认证、许可或批准;其研究结果均附有方法与不确定性说明。
量子技术是否在运行?
量子技术是全球风险与创新中心(Global Centre for Risk and Innovation,GCRI)的既有平台。信息与咨询现已开放。每项咨询都会获得一个编号,并注明下一步;申请、付款、算力分配和注册只有在相应团队、条款和审查能力到位后才会开放。
我可以如何贡献?
请从 参与途径 开始,或通过联系表单来信。咨询会获得一个参考编号;它不会产生成员资格、角色或任务分配。
研究发现在哪里发布?
经审查的产出显示在 出版物页面上,对 Reports 系列的贡献列于“在 Reports 中发布”。
本平台上哪些数值是真实的?
指标名称、单位、来源、方法和框架都是真实的。图表和画布中的水平值是设计中的示例。计划会用其拥有的、带标签的证据替换它们。
我如何报告错误?
使用 更正与关切,或通过诚信关切表单来信。更正以新版本记录,绝不悄悄修改。
量子计算机如今能破解加密吗?
迄今公开展示的量子计算机都无法破解广泛使用的公钥密码。人们担心的是未来大型、具备纠错能力的机器,以及现在被记录、届时可能被解密的数据。这就是向后量子算法迁移正在进行的原因。参见 后量子密码.
平台是否推荐量子产品或公司?
不。它发布关于技术成熟度和局限的证据。它不为供应商背书、不为产品评级,也不提供投资或采购建议。
报告贡献

从本页贡献证据。

Reports is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRI量子技术指数级技术前瞻展望
运作方式

量子技术如何运作。

Choose a view and press Play to follow the platform’s process, its programme year, the standards it applies and how its findings are published. The outline shows how the work is designed to run, not the status of any decision.

Process explorer · Quantum Technologies

量子技术如何运作

8 个步骤4 个阶段

量子技术

量子技术如何运作

平台 · 计划年度 · 标准 · 报告

平台把一个领域与指定的方法、带标签的证据及其发布的产出联系起来,而不会成为其所服务的权威。

  1. 01 范围

    1. 01领域与系列起步 · 平台负责人首页说明本领域、其各个系列以及服务对象。
    2. 02专题档案记录 · 平台作者专题以带标注的证据说明主题。
  2. 02 证据

    1. 03证据标签记录 · GCRI每个数值都有标注:观测值、已发布统计、估算值、模型生成值、情景值或未知。
    2. 04方法步骤 · 方法负责人方法来自 STEM Commons,每种方法只有一个规范页面。
  3. 03 Work

    1. 05基于 系统模型 · Foundry 支柱情景基于 Nexus 系统运行,并标注为情景。
    2. 06适用的标准记录 · Nexus Standards平台会列出适用的标准。验证器报告是供审查的证据。
  4. 04 发布

    1. 07版本记录 · Reports研究发现通过 Reports 连同其局限一并发布。
    2. 08由主管当局决定结果 · 主管当局决定和执行仍由政府、运营方或持牌机构负责。

量子技术首页 · 平台 · 共享方法说明工作的设计运行方式的概要;不报告任何决定或记录的状态。

参与

参与量子技术。

从您的身份出发。响应公开征集。或在量子技术平台上组建并领导一个能力小组。

路径

国家机构

部委、统计局和机构:一个国家工作台和分会,以及工作组中的一个席位。 国家分会

路径

行业与职业

工作涉及量子技术的运营方、监管机构、银行、保险公司和专业团体。 参与

路径

学习

课程与实践,记录每一门已完成的课程。免费学习。 开放学习

路径

标准

与工作组一起起草、评审并采纳方法和数据标准。 工作组

路径

社区与研究

大学、民间社会和个人专家:项目、数据和评审。 致函团队

Global Risks Index

本页每一项数据均已编入索引:灾害、气候、冲突与世界。

205 个来源451 个指标905 种危害54 个系列195 个国家概况

The Index is the Consortium’s indexing system for risk data. Every indicator, hazard, series and country profile carries its Nexus Standards 标识符、来源和许可,因此本页所示内容可以追溯、更正和再利用。

  1. 01 · 来源205 个已登记来源每个数值都保留其来源和许可;被扣留的数值会被计数。数据与许可
  2. 02 · Nexus StandardsNIS-1 和 NHS-1451 个指标,905 种危害;每条记录都带有 UNI.Nexus Standards
  3. 03 · 指数54 个系列,195 个国家概况依据标准计算;版本发布之前不公布任何数值。Global Risks Index
  4. 04 · 本页量子技术地图、图表和数据源结合危害、气候、冲突来解读指数。公共 API
来源205已登记,各附其许可
指标451NIS-1,106 个综合指数,20 个领域指数
灾害905NHS-1,与 UNDRR-ISC HIPs 对照
系列54全球、部门、战略、技术、专题
国家概况195每个国家一个站点

本语境下的系列 灾害、气候、冲突

  1. GLB全球系统相互依存的 全球风险状况:汇总至全球的二十个领域指数、五大核心 系统 (水、能源、粮食、健康、生物多样性)及其耦合、全球尾部登记册和差距……NXS-GRX-AR-000002危害 · 气候 · 冲突
  2. TH灾害风险情报(DRI)将信号、观测、事件流、地理空间图层和情景包转化为结构化的风险情报,用于防范和规划。NXS-GRX-AR-000111危害 · 气候 · 冲突
  3. GS全球城市城市风险暴露、高温、洪水、非正规住区、服务依赖以及面临风险的城市经济权重。NXS-GRX-AR-000068危害 · 基础设施 · 气候
  4. GS全球气候慢性与急性物理气候危害、转型风险暴露、适应差距,以及到 2030 年、2050 年和 2100 年的情景路径。NXS-GRX-AR-000065气候 · 危害 · 金融

全部 54 个系列 · 20 个领域指数

国家概况 全球

每份国家概况都注明各项数值的来源和许可。 更正数值或回复

灾害领域 NHS-1

地理数据与 API 开放

基于等面积六边形网格的开放图层,以每平方公里密度或符号显示: 人口 · GHSL 2025人口 · WorldPop 2025建成区港口机场道路铁路河流与湖泊中心线

/api/v1/public/grix · https://nexustandards.com/uni/{uni}
开发者 · 数据 · 使用 Natural Earth(公有领域)、GHSL 和 WorldPop(CC BY 4.0)制作

指数登记库快照,固定于 2026-10-23 · 22c6eed。研究与风险分析信息:不构成评级、官方分类、警告、基准或建议。

量子技术

带来一种方法、一个数据集或一个问题。

信息和咨询现已开放。每项咨询都会获得一个编号,并告知下一步;申请、付款、算力分配和注册只有在相应团队、条款和审查能力就绪时才会开放。

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Science · evidence · measurement

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