Institutet för vetenskap och internationell säkerhet, ISIS, uppskattar att Iran skulle kunna samla material till en atombomb inom tre månader eller mindre.
Rapporten kom medan förhandlare från Iran och sex andra länder inledde på tisdagen den femte rundan av förhandlingar i Wien i ett försök att nå en uppgörelse kring Irans omtvistade kärnkraftsprogram.
Iran vill förlänga det temporära avtalet med ytterligare sex månader.
Avtalet skulle innebära att Iran skalar ner sitt kärnkraftsprogram för att skingra alla misstankar om att landet försöker utveckla kärnvapen, något Iran länge förnekat. I utbyte kräver Iran att alla FN:s och västländers sanktioner lyfts.
Med bara några fem veckor kvar till den självpåtagna 20 juli tidsfristen för en permanent avtal, förhandlingspositioner mellan Teheran och USA, Frankrike, Tyskland, Ryssland, Kina och Storbritannien ligger långt ifrån varandra.
USA: s utrikesminister John Kerry har sagt att Iran har förmågan att producera höganrikat uran för en bomb på två månader, om dem så beslutar.
I ett uppenbart försök att motverka denna uppfattning, publicerade en iransk hemsida (www.nuclearenergy.ir ) en rapport som säger att det skulle ta minst tre år att gör nödvändiga åtgärder som krävs för att göra en bomb.
