qemu(qemu-system-x86_64)の-kernelオプションは、64bitイメージをサポートしていない模様。

$qemu-system-x86_64 -kernel iso/boot/kernel.elf 
Cannot load x86-64 image, give a 32bit one

QEMU 2.7.0のソースも見たが、実行ファイルのマシンタイプがEM_X86_64の場合エラー処理に入る感じ、残念！。