量子计量基准与基本物理常数

文章讲述了计量基准从实物基准到量子计量基准的发展过程，论述了基本物理常数的精密测定与量子计量基准的关系。指出了新一代量子计量基准的特点是基于微观物理学的规律，并设法把计量单位的定义与基本物理常数相联系。     

量子基准与基本物理常数

从二十世纪六十年代起，计量基准已逐步从“实物基准”过渡到“量子基准”时代，即用一些特定的原子系统中的量子效应来定义单位的量值，其准确度和稳定性均大大超过实物基准。但这样的量子基准还有其局限性，因此从八十年代起，人们又不断探讨另一种更好的方法，即用基本物理常数来作为计量基准，这样不仅有极高的准确度和稳定性，而且普适性极强。但这些工作难度非常大，还需长时间的艰苦实践。     

展望计量科学的前沿课题——SI基本单位的重新定义

现代社会广泛使用的国际单位制（SI）中定义了7个基本单位。20世纪50年代以前,基本单位的量值大多由实物基准保存及复现。这种实物基准一般是用工业界所能提供的最好的材料及工艺制成,以保证其稳定性。但是随着科技及工农业的发展,这样的传统计量量值传递检     

计量院卧佛寺弱磁实验室筹建纪实

20世纪60年代初,原电学处磁学实验室主任刘湘元从前苏联的门捷列夫计量科学研究院学习回国后,提出建立弱磁实验室的建议.经当时的国家科委和国家计量局同意、批准,决定由计量院筹建一个弱磁实验室,作为核磁共振（弱磁部分）研究课题之用.此课题系通过测量纯净水（蒸馏水）的质子迴旋磁比γp＇——这个物理（自然）常数来建立磁感应强度基准,亦即从实物基准过渡到自然基准,并可用来监视电基准的变化.     

计量科学假说--如果自然常数有变

普朗克语录：在科学的发展中。一个概念从来都不会是刚开始就以其最后的完整形式出现。笔者运用演绎法推导出量子计量基准体系可能不是最后的完美无缺的计量基准体系，计量科学由传统的实物计量基准发展为量子计量基准。不是最后结论的新结论。     

长度单位米的两代量子基准比较

建立复现准确度高、长期稳定、具有普适性的量子基准是计量学在新世纪的新追求。长度单位米的计量基准随着计量科学技术的发展,经历了由实物基准——氪-86光波长度基准（米的第一代量子基准）——与基本物理常数相联系的633nm氦氖激光波长基准（米的第二代量子基准）的变革过程。米的两代量子基准各有特点,从不同角度加以比较是一件很有意义的工作。     

二十世纪计量的三大成就

即将过去的20世纪是计量在世界范围内取得全面发展和进步的世纪。如果与一百年前19世纪末的情况相比,计量的面貌整个地改观了。我们关于计量的概念（包括计量学名词）,从事计量的各类机构和众多计量器具,从一百年以前留传至今的恐怕只是凤毛磷角。当时在计量领域,有一个国际组织——米制公约,有两个基准——国际米原器和千克原器,不多的测量仪器——计量器具和简单的度量衡。这里列举了成立最早的国际计量组织和一些国家的计量机构情况：·米制公约,（1875年）;·国际计量局,BIPM（1875年）;·德国物理技术研究院（前身）,PFB…     

计量量子化变革的影响与思考

与传统计量基准相比,量子计量基准具有极高的准确度和稳定性,普适性极强,可在任何时间、任意地点用相同原理的装置复现等优点。世界范围内的计量领域正发生以量子物理为基础的自然常数取代实物基准的重大技术革命。面对国际单位制量子化变革和量值溯源扁平化的挑战,航天计量应紧紧围绕航天强国建设目标,紧跟国际前沿,积极探索技术发展新方向。     

2013年全国质检系统计量工作要点

围绕提高质量,夯实计量技术基础 1 建立健全计量基标准体系 应对国际单位制中以量子物理为基础的自然基准取代实物基准的重大变革,紧密跟踪国际计量科技最新进展,继续加强新一代高准确度、高稳定性量子计量基准研究;围绕经济、社会发展和国防建设需求,积极开展急需的国家计量基标准研究;加大现有国家计量基标准研究改造力度,提高测量准确度、扩大测量范围.进一步加强对国家计量基标准的管理,做好国家计量基准复核检查工作,对检查中发现的问题进行分析,完善计量基准的管理.继续开展电离辐射领域量和单位改制工作.     

计量科学在创新中不断发展——用基本物理常数定义计量单位是国际发展的新方向

在国际计量单位制（SI）的发展中,经历了实物基准和自然基准两个发展阶段。目前,自然基准（量子基准）发展很快,在七个基本物理量中,除了物质单位＂摩尔＂（国际上未建立基准外）、质量＂千克＂（公斤）是实物基准外,其它如长度＂米＂、     

中国长度单位的保持及贡献

我国的长度单位采用国际单位制(SI)基本单位之一的"米(m)",为保持同国际一致的长度单位,我国建立的长度基准经历了实物基准、自然基准和复现以基本物理常数定义"米(m)"的激光波长基准的三个阶段。我国计量工作者在我国成功复现了"米(m)"并对国际复现米定义作出了贡献,经过几十年持续不断的研究,建立了我国系列长度计量基标准,保持了国家长度单位量值的统一及与国际量值的一致,长度计量基标准对我国各个领域的发展都起到了支撑作用。     

长度单位——米的演进

正计量是随着人类的生产、生活发展起来的。长度计量是其中发展最早之一,在我国具有悠久的历史。早在三千多年前的商朝,已有象牙制成的尺。秦始皇统一度量衡,便建立了包括长度在内的计量基准。随着生产力的发展,尤其是制造业的发展,长度计量得到迅速发展。一、长度计量单位——"米"定义的变迁走进位于巴黎的法国档案局,这里保存着最早的公制长度实物基准——"米原器",后人称为"档案米尺"。     

长度计量基础知识讲座(四)

量块是长度计量中最基本、也是使用最为广泛的实物量具之一。在长度计量检定或校准中，通常将量块作为计量标准器具，对长度计量器具的示值误差进行检定、校准或赋值。在几何量精密测量或精密机械加工中也有直接使用量块测量或作为加工时的尺寸定位。长度计量基准通过各等级的量块将长度量值传递至工作计量器具，直至机械零件的尺寸。因此，量块是长度计量中最重要的计量器具之一。     

发达国家计量管理的主要经验及对中国的启发

国际社会上公认不断建设和完善质量基础设施是解决全球质量问题的终极答案。计量在质量基础设施(NQI)体系框架内具有最重要的地位,是其他各质量要素的基础。尤其在2018年召开的国际计量大会上,对四个SI单位的定义重新修订,使得所有量值基于自然常数来定义,让量子基准取代了实物基准,让计量基础更加牢固,让架构在这之上的科学体系、测量体系、认证体系都获得了新的支撑。     

砝码的计量影响因素

<正>0引言随着科技的不断发展,计量学领域的长度、时间、质量、电流、温度、光度、物质量等七个基本国际单位中,六个基准都已经实现了用微观量来重新定义,如用铯原子的振动频率来定义"s",用光在真空中的行进距离来定义"m",等。用这些微观量进行的重新定义不仅准确度比实物计量基准高出几个数量级,而且可以复现,稳定性高。但只有质量单位"kg"仍沿用传统的砝码原器作为实物基准,     

关于换发国家计量基准证书的通知

各省、自治区、直辖市质量技术监督局，国务院有关部门计量管理机构，中国计量科学研究院，中国测试技术研究院，国家标准物质研究中心，各大区国家计量测试中心，各国家专业计量站、分站，各省、自治区、直辖市计量(科学、测试技术)研究所(院)：为了保证国家计量单位的统一和量值的准确可靠，质检总局在2001年至2002年期间组织全国计量学科专家对全国保存的国家计量基准装置的工作状态进行了评价。根据《计量基准管理办法》的有关规定及评价结果，经研究，决定对190项国家计量基准装置中的108项主基准换发第一批新国家计量基准证书(名单见…     

磁感应强度基准技术评述

从不确定度和应用情况等方面介绍了当前磁感应强度量值单位的几类基准,包括基于计算线圈的实物基准、基于核磁共振原理的量子基准和基于质子旋磁比的基本物理常数基准。量子精密测量领域近年来发展迅速,出现了比传统核磁共振基准的准确度更高的原子磁共振量子基准、可以进一步拓展核磁共振基准的量值下限的超导-核磁共振技术等新进展。重点评述了现有的磁感应强度的量子基准,并介绍了一些有望进一步拓展磁学计量前沿的新进展。     

国际计量数字化发展政策及启示

正"数字转型,计量先行",计量不仅是科学的基础,社会进步的基石,也是保证国民经济正常运行和公平贸易的基础。实物计量是世界现代计量体系的基础。2018年11月16日,第26届国际计量大会(CGPM)拉开了计量量子化的序幕,进一步提升计量基准的精密性和稳定性,     

射频阻抗基准

中国计量科学研究院1981年开始研究的射频阻抗基准，于1984年通过国家鉴定，1986年由原国家计量局正式批准为国家基准。该基准由精密同轴空气线以及开路器、短路器和sod终端标准件组成。空气介质同轴线的阻抗数值可由问轴线的尺寸和材料的电磁特性理论计算得到，因此空气介质同轴线阻抗可作为高频阻抗的绝对标准，可用它准确校准按反射系数测量原理设计的高频阻抗分析仪。该基准的研制成功，为我国射频阻抗测量建立国家实物基准，为保证射频阻抗量值的统一、射频阻抗的测试定标创造了有利条件和可靠手段。该基准经过长期使用，一直保持良好…     

小负荷布氏硬度基准装置的研制

计量基准的特点是实现量值的最高准确度、计量性能长期不变、工作过程可靠性好和能长期正常使用。在小负荷布氏硬度基准装置研制中，针对计量基准的特点。结合布氏硬度的具体情况，笔者在实现基准装置的高精度、计量性能稳定、操作过程可靠和能长期正常运行等方面进行了精心设计。