云南計(jì)量檢測(cè)單位將迎來(lái)量子化時(shí)代
云南中測(cè)計(jì)量股份有限公司是一家專業(yè)從事計(jì)量校準(zhǔn)服務(wù)的獨(dú)立法人企業(yè)，公司成立于2018年，本次申請(qǐng)的認(rèn)可項(xiàng)目覆蓋幾何量、熱學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)、時(shí)間頻率、機(jī)動(dòng)車專用儀器、建筑交通專用儀器醫(yī)學(xué)等9個(gè)校準(zhǔn)領(lǐng)域。公司立足“持續(xù)改進(jìn)、高效服務(wù)、行為公正、專業(yè)精準(zhǔn) ”的質(zhì)量方針，嚴(yán)格按照管理體系運(yùn)行，執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
人們?cè)谌粘Ｉ钪惺褂玫?ldquo;米”、“秒”、“千克”等計(jì)量測(cè)試單位將被重新定義。日前，從中國(guó)計(jì)量院，主辦的“2025年展望——國(guó)際計(jì)量發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)”國(guó)際研討會(huì)上獲悉，當(dāng)前國(guó)際計(jì)量體系正在發(fā)生歷史性變化，國(guó)際單位制將基于量子等自然界基本常數(shù)重新定義。國(guó)際計(jì)量委員會(huì)正在起草一份關(guān)于修訂國(guó)際單位制的草案，預(yù)計(jì)將在2018年國(guó)際計(jì)量會(huì)議上通過(guò)。計(jì)量將發(fā)展成為先進(jìn)制造、醫(yī)藥、新能源等新興產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域，帶來(lái)廣泛而深遠(yuǎn)的影響。
量子參考將取代物理參考
國(guó)際單位制是全球統(tǒng)一的計(jì)量單位制，是國(guó)際計(jì)量體系的基石。它的核心是七個(gè)基本單位，即時(shí)間單位“秒”、長(zhǎng)度單位“米”、質(zhì)量單位“千克”、熱力學(xué)溫度單位“開(kāi)爾文”、電流單位“安培”、發(fā)光強(qiáng)度單位“坎德拉”和物質(zhì)數(shù)量單位“摩爾”。國(guó)際單位制早形成于19世紀(jì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)生了許多重大變化。
計(jì)量檢測(cè)單位將迎來(lái)量子化時(shí)代
中國(guó)的計(jì)量院主任介紹說(shuō)，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，量子力學(xué)的發(fā)展使國(guó)際單位制發(fā)生了又一次重大變化。國(guó)際計(jì)量界決定重新定義國(guó)際單位制的七個(gè)基本單位，將其與宇宙中的常數(shù)量或基本物理常數(shù)聯(lián)系起來(lái)，用基于量子物理的自然參考代替物理參考，使其不受空間和時(shí)間變化的影響，測(cè)量精度等技術(shù)指標(biāo)將有很大提高。
“這次改革的核心是‘計(jì)量單位的量化’和‘價(jià)值傳遞的扁平化’。計(jì)量校準(zhǔn)的方向，所謂“計(jì)量單位的量化”，是指綜合采用量子計(jì)量基準(zhǔn)，大大提高了計(jì)量精度和穩(wěn)定性;”“扁平化價(jià)值轉(zhuǎn)移”是指通過(guò)量子計(jì)量基準(zhǔn)和信息技術(shù)的結(jié)合，使價(jià)值轉(zhuǎn)移鏈更短、更快、測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定。
“單位‘米’的基準(zhǔn)是實(shí)物米尺，每個(gè)國(guó)家都有米尺作為基準(zhǔn)，需要追溯到國(guó)際計(jì)量局的國(guó)際計(jì)量單位進(jìn)行校準(zhǔn)，以確定其準(zhǔn)確值。然后，傳輸?shù)绞〖?jí)、市級(jí)、縣級(jí)進(jìn)行校準(zhǔn)。傳輸過(guò)程越長(zhǎng)，精度損失越大。”根據(jù)方向理論，“米”現(xiàn)在是用激光的波長(zhǎng)來(lái)定義的，因?yàn)榧す獾念l率和速度都是非常穩(wěn)定的，所以只要準(zhǔn)確測(cè)量出某個(gè)激光的頻率或速度，然后就可以計(jì)算出它在某個(gè)時(shí)間內(nèi)走過(guò)的距離，就可以定義“米”。
重新定義的“米”是激光在真空中行進(jìn)1/299，792，458秒(接近百分之一秒)的距離，其精度比國(guó)際米樣機(jī)有很大提高。此外，它的復(fù)制和傳輸不受時(shí)間和環(huán)境的影響，可以更好地滿足我們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的測(cè)量需求。“今天的先進(jìn)制造、精密制造、精密醫(yī)學(xué)等。長(zhǎng)度的測(cè)量需要準(zhǔn)確到幾何級(jí)別，而且比傳統(tǒng)方法更準(zhǔn)確。”方向理論。
準(zhǔn)確測(cè)量催生新技術(shù)
近年來(lái)，在重新定義國(guó)際單位制方面取得了重要進(jìn)展。目前只有一個(gè)基本單位——kg，定義還是遵循物理標(biāo)準(zhǔn)。為了用基本物理常數(shù)和量子技術(shù)重新定義“千克”，包括中國(guó)計(jì)量院，和計(jì)量院在內(nèi)的許多國(guó)家進(jìn)行了多年的實(shí)驗(yàn)研究。
時(shí)頻參考作為國(guó)際單位制的基礎(chǔ)、核心和關(guān)鍵，率先完成了量子化轉(zhuǎn)換，其定義從“天文時(shí)間”轉(zhuǎn)變?yōu)榛谠幽芗?jí)躍遷的“原子時(shí)”，測(cè)量精度立即提高了1000多萬(wàn)倍。實(shí)現(xiàn)的是基于時(shí)間定義的量化變化
“隨著測(cè)量精度的提高，大量革命性的新技術(shù)誕生，帶來(lái)了行業(yè)的跨越式發(fā)展。比如準(zhǔn)確測(cè)量支持納米技術(shù)和石墨烯的應(yīng)用，提高先進(jìn)制造中航空發(fā)動(dòng)機(jī)的精度，推動(dòng)精密醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展，決定核潛艇探測(cè)和隱身技術(shù)的成敗。”定向介紹。
國(guó)際計(jì)量委員會(huì)主席巴里英格爾斯在研討會(huì)上說(shuō)，國(guó)際計(jì)量委員會(huì)正在起草一份關(guān)于修訂國(guó)際單位制的草案，預(yù)計(jì)將在2018年國(guó)際計(jì)量大會(huì)上通過(guò)。在儀器校準(zhǔn)日的研討會(huì)上，來(lái)自國(guó)際計(jì)量委員會(huì)和美國(guó)、德國(guó)、中國(guó)等計(jì)量院，的專家還討論了國(guó)際單位制的重新定義以及支持工業(yè)4.0、智能電網(wǎng)和新能源的計(jì)量的重要內(nèi)容。
但是，至于單位制的重新定義對(duì)日常生活的影響，方向表明，雖然“計(jì)”仍然是同一個(gè)“計(jì)”，但其內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，不斷的完善成為其新的特征，但其細(xì)微的變化可能我們?cè)谌粘Ｉ钪须y以感受到。這些變化對(duì)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)和改造有著不可估量的影響。
