量子计量基准发展的最新动向基本物理常数与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中定义了米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉和摩尔7个基本单位。基本单位的量值由计量基准所保存及复现。19世纪下半叶到20世纪上半叶，各国建立起了经典的计量基准。这些计量基准一般是根据经典物理学的原理，用某种特别稳定的实物来实现，故称为实物基准。     

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     

中国计量科学研究院量子电压基准研究与发展综述

对中国计量科学研究院(NIM)研究建立的约瑟夫森量子电压基标准及相关应用研究情况进行了综述。NIM自1993年研究建立了国家量子电压基准,之后进行了与国际计量局的1 V和10 V的两次现场比对,比对一致性的相对不确定度均小于1.1×10^-10。重点描述了NIM建立可编程量子电压基准(PJVS)的研究工作,以及以此为基础合成交流量子电压和交流标准源量值传递的进展情况,并介绍了对PJVS进行的一些创新和应用拓展的工作。     

计量学与基本物理常数质量单位千克重新定义的方案(一)

一、引言在目前国际单位制的广泛更新中,有4个基本单位将重新定义,其中千克的重新定义尤为关键。本文比较两个可能方案的优缺点:基于固定普朗克常数值的电子千克和基于固定阿伏伽德罗常数值的原子千克。千克是质量单位,它等于千克国际原器的质量。这个定义是基于1889年第一届国际计量大会通过的唯一的铂铱圆柱体的定义。虽     

论新国际单位制(SI)的“秒制”特征及其未来发展

2019年5月20日起实行新的国际单位制,其主要变化在于7个基本单位用一个或多个定义的基本常数推导出,为基本单位确立了完美的标准定义。论述了新一轮国际单位制变革中基本单位千克、安培、开尔文和摩尔的新定义和特点;通过回溯国际单位制的发展历程,阐释了新国际单位制的“秒制”特征;最后分析了新国际单位制的问题和局限性,提出一种更加开放和包容多学科量值发展的新国际单位制体系的构想,并以此构建了新国际单位制未来发展的概念图。     

计量量子化变革对我国工业计量的影响

针对新一轮计量单位制量子化变革带来的普遍影响进行了阐述,相应地,讨论了计量标准小型化、芯片化趋势带来的作用和影响。关于工业计量的影响,结合航空行业特征,特别针对计量单位制量子化变革和计量标准小型化、芯片化趋势这些变化给航空行业计量带来的挑战和契机,进行了系统论述,包括行业计量与量子化融合,量子化计量融入产品的全寿命周期,量子化计量与虚拟仪器技术相融合,以及芯片化计量对工业计量的推动作用。同时,给出了因应措施展望。     

Metrology and fundamental physical constants

Fundamental problems of modern metrology are considered. It is suggested that problems arising in metrology during the construction of a system of measurement units are resolved at two levels: fundamental (theoretical) and practical. The increasing importance of developing and applying standards based directly on fundamental physical constants is noted. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 2, pp. 3–7, February, 2006.     

Quantum Standard for Units of Length,Time, Mass and Fundamental Physical Constants

Contemporary methods are considered for storage and reproduction of the dimensions of basic SI units, i.e., length, time, and mass. The main trends are discussed for improving these methods in order to reduce reproduction errors for the dimensions of units. The importance of using results of theoretical calculations for microprocess characteristics and precise values for a number of fundamental physical constants is noted. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 8, pp. 3–7, August, 2005.     

SI基本单位量子化重新定义及其意义

第26届国际计量大会(CGPM 2018)表决通过了国际单位制(SI)中7个基本单位的重新定义,其中千克、安培、开尔文和摩尔的定义基于新的物理概念,米、秒和坎德拉的定义表述进行了重新修订;运用自然法则创建测量规则,自此,新修订后的SI基本单位的定义来自一组定义常数,实现了量子化定义。新SI更具有稳定性和普适性,新SI的实现为各国计量领域将带来机遇与挑战。     

A Time Scale for Quantum Jumps

Experimental observations of quantum jumps suggest that one can associate a time scale shorter than the usual lifetime with quantum transitions. Two such scales are discussed here, and their relation to experiments and to other theoretical ideas is explored.     

时间计量理论及其发展

时间作为基本的物理量之一,在科学研究、国防与经济建设以及人们日常生活中发挥着重要作用。通过系统回顾时间计量系统的发展历程,详细阐述了各时期时间计量系统建立的理论基础与方法,研究了各种时间尺度的定义及具体实现,给出了各时间系统之间的转换关系,分析梳理了各自的优缺点,并对计时系统未来可能的发展方向作了展望。对于系统学习并深入理解时间计量理论发展历史与高精度时间计量数据处理与应用具有一定参考价值。     

基于多路双混频时差测量仪的新频率测量系统

阐述了中国计量科学研究院提升频率标准计量能力的研究,介绍了双混频时差法技术原理、NIM新频率测量系统的基本构成以及与原标准频率系统的比对结果。新频率测量系统采用双混频时差法测量,系统测量不确定度优于3×10-13（采样时间1s）,实现了频率标准长、短期稳定度计量,是一套高效率的频率标准综合测试系统。     

卫星导航接收机时延测定技术研究

利用卫星导航接收机进行高精度授时同步是一种简单有效的授时同步手段。导航接收系统时延的精确测量是进行高精度授时的前提,其输出秒脉冲信号的时延更是影响远距离授时、时间同步的关键。围绕卫星导航接收系统时延的测定,通过分析卫星导航接收机的时延构成及特点,建立了卫星导航接收机的时延构成模型,制定了便于操作的卫星导航接收机时延测定的方法,搭建了一套完整的卫星导航接收机时延测定系统,并对系统进行了标定和实验验证。     

数字示波器技术能力比对中时基检定结果异常值分析

基于实验室间数字示波器时基检定技术能力比对项目,介绍比对数据处理方法及结果的表征,具体分析某实验室时基检定结果异常值产生和造成检定结论误判的原因,提出实际检定工作中出现类似问题时的处置方法。