我国量子化霍尔电阻标准研究取得重大成果

中国计量科学研究院在量子电阻计量基准研究中取得了重大成果,具有我国自主知识产权的量子化霍尔电阻基准9月13日通过专家鉴定,标志着我国量子计量科学研究在这一领域达到了世界领先水平。     

基于量子自然基准的新型电流计量技术研究

在现代军事计量中，电磁计量直接影响国防建设质量和武器技战水平。现有电学计量体系中，基于约瑟夫森效应和量子化霍尔效应的量子电压和量子电阻的基准装置已经完成建设并已投入应用，然而基于量子效应的电流基准仍处于探索阶段。本论文基于高灵敏度原子磁力仪技术提出一种新型电流计量技术，可将电流间接溯源至约瑟夫森效应、量子化霍尔效应和拉莫尔进动效应三种量子自然基准。该技术有潜力用于建设电流计量基准装置和研制基于量子自然基准的新型电流比较仪。具体阐述了电流计量及量值传递方案的物理思想和实施过程，并通过相关实验验证了方案的可行性。     

超导电子学在计量测试中的应用

本文对超导电子学在计量测试中的应用特别是物理常数２ｅ／ｈ，精细结构常数α的精确测量以及电压基准、电阻量子基准做了一个全面的叙述。     

交流电阻检测的方法

<正>0引言目前,我国直流电阻的测量具有较高准确度,已建立了基于量子霍尔电阻国家基准的量值溯源体系,而交流电阻由于缺乏国家标准规范、精密测量装置等,溯源体系尚未形成,无法准确测量交流电阻随频率的变化及时间常数~[1]。计量学界最新的研     

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。     

简讯

我院召开“量子化霍尔电阻基准”成果鉴定会　　 9月 13日 ,由国家质检总局主持在中国计量科学研究院召开了“量子化霍尔电阻基准”成果鉴定会。国家质检总局蒲长城副局长对该课题取得的良好成绩 ,给予了高度的评价。他说 ,国家计量基准属于前瞻性、探索性与国际接轨的基础性研究 ,它是推动技术创新 ,维护国家安全、促进国民经济发展的重要手段和保障。国际发展趋势是建立量子基准 ,量子化霍尔电阻基准的建立 ,对于提高计量基标准的研究 ,全国量值溯源都有着重要的意义。他希望各位专家对该课题给予客观科学的评价 ,并提出好的建议。量子化…     

计算电容屏蔽电极位移测量的不确定度评估

计算电容是电学阻抗单位复现的基准装置,是电容、电感和交流电阻的溯源依据.它是电磁计量领域内除量子电压、量子电阻基准之外准确度最高的装置.计算电容装置实现微小电容值(0.2至0.6 pF)精确测量的关键在于对其屏蔽电极位移的高准确度测量.从计算电容屏蔽电极位移测量的基本原理出发,系统分析了屏蔽电极位移测量结果的影响因素,...     

石墨烯在量子霍尔电阻中的应用

基于砷化镓的量子霍尔电阻自然基准需要在约1.5K的温度条件下运行,存在成本高和操作复杂等诸多问题。随着石墨烯材料独特电性能的发现,因其可以在约4.2K的温度复现量子霍尔效应而成为制作量子霍尔电阻的理想材料。各国专家围绕石墨烯在电学计量领域的应用开展了大量的工作,取得了可喜的进展。对当前石墨烯在量子霍尔电阻中应用的进展和存在的问题进行了总结,并对未来的发展进行了展望。     

量子计量基准概况及研究进展

量子计量基准与传统的计量基准相比较,具有准确度高、可在多个地点复现等一系列显著优点,近40年来得到了很快的发展.目前,长度、时间、电学等方面的量子基准已逐步建立,测量准确度提高了几个数量级.在新世纪中,量子计量基准将得到进一步的发展和完善.     

实验室动态

计量院交流电阻计量标准通过验收近日,中国计量科学研究院科技部基础性工作专项“国家现代电学计量标准和检测体系的建立和完善”之子课题“交流电阻计量标准”通过验收。建立交流电阻计量标准,将交流阻抗的量值溯源到量子化霍尔电阻计量基准,并扩展电阻计量标准的测量范围和频带,满足了实际工作的需要,对完善我国电磁计量综合测量能力,提高我国在国际计量界的地位具有十分重要的意义。此外,建立交流电阻计量标准对于计量单位制的进一步发展,以及在用基本物理常数来定义计量基准的研究方面,都起着十分关键的作用。(孙玉芝)     

追求自主 追求超越——有感于我国时频量子基准的研制历程

20世纪50年代，原子钟的发明使时间单位“秒”成为第一个建立在量子物理基础上的计量基本单位，它的定义为：“秒是铯-133原子（133Cs）基态的两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的9192631770个周期所持续的时间”（1967年第十三届国际计量大会上作出的定义）。从此，开启了量子计量的新纪元。如今，电压单位伏特、电阻单位欧姆、长度单位米均已采用量子基准，     

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。     

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。     

我国研制的1V量子电压基准装置达到国际先进水平

细者按：1992年，由中国计量科学研究院和中国测试技术研究院联合组成课题组，共同研制IV量子电压基准装置。该课题已于1993年年底完成并通过国家技术监督局主持的鉴定。1995年该装置与国际计量局的基准装置进行了比对，达到了国际先进水平。1996年已上报国家技术监督局申请建标，现正在审批中，即将成为我国新的电压基准。该装置现设在中国计量科学研究院。电压是电磁学领域中的一个重要的物理量，其单位为伏特（V）。在电磁计量的发展史中，它和电阻单位一起，一直被作为整个电磁计量的基础。因此，如何准确地复现和保存电压单位量值，…     

四项国家计量基准采纳国际单位制新定义值

近日,市场监管总局发布2021年第5号公告,批准我国基于量子化效应建立的电学计量基准——直流电压基准装置、直流电压副基准装置、直流电压作证基准装置、直流电阻(量子化霍尔电阻)基准装置复现单位量值采纳国际单位制(SI)新定义值。2018年11月16日,第26届国际计量大会(CGPM)表决通过“修订国际单位制(SI)”的1号决议。     

中国计量院原始创新步入新阶段

本刊讯目前,中国计量科学研究院在波长、时间频率、电压、电阻等领域建立了自然基准,并对现有的基准进行了技术改造和提升,扩大了基准、标准的量程和频段,提高了测量的准确度和自动化水平,使我国的计量科学研究水平和量值复现能力步入新阶段。     

多用途精密齐纳电压源的研究

1引言电学或电子学测量是一切现代测量技术的基础，测量的准确性首先依赖于测量仪器内部标准单元的准确度。而此标准单元需具有正确的计量溯源性，由更高一级的标准对它进行检定。电压测量又是一切电测量的基础。我国的电压单位按照国际计量大会第十八次会议决议，是通过超导体的约瑟夫森效应溯源至国际单位制（SI）电压单位一伏特。1993年我院与中国计量科学研究院共同完成了国家量子电压基准和作证基准的研究。电压的量值传递由饱合式韦斯顿标准电池组构成的电动势副基准和工作基准进行，它们由量子电压基准进行监测与赋值。从工作基准向…     

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.     

基于量子磁力仪的空间电流计量技术探讨

空间计量是空间技术和计量学交叉产生的新生学科。地球上所有长期测量活动均需要周期性校准，然而地外空间的长期测量活动缺乏计量保障，这是空间计量学科面临的一个紧迫问题。在国际单位制的7个基本单位中与电磁量有关的是电流单位安培，与安培相关的单电子隧道效应很难实用化，目前地球上用于复现电流单位的约瑟夫森电压基准和量子化霍尔电阻基准也很难在地外空间维护。从实用性和工程可行性方面考虑，提出基于量子磁力仪的电流测量技术为未来空间电流计量的可选方案。简要分析了可用于空间电流计量的量子磁力仪，介绍了基于量子磁力仪的电流量值溯源和传递的实验方法，探讨了空间电流计量面临的一些物理原理、技术和工程问题。     

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。