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量子化变革已到来,“千克”被重新定义—新闻

发布时间:2017-12-03 阅读:

  量变已经来临,“基洛”重新定义 - 新闻 - 科学网

  国际计量委员会副主席,国际单位制咨询委员会主席,德国联邦物理技术研究所Ulrich博士在一份关于量子原子诞生50周年的学术报告中披露,北京将于2018年8月31日举行第二十六届国际计量大会将对新的SI(国际制度体系)修正案进行最后审查。目前,质量等七个基本单位都将与宇宙中的恒定量或基本物理常数挂钩。届时,国际单位的量子转换将最终确定,所有这些变化将基于高精度的时频测量技术。

  高精度的时间和频率使千克重新定义

  第十三届国际计量会议50年前通过了一个新的第二个定义,即以铯133基态的两个超精细能级之间的过渡频率的原子秒代替基于地球自转和公转的原始天文秒数这标志着原子的诞生,宣布了一个量子时间的时代。

  据中国计量院院长介绍,从天文到原子的量子变化已经超过了时间和频率测量精度的千万倍,相当于一年到几千万年的一秒误差的错误。目前世界上最好的铯原子喷泉时钟的不确定性已达到10-16级,相当于数亿年不差一秒。

  国家质量监督检验检疫总局副局长吴青海说,目前,高精度的时间和频率在卫星导航,电信,电力,交通,金融等人类生产和生活的各个领域得到了广泛的应用。正是因为在原子时间保驾护航,中国的电网运行时间同步水平为1微秒; 5G技术利用通信基站的时间同步水平达到100纳秒,甚至有望达到几十纳秒,所以说一部电影从几天下载到几十秒,几秒钟。

  与会专家表示,作为国际计量体系的基础,核心和关键,时频基准率先完成了量子转型。时间的变化导致电气长度,温度和质量等单位的重新定义,导致国际单位制的变化。

  可以说,重新定义之后,长度和电流都是时间的导出量,质量可以从时间,长度和电流中推导出来,所以质量也是导出的时间量。中国计量科学研究院院长段以宁告诉“科技日报”记者。另外,随着测量精度的大幅度提高,大量革命性的新技术也诞生,实现了产业的跨越式发展。

  我们期待着与中国更多的合作

  计量技术研究的前沿。吴青海说,近年来,一些基础性和前沿性计量成果不断涌现,国际认可的国家计量检定能力已跃居世界第四位。中国计量科学研究院激光冷却铯原子钟,在原子水平上,由噪声温度计测量的玻尔兹曼常数达到国际最佳水平,量子霍尔电阻的基线水平位居世界前列,为国际单位制改革作出贡献。

  与此同时,中国计量科学研究院正在开发NIM6铯喷泉钟,预计到2018年将完成,届时精度将达到6000万年,不差一秒钟。

  中国科技大学副校长潘建伟院士表示,他希望在5到10年内发射一颗卫星,形成一个量子星座,形成一个全球性的地面光纤量子通信网络。关于量子技术和测量方面,他表示,2014年,哈佛大学教授提出了世界各地原子钟量子纠缠的思想,以及使用光波频率传播信息。虽然这还是一个初步的想法,但一旦实施,就有可能验证包括物理学在内的一般物理学理论,包括物理学的基本理论,也可以是暗物质检测等尖端的研究。

  中国计量基础研究在部分领域达到了国际最高水平,我们非常期待双方更多的合作。

  (技术日报北京8月31日电)

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