
國際單位制重大變革, 助推計量邁入量子化新時(shí)代
中國質(zhì)量新聞網(wǎng)訊 12月11日,市場(chǎng)監管總局在京召開(kāi)國際單位制重大變革新聞發(fā)布會(huì )。總局計量司司長(cháng)謝軍在發(fā)布會(huì )上透露,明年5月20日中國將開(kāi)始使用新修訂后的國際單位制,為抓住此次變革帶來(lái)的歷史性機遇,我國將強化計量量子化戰略研究,并制定量子化時(shí)代的中國計量發(fā)展新規劃(2020年-2035年)。
據謝軍介紹,11月16日,第26屆國際計量大會(huì )(CGPM)在法國巴黎召開(kāi),這是被科學(xué)界和世界媒體同行譽(yù)為翻開(kāi)人類(lèi)科技發(fā)展新篇章,具有跨時(shí)代、里程碑意義的一次科技盛會(huì )。在這次會(huì )議上,經(jīng)包括中國在內的53個(gè)成員國集體表決,全票通過(guò)了關(guān)于“修訂國際單位制(SI)”的1號決議。根據決議,質(zhì)量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開(kāi)爾文”、物質(zhì)的量單位“摩爾”等4個(gè)SI基本單位的定義將由常數定義,于明年的世界計量日——5月20日正式生效。加之此前對時(shí)間單位“秒”、長(cháng)度單位“米”和發(fā)光強度單位“坎德拉”的重新定義,至此,國際計量單位制的7個(gè)基本單位全部實(shí)現由常數定義。這是改變國際單位制采用實(shí)物計量的歷史性變革,是人類(lèi)科學(xué)發(fā)展進(jìn)步中的一座里程碑。
作為國際通用測量語(yǔ)言的SI國際單位制,幾乎是世界上所有國家的法定單位制。這次國際單位制的成功變革,實(shí)現了國際測量體系有史以來(lái)第一次全部建立在定義常數之上,將保證SI長(cháng)期穩定性和環(huán)宇通用性,也將開(kāi)啟任意時(shí)刻、任意地點(diǎn)、任意主體根據定義復現單位量值的大門(mén)。
謝軍表示,此次變革從表面來(lái)看,大家可能感覺(jué)不到發(fā)生的變化,就如同我們給房子換了一個(gè)更加堅固的地基,并不太會(huì )直接影響我們生活起居,但它實(shí)際上已經(jīng)發(fā)生了“脫胎換骨”的變化。這次SI重新定義生效后,對于大多數科研人員以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人們日常生產(chǎn)生活來(lái)說(shuō),不會(huì )直接造成大的改變,原有的測量結果仍將是連續的、穩定的。但從專(zhuān)業(yè)角度觀(guān)察,SI的重新定義,將改變國際計量體系和現有計量格局。
一是重新定義將實(shí)現量值傳遞溯源鏈路扁平化, 使量值溯源鏈條更短、速度更快、測量結果更準更穩。第1號決議實(shí)施后,可通過(guò)嵌入芯片級量子計量基準,將能把最高測量精度直接賦予制造設備并保持長(cháng)期穩定,從而實(shí)現對產(chǎn)品制造全過(guò)程的更準確穩定地感知和最佳控制,有力支撐流程再造、節能減排和質(zhì)量提升等。這將為當前世界范圍內正在進(jìn)行的新一輪以信息技術(shù)、大數據和人工智能為特征的科技革命,插上飛翔的“翅膀”。
二是重新定義將催生新的測量原理、測量方法和測量?jì)x器。集多參量、高精度為一體的芯片級綜合測量,不受環(huán)境干擾無(wú)需校準的實(shí)時(shí)測量,眾多物理量、化學(xué)量和生物量的極限測量等將成為可能,測量?jì)x器儀表形態(tài)將全面創(chuàng )新。這將為我國實(shí)施“科技強國”戰略,走向工業(yè)制造強國,帶來(lái)重要機遇,也將迎來(lái)重大挑戰。
三是重新定義和量子測量技術(shù)發(fā)展將使得計量基準可隨時(shí)隨地復現。通俗地說(shuō),就是我們在生產(chǎn)生活中都將能夠直接應用最準的“標尺”。無(wú)處不在的精準測量,將直接促進(jìn)市場(chǎng)公平交易、實(shí)現精準醫療、改善環(huán)保節能等等,將進(jìn)一步促進(jìn)社會(huì )誠信建設、降低社會(huì )管理成本,將惠及人類(lèi)生產(chǎn)生活的方方面面,實(shí)現社會(huì )的全面進(jìn)步。
謝軍介紹,我國目前獲得國際互認的校準和測量能力已躍居全球第三、亞洲第一。我國自主可控的國家時(shí)間基準、長(cháng)度量子基準都躋身世界先進(jìn)行列。在這次國際計量單位制重大變革中,作為國家計量院的中國計量科學(xué)研究院為SI溫度基本單位開(kāi)爾文的修訂作出了重要貢獻。我國已獨立建立了基于新定義的千克復現裝置,并成功研制了真空質(zhì)量測量和質(zhì)量標準傳遞裝置,可以保障未來(lái)我國質(zhì)量量值與國際等效一致。
謝軍表示,市場(chǎng)監管總局將繼續推行以國際單位制為基礎的國家法定計量單位,履行法定職責,并將以此次國際單位制變革為契機,開(kāi)啟中國計量的量子化新進(jìn)程。
中國計量科學(xué)研究院院長(cháng)方向從技術(shù)和應用層面出發(fā),介紹了此次國際單位制變革的主要內容,并就新國際單位制的特點(diǎn)和意義,以及它將對人們日常生活乃至國家經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展帶來(lái)的影響進(jìn)行了技術(shù)解讀。他認為這次國際單位制的“基石”完全建立在“常數”上,使得全球測量體系發(fā)生了革命性變革。
方向指出,新定義用自然界恒定不變的“常數”替代了實(shí)物原器,保障了國際單位制的長(cháng)期穩定性;“定義常數”不受時(shí)空和人為因素的限制,保障了國際單位制的客觀(guān)通用性;新定義可在任意范圍復現,保障了國際單位制的全范圍準確性;新定義不受復現方法限制,保障了國際單位制的未來(lái)適用性。
謝軍透露,我國將努力抓住和用好變革帶來(lái)的歷史性機遇,從國家戰略的高度出發(fā),統籌規劃、整體布局,加強面向國家戰略需求的計量基礎研究、前沿性研究,加速推進(jìn)國家計量基標準質(zhì)量提升工程,研制以量子傳感為基礎的量子計量標準,重塑量傳溯源體系,改革計量管理模式。加快構建國家現代先進(jìn)測量體系,持續推進(jìn)《一帶一路計量合作愿景與行動(dòng)》,深入貫徹落實(shí)質(zhì)量強國戰略、制造強國戰略等黨中央和國務(wù)院的重大決策部署,提升國家核心競爭力,充分發(fā)揮計量的國家戰略資源作用!
發(fā)布會(huì )上,謝軍和方向還就媒體關(guān)注的問(wèn)題進(jìn)行了解答。
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