全國政協(xié)委員方向呼吁：構(gòu)建以量子計(jì)量基準(zhǔn)為核心的“...

全國政協(xié)委員方向呼吁：構(gòu)建以量子計(jì)量基準(zhǔn)為核心的“國家先進(jìn)測(cè)量體系”

計(jì)量是測(cè)量的科學(xué)及應(yīng)用,測(cè)得出才能造得出,測(cè)得準(zhǔn)才能造得精。當(dāng)前,以量子基準(zhǔn)為核心的現(xiàn)代“先進(jìn)測(cè)量”時(shí)代正在到來,國際計(jì)量體系正發(fā)生歷史性重大變革。“但我國圍繞國家先進(jìn)測(cè)量體系的系統(tǒng)性布局顯著不足,相關(guān)計(jì)量基礎(chǔ)技術(shù)和設(shè)施還很薄弱,核心關(guān)鍵技術(shù)還未全面突破。”全國政協(xié)委員、中國計(jì)量科學(xué)研究院院長方向呼吁,加快構(gòu)建以量子計(jì)量基準(zhǔn)為核心、扁平化量值溯源為特征的“國家先進(jìn)測(cè)量體系”。

方向介紹,計(jì)量科學(xué)的每一次進(jìn)步,都極大地提高了測(cè)量精度,擴(kuò)大了測(cè)量范圍。20世紀(jì)60年代,時(shí)間單位“秒”率先從“天文時(shí)”躍升到“原子時(shí)”,測(cè)量精度提高了數(shù)千萬倍,由此催生了萬億規(guī)模的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè);80年代,長度單位“米”以真空中光速定義,測(cè)量精度提高了萬倍以上,實(shí)現(xiàn)了從原子尺度到宇宙尺度的全范圍、高準(zhǔn)確測(cè)量,由此誕生了激光測(cè)長技術(shù),推動(dòng)了納米科技和精密制造的快速發(fā)展,也為深空探測(cè)奠定了精密時(shí)空測(cè)量基礎(chǔ)。

2018年11月16日,第26屆國際計(jì)量大會(huì)通過了以基本物理常數(shù)重新定義國際計(jì)量單位的決議。新定義將利用“自然法則創(chuàng)建測(cè)量法則”,將原子及量子級(jí)的測(cè)量與宏觀世界的測(cè)量關(guān)聯(lián)在一起。國際單位制(SI)新定義徹底改變了人類測(cè)量活動(dòng)采用實(shí)物基準(zhǔn)的歷史,全面開啟了以量子基準(zhǔn)為核心的現(xiàn)代“先進(jìn)測(cè)量”時(shí)代。世界測(cè)量技術(shù)規(guī)則將予重構(gòu),國際計(jì)量體系正發(fā)生歷史性重大變革,由此帶來的影響廣泛而深遠(yuǎn)。

方向指出,此次SI重新定義最顯著的特點(diǎn)就是未來所有測(cè)量活動(dòng)都將不再依賴于實(shí)物基準(zhǔn),而是依賴特征物理量和網(wǎng)絡(luò)傳輸、同時(shí)依托準(zhǔn)確的時(shí)間基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)無處不在的準(zhǔn)確測(cè)量。集多參量、高精度、自校準(zhǔn)于一體的芯片級(jí)綜合測(cè)量和實(shí)時(shí)測(cè)量均將成為可能,進(jìn)而催生整個(gè)測(cè)量體系的全面創(chuàng)新。通過嵌入芯片級(jí)量子計(jì)量基準(zhǔn),把最高測(cè)量精度直接賦予制造設(shè)備并保持長期穩(wěn)定,將為新一輪工業(yè)革命提供有力支撐。高穩(wěn)定、強(qiáng)可靠、自適應(yīng)、多功能、低功耗的先進(jìn)測(cè)量技術(shù)將為人工智能依賴的準(zhǔn)確感知提供保障,必將引發(fā)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的顛覆性創(chuàng)新發(fā)展,為現(xiàn)代科技發(fā)展提供新的契機(jī)。目前,德國、英國、日本等國家在競(jìng)相研究和布局以量子計(jì)量基準(zhǔn)為核心、扁平化量值溯源為特征的新一代“國家先進(jìn)測(cè)量體系”。

近年來,我國不斷加大量子計(jì)量基準(zhǔn)的研究,已實(shí)現(xiàn)“秒”“米”、電學(xué)量等SI的量子化新定義,并在本輪溫度單位“開爾文”重新定義等方面作出重大貢獻(xiàn),有關(guān)成果先后獲得多項(xiàng)國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。但在方向看來,整體來看,國際計(jì)量單位制重新定義帶來的巨大發(fā)展機(jī)遇尚未得到應(yīng)有重視,圍繞國家先進(jìn)測(cè)量體系的系統(tǒng)性布局顯著不足,相關(guān)計(jì)量基礎(chǔ)技術(shù)和設(shè)施還很薄弱,核心關(guān)鍵技術(shù)還未全面突破,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的格局遠(yuǎn)未形成。

對(duì)此,方向建議:

高度重視SI全面重新定義帶來的重大發(fā)展機(jī)遇,將以量子計(jì)量基準(zhǔn)為核心、扁平化量值溯源為特征的“國家先進(jìn)測(cè)量體系”作為國家科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域,并納入國新一輪國家科技中長期發(fā)展規(guī)劃。

在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中,專項(xiàng)支持基于全新SI定義的計(jì)量基準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和不依賴于實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源新方法等計(jì)量測(cè)試核心關(guān)鍵技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)儀器儀表顛覆性創(chuàng)新發(fā)展,盡快建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、與國際等效的新型計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),全面支撐“國家先進(jìn)測(cè)量體系”。

支持量子計(jì)量相關(guān)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),加快建設(shè)一批重大計(jì)量測(cè)試基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)自主可控,牢牢把握發(fā)展先機(jī),實(shí)現(xiàn)計(jì)量軍民融合發(fā)展和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。(光明融媒記者陳海波)

量子計(jì)量基準(zhǔn)，太關(guān)鍵了！我們要實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)！

體系就是個(gè)整體，實(shí)實(shí)在在的技術(shù)進(jìn)步依賴很多，基礎(chǔ)學(xué)科也是需要發(fā)展的。

期待遠(yuǎn)程計(jì)量將越來越普及

科學(xué)要發(fā)展，計(jì)量須先行。國家的發(fā)展，計(jì)量是基礎(chǔ)。希望能更重視計(jì)量。