世界電阻測(cè)量中國(guó)最準(zhǔn)

    5月下旬，國(guó)際計(jì)量局組織公布了量子電阻計(jì)量基準(zhǔn)初步的比對(duì)結(jié)果。我國(guó)的測(cè)量值的準(zhǔn)確度全世界最高，優(yōu)于國(guó)外的最好水平10倍以上，并且測(cè)量結(jié)果最接近國(guó)際平均值。這表明我國(guó)的測(cè)量結(jié)果已遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于世界各國(guó)。有關(guān)人士評(píng)價(jià)，這是我國(guó)計(jì)量科技史上的一個(gè)里程碑。 

　　據(jù)了解，電測(cè)量在現(xiàn)代測(cè)量科學(xué)中占據(jù)著中心的位置。在國(guó)防領(lǐng)域，電測(cè)量的精度更是決定了現(xiàn)代化武器的打擊準(zhǔn)確度。另一方面，由于工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模急劇擴(kuò)大，能源問(wèn)題在世界范圍內(nèi)日益凸顯。工業(yè)生產(chǎn)中使用的能源形式以電能為主，因此，電磁計(jì)量在節(jié)能工作中能夠發(fā)揮重要作用。目前我國(guó)的發(fā)電量已躍居世界第二，如果電能計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生1%的誤差，就相當(dāng)于100億元人民幣的出入，可見(jiàn)提高電計(jì)量的準(zhǔn)確度有著重要的意義。 

　　據(jù)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院“量子霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)”課題組負(fù)責(zé)人張鐘華院士介紹說(shuō)，現(xiàn)代電能計(jì)量的準(zhǔn)確性溯源到“約瑟夫森電壓標(biāo)準(zhǔn)”和“量子化霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)”這兩種量子標(biāo)準(zhǔn)。量子標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度可達(dá)到10-9量級(jí)甚至更高，這為提高電計(jì)量的準(zhǔn)確度提供了有力的依據(jù)。但是，建立量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)極為困難的工作，更主要的是涉及技術(shù)主權(quán)的問(wèn)題。1988年年國(guó)際計(jì)量委員會(huì)建議，自1990年1月1日起，在世界范圍內(nèi)啟用量子化霍爾電阻自然基準(zhǔn)代替原來(lái)已沿用幾十年的電阻實(shí)物基準(zhǔn)。建立起量子標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家就好比是計(jì)量世界里的超級(jí)大國(guó)，而沒(méi)有這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就只能向人家靠攏。 

　　經(jīng)過(guò)了10多年的努力， 張鐘華及賀青、李正坤等專家建立的量子化霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)的不確定度已經(jīng)達(dá)到10-10，優(yōu)于國(guó)外的最好水平10倍以上，并通過(guò)了專家鑒定。該成果在國(guó)際上首次從理論上證明了量子化霍爾電阻數(shù)值與器件的形狀無(wú)關(guān)，為證實(shí)量子化霍爾效應(yīng)的普適性做出了貢獻(xiàn)。我國(guó)自行研制的量子化霍爾器件，突破了國(guó)外技術(shù)封鎖，為課題提供了核心器件；自主研究的高匝比超導(dǎo)電流比較儀，大大超過(guò)了國(guó)際同類裝置水平。這三項(xiàng)主要?jiǎng)?chuàng)新具有我國(guó)自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。我國(guó)量子電阻基準(zhǔn)的建立，為維護(hù)我國(guó)技術(shù)主權(quán)，科學(xué)研究的獨(dú)立性，以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全和國(guó)防建設(shè)具有重要意義。 

　　2003年4月，我國(guó)量子電阻計(jì)量基準(zhǔn)參加了由國(guó)際計(jì)量局組織，德國(guó)計(jì)量院主持的國(guó)際關(guān)鍵比對(duì)，這種比對(duì)的目的是檢查各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和達(dá)到的水平。參加這次比對(duì)的共有13個(gè)國(guó)家，其中只有9個(gè)國(guó)家的數(shù)據(jù)有效，我國(guó)的測(cè)量結(jié)果最接近國(guó)際平均值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于世界各國(guó)。我國(guó)的測(cè)量結(jié)果在國(guó)際上引起了很大的震動(dòng)。因?yàn)樵谶^(guò)去所進(jìn)行的幾十次類似的國(guó)際比對(duì)中，西方先進(jìn)國(guó)家的數(shù)據(jù)總是占據(jù)中心地位。此次比對(duì)結(jié)果公布后，按照通行的數(shù)據(jù)處理規(guī)則，中國(guó)的數(shù)據(jù)在決定國(guó)際平均值和推薦值的過(guò)程中將起主導(dǎo)作用。全世界的電阻測(cè)量數(shù)據(jù)要向中國(guó)看齊。這標(biāo)志著我國(guó)的量子電阻計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)躍居世界領(lǐng)先水平。我國(guó)計(jì)量科技在世界的地位日益提高。

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