中国计量院召开“基于量子效应的仪表原位标校技术”项目启动

分类：商机 2019-11-20 15:45:35 2026阅读次数

国家重点研发计划是针对事关国计民生的重大社会公益性研究，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的重大科学技术问题，凝练设立一批重点专项，瞄准国民经济和社会发展各主要领域的重大、核心、关键科技问题，组织产学研优势力量协同攻关，提出整体解决方案。突为国民经济和社会发展主要领域提供持续性的支撑和引领。

日前，中国计量院召开了国家重点研发计划“制造基础技术与关键部件”重点专项“基于量子效应的仪表原位标校技术”项目启动会。

参会人员对约瑟夫森结阵芯片的制备、量子电压源的搭建、原位标校应用等方面进行讨论。并制定了合理的项目计划。该项目重点突破大规模超导集成量子电压芯片制备、磁通量子调控等技术，研制交流量子电压标准装置。为国内相关测试计量机构和行业领先企业的技术研发提供支撑和国际竞争能力。

电测仪表

是以电测方法实现对各种量的测量的仪表。电测仪表的直接测量对象是在工业频率范围(大体上是直流到每秒两万赫的交流)内的电学量和磁学量。电测仪表品种很多，但每种仪表都包括有两个主要部分，即测量机构和测量线路。

量子效应

是在超低温等某些特殊条件下，由大量粒子组成的宏观系统呈现出的整体量子现象。而量子系统即是其中微观粒子呈现出波动性的系统。表现出显著量子效应的量子系统称为是简并(退化)的系统，相应的特征温度称为简并温度(退化温度)。宏观物体的个体组分会相干地结合起来，通过长程关联或重组进入能量较低的量子态，形成一个有机的整体，使得整个系统表现出奇特的量子性质。例如，原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚、超流性、超导电性和约瑟夫逊效应等都是宏观量子效应。

约瑟夫森结

又称为超导隧道结。一般是由两块超导体夹以某种很薄的势垒层 (厚度≤Cooper电子对的相干长度)而构成的结构，例如S(超导体)—I(半导体或绝缘体)—S(超导体)结构，简称SIS。在其中超导电子可以通过隧道效应而从一边穿过半导体或绝缘体薄膜到达另一边。不过,实际上只要是两块弱耦合(耦合区尺寸≤Cooper电子对的相干长度)的超导体都可构成Josephson结，不一定需要采用隧道结的形式。

量子电压基准

电学的计量标准,在建立量子电压基准之前,保存、复现和传递电压基本单位——伏特的方法是采用一组饱和式惠斯登标准电池的端电压的平均值来实现的.惠斯登电池两端的电动势约为1.018V,我们称这种由标准电池组构成的电压基准为实物基准。

交流量子电压标准装置

相比于传统的实物电压标准,基于约瑟夫森效应建立的交流量子电压标准,具有复现性好、稳定性高和不确定度低等优点。

标签：量子效应仪表原位标校技术电测仪表量子电压基准

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