計(jì)量與前沿科技

計(jì)量與前沿科技

計(jì)量學(xué)是測(cè)量及其應(yīng)用的科學(xué)，是一門研究測(cè)量理論和實(shí)踐的綜合性學(xué)科，計(jì)量前沿科技進(jìn)步往往成為重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基點(diǎn)，為許多重要基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的研究帶來(lái)突破，同時(shí)其他學(xué)科前沿科技發(fā)展也為計(jì)量領(lǐng)域帶來(lái)新的測(cè)量方法和手段，促進(jìn)計(jì)量科技不斷進(jìn)步。

在國(guó)防科技工業(yè)關(guān)注的微納尺度、飛秒激光、太赫茲、量子化、信息域等前沿計(jì)量科技領(lǐng)域，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）、英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室（NPL）、德國(guó)物理技術(shù)研究院（PTB）等先進(jìn)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)持續(xù)開(kāi)展研究，處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

德國(guó)PTB正在研制計(jì)量型原子力顯微鏡、大范圍掃描探針顯微鏡和微/納三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等納米幾何結(jié)構(gòu)測(cè)量基準(zhǔn)儀器，并研制了多種線寬、線間隔、臺(tái)階高度等標(biāo)準(zhǔn)樣本。

美國(guó)科學(xué)家用20MHz飛秒脈沖激光相干雷達(dá)對(duì)快速移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行了高精度測(cè)距和測(cè)速試驗(yàn)，結(jié)合飛秒脈沖激光和啁啾光纖布拉格光柵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了信噪比大于25dB的亞毫米測(cè)距精度。

脈沖技術(shù)是太赫茲頻段的基礎(chǔ)技術(shù)，在通信、雷達(dá)、成像等方面具有關(guān)鍵性地位。德國(guó)PTB基于電光取樣技術(shù)，利用飛秒激光和光導(dǎo)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)太赫茲脈沖的產(chǎn)生和探測(cè)，取樣測(cè)量帶寬可達(dá)600GHz，可溯源到光學(xué)延時(shí)線。

基于激光等技術(shù)的新型量子頻標(biāo)是未來(lái)國(guó)際研究的主流方向，應(yīng)用潛力極大，包括銫噴泉鐘、離子頻標(biāo)、光鐘等。美國(guó)NIST研制的鐿原子鐘，穩(wěn)定度達(dá)到10-18量級(jí)，若由150億年前宇宙誕生之初開(kāi)始走動(dòng)，到今天仍不會(huì)出現(xiàn)1秒誤差。

美國(guó)NIST最早提出信息計(jì)量概念，并將其列為計(jì)量的重要領(lǐng)域。部分歐美發(fā)達(dá)國(guó)家以及日本的國(guó)家計(jì)量研究機(jī)構(gòu)相繼成立了相關(guān)研究部門，其研究成果已經(jīng)在很大程度上推動(dòng)了這些國(guó)家信息技術(shù)的高速發(fā)展?！?/p>