中国工程院张钟华：量子计量基准研究大有可为

　　“这是自《计量法》发布以来，我国计量事业发展中又一个划时代的事件！”谈起国务院发布的《计量发展规划（2013-2020年）》（以下简称《规划》），中国工程院院士、中国计量院首席研究员张钟华的激动之情难以言表。

　　在他看来，计量工作与国民经济发展水平密切相关。“2020年我国将初步建成创新性国家，对计量工作提出了越来越高的要求。《规划》指明了在这一关键阶段中计量事业发展的指导思想、基本原则和发展方向。”

　　张钟华长期从事建立计量基准的工作，负责建立的量子化霍尔电阻基准，其准确度比国外最高水平高了10多倍，居世界第一，2007年该项目获国家科技进步一等奖。因此《规划》中提出的“加强计量科技基础及国家计量基准研究”成为他最关注的内容。尤其是《规划》明确提出“应对国际单位制中以量子物理为基础的自然基准取代实物基准的重大技术革命，建立新一代高准确度、高稳定性量子计量基准”，这些内容正好与张钟华正在从事的研究紧密相关。他认为，这一提法充分体现了《规划》高瞻远瞩的战略考虑。“当前国际上计量科学的研究重点就是用量子基准替代实物基准。我国如不在此方面迎头赶上，必将影响到我国建成创新性国家的目标。”

　　张钟华饶有兴趣地回忆起计量基准的发展历程，他说，通过回顾历史可以更清楚地明白计量基准与经济和社会发展之间的关系。在工业革命以前，计量主要是为了适应农业生产和贸易的需要，对准确度的要求不高，各国计量基准也比较混乱。1875年，米制公约正式诞生。参加该公约的国家共同发展一种新的计量体系，即国际单位制（SI）。随着时代的进步，科研和工业对计量单位准确度的需求越来越高，实物基准的缺点逐渐暴露出来。从20世纪下半叶开始，各国又开始努力研制新型的量子计量基准。张钟华解释，量子计量基准准确度一般要比实物计量基准高出几个数量级。因此，其一出现就得到了广泛的关注，发展极为迅速。一个最著名的例子就是原子时标的建立，准确度已经达到10～16量级。以此为基础的全球定位系统，定位准确度达到分米量级，并还在进一步改进，在各行各业特别是军事方面发挥了极其重要的作用。

　　从以君王的步长为计量基准，到特别研制的实物计量基准，再到基于物理运动规律的量子计量基准，计量基准的发展历程说明，经济与社会的不断发展进步向计量提出了越来越高的要求；而要支撑经济社会发展，必须大力发展以量子计量基准为代表的国家计量基标准研究。

　　张钟华很高兴地看到，《规划》已经将有关内容进行了特别强调，并在“计量科技基础研究重点项目”提出了一系列的具体项目。“可以预料，在《规划》的指引下，我国的新一代量子计量基准的研制必将取得越来越明显的成果。”